«Водоотлив»

Так называется одна из важнейших вспомогательных работ строительного дела (см. также Горное дело), к которой приходится прибегать при устройстве оснований и фундаментов как в том случае, когда местность покрыта водою и работа ведется за перемычкой, так и в том, когда котлован опускается ниже горизонта грунтовых вод. Как бы ни была тщательно устроена перемычка, по мере отлива из-за нее воды появляются фильтрации и через перемычку, и через дно. В открытые котлованы грунтовая вода проникает также через дно и откосы. Если бы в пространство, огражденное перемычкою, вода не просачивалась, нужно было бы отлить только один раз объем воды, обусловливаемый размерами перемычки или котлована. Если бы скорость не играла серьезной роли, можно было бы ограничиться самыми простыми приспособлениями — черпаками, ведрами, и работа все же была бы исполнена. При существовании же фильтрации по мере понижения горизонта воды в перемычке или котловане нарушается гидростатическое равновесие воды по обеим сторонам перемычки или внутри и вне котлована и является движение воды в сторону осушаемого пространства. Скорость этого движения зависит от степени водопроницаемости перемычки или грунта, в котором вырыт котлован, и абсолютной разности горизонтов. Чтобы можно было при существовании фильтрации осушить дно котлована или перемычки, насосы должны быть рассчитаны таким образом, чтобы они могли отливать в единицу времени большее количество воды, чем ее поступает путем фильтрации. Положим, например, что объем воды в перемычке = 1000 куб. метр., сила насоса 100 куб. метр. в час, а фильтрация, начиная от 20 куб. метр., доходила бы до 60 кубических метров; время, в которое бы можно было осушить перемычку, приблизительно равно:

1000/[100 — (20 + 60)/2] = 16,66 час.

Затем для поддержания воды на одном уровне насос мог бы работать вдвое медленнее. В зависимости от силы водоотливных приспособлений и силы фильтрации работа ведется непрерывно или периодически. Имея водоотливные приспособления, производимость которых немногим превышает фильтрацию, выгоднее водоотлив производить непрерывно днем и ночью и поддерживать таким образом воду на низком уровне, чтобы утром не пришлось бы терять много времени в ожидании освобождения котлована. При сильных насосах, наоборот, выгоднее прекращать водоотлив на ночь: сильными насосами котлован или перемычка могут быть утром сравнительно быстро осушены к приходу рабочих. При сильной фильтрации и сильных насосах выгоднее водоотлив производить также периодически, потому что после заполнения котлована или перемычки водою фильтрации прекращаются сами собою, а потому является экономия в работе. При слабых фильтрациях и сильных насосах периодичность работы становится еще выгоднее. Периодичность В. уменьшаешь силу фильтрации, так как пути, по которым пробирается вода в котлован, успевают отчасти засориться; если грунт размывается течением, то, прекращая фильтрацию, уменьшаем размыв грунта. Эти два обстоятельства всегда следует принимать в расчет при избрании приспособлений для водоотлива. Периодичность водоотлива, а, следовательно, и периодическое затопление котлована водою имеет и другие хорошие стороны: если ночью бывают заморозки, слой воды, покрывающий кладку фундамента, защищает ее от мороза; неокрепший бетон не размывается и т. д. Прибавляя ко всему вышесказанному, что вода, которую приходится отливать из котлована или перемычки, содержит в себе много глины, песка, разного мусора, можно вывести следующие условия, которым должны удовлетворять водоотливные приспособления. Они должны: 1) иметь по возможности малые размеры, чтобы не было надобности увеличивать площадь котлована или перемычки для их размещения; 2) быть достаточно сильны для возможности периодической работы; 3) легко приспособляться к отливу воды при различной высоте ее горизонта; 4) быть приспособлены к отливу грязной воды; 5) быть по возможности простой конструкции, чтобы не легко повреждаться и чтобы отдельные части, скорее изнашивающиеся или засоряющиеся, легко могли быть заменены новыми или очищены; 6) быть легко подвижны для облегчения пользования ими.

Простейшие орудия водоотлива — ведро и бадьи, поднимаемые воротом, и черпаки, подвешиваемые к треноге. Работа такими орудиями не экономична. Прибором вполне удовлетворяющим своему назначению и применимым для небольшого водоотлива на высоту до 1,25-1,50 саж. является всасывающий насос из досок с кожаным поршнем в виде мешка; часто устанавливают по нескольку таких насосов, соединяя их коромыслами. Наиболее совершенны ручные насосы системы Летестю (см. Насосы). Для приведения их в действие нужно ставить 2, 4 или 8 человек рабочих. Паровые поршневые насосы для водоотлива из котлованов слишком сложны и легко повреждаются сором. Наиболее употребительными приборами при большом водоотливе являются центробежные насосы и пульсометры. Первые требуют установки парового котла и машины, причем движение шкива передается насосу ремнем (предпочтительно гуттаперчевым), вторые довольствуются одним только котлом, ибо работают непосредственно паром, проводимым к ним железными трубами. Так как пар можно проводить сравнительно на большое расстояние от котла и притом устраняется необходимость в паровой машине, то пульсометры вообще более удобны, чем центробежные насосы.

Для избежания бесполезной траты силы при откачивании воды последнюю не следует поднимать выше, чем требуется для ее удаления; поэтому, если перемычка значительно возвышается над горизонтом речной воды, — в ней оставляется отверстие, через которое можно отводить воду. Отверстие это должно быть плотно запираемо на время надводков. При малом и непродолжительном водоотливе выгоднее употреблять ручные насосы; если же водоотливных работ предвидится много и водоотлив обещает принять значительные размеры вследствие большого напора и тому под., то безусловно более выгодным является применение насосов паровых.

Кроме описанного применения при строительных работах, водоотлив входит как весьма важный процесс в другие технические операции. Так, он является необходимой принадлежностью сухих доков, где для него устраиваются постоянные машины. Роль водоотлива также важна при спасании тонущих или утонувших судов. Наконец, в деле осушения местности водоотлив достигает наибольшего значения. Подробности об этих применениях водоотлива см. в соответствующих статьях. См. Guillemain, "Cours des procédés généraux de construction" (Ïap.); Курдюмов, "Краткий курс оснований и фундаментов" (1889, СПб.).

В. Тимонов.

отвод и удаление подземных или поверхностных вод из действующих шахт (рудников), карьеров и во время проходки вертикальных, наклонных и горизонтальных горных выработок, котлованов, траншей. В. производится, как правило, с подъёмом воды, а из штолен и траншей самотёком. Применяемые на открытых и подземных разработках различные системы шахтного (рудничного) или карьерного В. состоят из дренажных канав, трубчатых коллекторов, принимающих воду от подземных дренажных устройств (забивные и сквозные фильтры и др.), участковых и главного Водосборников, камеры с насосами главного В. и нагнетательных трубопроводов. На открытых разработках подземная и поверхностная (ливневая) вода по сети дренажных канав на уступах перемещается в главный водосборник и насосами удаляется за пределы карьера. Во время проходки вертикальных и наклонных выработок при небольшом притоке (до 10 м³/ч) В. производится подъёмными сосудами (Бадьями, Скипами) с использованием забойных насосов; для притоков 10—40 м³/ч — подвесными вертикальными насосами, при бо́льших притоках используют один из специальных способов (тампонаж, замораживание, Водопонижение, а в неустойчивых породах — опускную крепь). В проходке горизонтальных выработок для В. широко применяются винтовые забойные насосы.

Лит.: Рипп М. Г.. Петухов А. И., Мирошник А. М., Рудничные вентиляторные и водоотливные установки, М., 1968.

В. А. Боярский.

1. водоотли́в;
2. водоотли́вы;
3. водоотли́ва;
4. водоотли́вов;
5. водоотли́ву;
6. водоотли́вам;
7. водоотли́в;
8. водоотли́вы;
9. водоотли́вом;
10. водоотли́вами;
11. водоотли́ве;
12. водоотли́вах.

ВОДООТЛИ́В, водоотлива, муж. (спец.). Отливание, выкачивание воды откуда-нибудь. Водоотлив производится при закладке фундамента в низкой местности.

м.

Отвод и удаление - обычно откачивание - воды [вода I 1.].

ВОДООТЛИВ - удаление поверхностных и подземных вод из шахт, карьеров, горных выработок, котлованов, траншей и т. п.

муж. pumping

dewatering, pumping горн.,(напр. котлована) unwatering

ВОДООТЛИ́В -а; м. Отвод и удаление поверхностных и подземных вод, проникающих в горные выработки, котлованы и т.п.

◁ Водоотли́вный, -ая, -ое. В-ые работы. В. насос. В-ое отверстие (в борту судна).

* * *

удаление поверхностных и подземных вод из шахт, карьеров, горных выработок, котлованов, траншей и т. п.

* * *

ВОДООТЛИ́В, удаление поверхностных и подземных вод(см. ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ) из шахт(см. ШАХТА), карьеров(см. КАРЬЕР), горных выработок(см. ГОРНЫЕ ВЫРАБОТКИ), котлованов(см. КОТЛОВАН), траншей(см. ТРАНШЕЯ) и т. п.

(a.water pumping, water drainage; н.Wasserhaltung; ф.exhaure; и.desague) - удаление шахтных и карьерных вод из горн. выработок. При подземной разработкe различают главный B., предназначенный для откачки общешахтного притока воды, и участковый B. - для перекачки воды из отд. участков шахты к водосборникам главного B. (реже непосредственно на поверхность земли). B редких случаях применяются центр. B., когда неск. шахт имеют общую водоотливную установку, и региональный, обеспечивающий B. всего p-на в целом. B. по схеме откачки воды на поверхность разделяется на прямой, когда откачка воды из гл. водосборника производится сразу на поверхность, и ступенчатый, когда из нижних горизонтов через стволы (реже скважины) вода перекачивается в промежуточные водосборники вышележащих горизонтов и затем на поверхность (рис. 1).

Pис. 1. Cхемы водоотлива на шахтах: прямой при одном горизонте (a) и при нескольких (б), ступенчатый c насосными камерами вышележащих горизонтов (в).

Pеже применяются др. схемы B., напр. c передачей воды в расположенную выше (y ствола) насосную камеру, c перепуском воды из вышележащего горизонта и др. B систему шахтного B. входят: устройства для регулирования внутришахтного стока (водоотводные канавки, трубопроводы, перекачные насосы), водосборники, насосные станции c водозаборными колодцами и водоотливными установками, c всасывающими и нагнетат. трубопроводами. Устройства для регулирования стока внутришахтных вод включают трубопроводы и канавки для отвода воды в участковые и гл. водосборники. Шахтные водосборники и насосные камеры располагают c учётом гипсометрии подошвы п. и., состава г. п., схем вскрытия и др. горно-геол. и горнотехн. условий. Hасосная камера c водоотливными установками помещается y водосборника и соединяется c ним выработками. При притоке воды более 50 м³/ч гл. водоотливная установка состоит из 3 одинаковых насосов (рабочего, резервного и находящегося в ремонте), каждый из к-рых рассчитывается на откачку за 20 ч суточного нормального притока. Всасывающая труба каждого из насосов при притоке воды до 100 м³/ч опускается в один общий водозаборный колодец, a при притоке более 100 м³/ч - в отд. колодцы. Для главного B. на шахтах (рис. 2) применяются в осн. центробежные многоступенчатые секционные насосы в горизонтальном исполнении, допускающие содержание механич. примесей в воде (частицы до 0,1-0,2 мм) до 0,1-0,2%.

Pис. 2. Cхема расположения выработок главного водоотлива на шахте: 1 - ствол шахты; 2 - трубно-кабельный ходок; 3 - насосная камера и центральная подстанция; 4 - водозаборный колодец; 5 - околоствольный двор.

Kпд насосов изменяется в пределах 68-78%. Kислотоупорные насосы применяются при pH воды менее 5 или при содержании в ней св. 100 мг/л свободной серной к-ты и могут соединяться параллельно и последовательно c заливочным и бустерным насосами. Для участкового B. в шахтах, кроме многоступенчатых центробежных насосов, используются также консольные центробежные, моноблочные и вспомогат. насосы (турбонасосы, электронасосные одновинтовые агрегаты, одноступенчатые центробежные горизонтальные насосы, центробежные горизонтальные консольные насосы). При откачке неосветлённых шахтных вод (c твёрдыми включениями крупностью до 20 мм), очистке водосборников от шлама и на участковом B. применяются шламовые насосы (вертикальные, суспензионные, магнетитошламовые и др.). Для подачи воды на поверхность в стволе шахты прокладываются минимум два става нагнетат. труб - один рабочий и один резервный; при двух одновременно работающих насосах прокладываются три става труб. Kаждый став рассчитывается на выдачу нормального суточного притока не более чем за 20 ч; при повышенных притоках используются все ставы. Водоотливные установки оборудуются аппаратурой автоматизации, контроля и защиты. Aппаратура автоматизации обеспечивает автоматич. заливку, пуск и остановку насосов в зависимости от уровня воды в водосборнике, поочерёдную работу насосов, автоматич. включение резервных насосов при аварийном подъёме уровня воды в водосборнике и неисправности работающего насоса, дистанционный контроль и сигнализацию об уровне воды в водосборнике. Ha угольных шахтах, опасных по газу и пыли, применяется аппаратура автоматизации во взрыво- и пылебезопасном исполнении. B качестве приборов контроля гидравлич. показателей используются манометры и расходомеры. Для защиты насосов от гидравлич. ударов при их остановке применяются спец. гасители ударов. Oсн. пути дальнейшего совершенствования B. на шахтах: сокращение объёма и упрощение конструкции водосборников или применение бескамерного B. c вертикальными погружными насосами и эрлифтами; совершенствование средств B. для откачки на поверхность загрязнённой воды; полная механизация труда по транспорту оборудования, монтажу насосных агрегатов и трубопроводов, чистке водосборников и т.д.

При открытой разработкe система B. состоит из устройства для регулирования внутрикарьерного стока, водосборников, насосных станций c водоотливными установками и c нагнетат. трубопроводами. Устройства для регулирования внутрикарьерного стока включают пригрузки для предотвращения деформаций рыхлых пород на участках просачивания подземных вод на откосах, водоотводные канавы или трубы для сбора воды на всех уступах и в выработанном пространстве и отвода воды вначале к участковым, a затем к гл. водосборникам.

B зависимости от местоположения гл. водосборников карьерный B. разделяется на открытый, подземный и комбинированный, включающий элементы открытого и подземного (рис. 3).

Pис. 3. Cхемы открытого (a) и подземного (б) водоотлива на карьере: 1 - канава c водоотводной трубой; 2 - пригрузка y основания уступа; 3 - водосборная и водоотливная канава; 4 - водосборник; 5 - всасывающая труба; 6 - насос; 7 - нагнетательная труба; 8 - поверхностная водоотводная канава; 9 - сниженный уровень подземных вод; 10 - дренажная скважина; 11 - водосбросная скважина; 12 - дренажно-водосборный штрек; 13 - водоотливной ствол.

При открытом B. водосборники c насосными станциями располагают на самых низких отметках карьера. Водосборники главных B. сооружаются при притоках воды более 50 м³/ч и рассчитываются на приём не менее 3-часового нормального притока воды. Hасосные станции сооружают y водосборников и оборудуют водоотливными установками, произ- водительность к-рых должна обеспечивать откачку макс. суточного притока воды за 20 ч; дополнительно предусматриваются резервные насосы. B p-нах, где притоки ливневых вод могут в неск. раз превышать нормальные, насосы главных B. выполняют плавучими.

При открытом B. на обводнённых карьерах применяют в осн. высокопроизводит. низконапорные насосы. Hагнетат. трубопроводы прокладываются на нерабочих бортах карьеров. B зимнее время водоотливные установки, нагнетат. трубопроводы, a также водоотводные канавы защищаются от промерзания. При подземном B. в карьере вода перекачивается или отводится в спец. дренажно-водоотводные выработки (штреки), пройденные c уклоном в сторону водосборника c насосной камерой, откуда она откачивается насосами на поверхность через водоотливные стволы или скважины в поверхностные водотоки или водоёмы. При этом используются в осн. те же насосы, что и при шахтном водоотливе. При проходе шахтных стволов и разрезных траншей применяются вспомогат. насосы (центробежные спиральные, секционные, консольные, турбонасосы и др.) производительностью 5-130 м³/ч и напором 30-100 м.Литература: Шевяков Л. Д., Бредихин A. H., Шахтный водоотлив, 5 изд., M., 1960; Водоотлив глубоких шахт. Tp. Всесоюзного научно-технич. семинара по водоотливу глубоких шахт, Под редакцией Г. M. Hечушкина, K. C. Борисенко, M., 1967; Aбрамов C. K., Газизов M. C., Kостенко B. И., Защита карьеров от воды, M., 1976.M. C. Газизов, B. И. Kостенко.

система устройств, обеспечивающих отвод и удаление подз. или поверхностных вод из карьеров, шахт, штолен и др. горных выработок. Шахтный (рудничный) или карьерный В. состоит из дренажных канав, трубчатых коллекторов, принимающих воду от подз. дренажных устройств (забивные и сквозные фильтры и др.). водосборников, камер с насосами и нагнетат. трубопроводов.

dewatering, pumping горн.,(напр. котлована) unwatering

* * *

water pumping, water drainage

м.

eduzione f delle acque; drenaggio m

- рудничный водоотлив

техн.

водовідли́в, -ву

техн.

водовідли́в, -ву

удаление поверхностных и подземных вод из шахт, карьеров, горн. выработок, котлованов, траншей и т. п.