В РФ открытый способ разработки месторождений широко распространен – таким методом получают примерно 65 % угля, 85% руд цветных и черных металлов и практически 100% строительных материалов. Этот способ широко используется благодаря финансовой выгоде. Для рудных месторождений открытый способ в 2 раза экономичней, чем подземная добыча, а для угледобывающих карьеров – в 3 раза.
При разработке месторождений происходит приток воды в горную выработку. Водоприток включает в себя поверхностные сточные воды (ливневые), подземные воды, а также могут добавляться поступления из поверхностных водоемов и водотоков. По временам года структура водопритока в карьеры/разрезы меняется – весной, осенью поверхностный приток максимальный, в засушливый период может быть максимальным подземный.
Для уменьшения поступления воды и/или осушения карьеров при добыче руды и угля открытым способом необходимо разрабатывать системы водоотведения из них. В систему может входить водопонижение с помощью скважинных насосов и отведение воды из котлованов поверхностными насосными станциями.
В качестве водоприемников карьерных вод могут служить поверхностные водные объекты – реки и водоемы. Также карьерные сточные воды могут поступать в пруды-отстойники для их очищения от загрязнений. При отведении воды из карьеров в водоприемники целесообразен минимальный забор твердых взвешенных веществ, поэтому можно рекомендовать использование плавающих водозаборов. Причем, плот/понтон для этого можно сделать из подручных материалов.
Водоотведение насосными станциями
При открытом водоотливе из карьеров/разрезов водосборники (зумпфы) с насосными станциями располагают на их самых низких отметках. Для этих целей требуются высокопроизводительные насосы. Требуемый напор насосов определяется гидравлическим расчетом напорных линий до места сброса воды. Напорные трубопроводы/шланги прокладываются по нерабочим откосам карьеров.
При работе в зимнее время станции, всасывающие и нагнетательные линии защищаются от замерзания. Насосные станции могут размещаться в утепленных контейнерах, на плавучих понтонах, на колесном шасси или на санях-волокушах.
Обязательно предусматриваются резервные насосные станции, так по нормативам при числе рабочих насосов до четырех добавляется один резервный насос, при числе более четырех из расчета 25 % от числа рабочих насосов. Предпочтительней использовать однотипные насосные станции, что упрощает их эксплуатацию и может обеспечить их взаимозаменяемость.
Для отведения воды из карьеров могут применяться насосные станции с дизельными или электрическими двигателями, что выбирается из условий и возможностей энергоснабжения. При подборе оборудования принимается в расчет, что в условиях гор уменьшается допустимая высота всасывания из-за понижения атмосферного давления в зависимости от высоты над уровнем моря. В местах, где притоки поверхностных вод могут в разы превышать нормальные, насосные станции главных водоотливов рекомендуется устанавливать на плавающем понтоне/барже.
Насосы Zvezda RUS и станции МЗ ПОТОК для карьерного водоотлива
Для карьерного водоотлива не требуются шламовые насосы – достаточно насосов для жидкостей с включениями.
Насосы Zvezda RUS производства МЗ «Поток» позволяют перекачивать жидкости с диаметрами частиц до 76 мм.
Для удобства эксплуатации насосы оборудуются системой заливки ZR-VAC, состоящей из диафрагменного/мембранного вакуумного насоса, работающего от вала насоса или системой вакуумации от электродвигателя. Возможно применение системы автоматизации по уровню воды в водосборнике.
Дизельные и электрические насосные установки оборудуются электронной панелью управления, аварийными датчиками, автоматической системой контроля параметров работы двигателя и насоса.
Условия использования насосных станций отведения воды из карьеров зачастую требуют возможности управления без постоянного присутствия обслуживающего персонала. Для этого может быть установлено дистанционное управление на расстояние до 10 км по радиоканалу или GSM, что позволяет включать/выключать двигатель насосной станции, изменять его обороты, контролировать параметры работы агрегата.
Насосные станции МЗ ПОТОК успешно работают во многих регионах, включая области со сложными климатическими условиями, на горнодобывающих разрезах и рудниках Норильска, Якутии, Чукотки, Кузбасса, в Амурском крае и на Камчатке.