Водовідлив

Водовідли́в — видалення на поверхню шахтних (рудникових, кар’єрних) вод із підземних та відкритих гірничих виробок.

Історична довідка

Вичерпування, викачування води з гірничих виробок ручними засобами було поширене ще у Стародавньому Єгипті. Його здійснювали за допомогою колодязів-журавлів (так званих шадуфів).

1489 Ш. Фіоль отримав від короля Казимира IV Ягеллончика привілей на винайдену машину для помпування води з шахт. Машина була застосована на свинцевих рудниках в м. Олькуші (тепер Малопольське воєводство, Польща).

Спроби механізації водовідливу були у 15 ст. у Німеччині; їх описав у першій гірничій енциклопедії «Про гірничу справу» (лат. «De Re Metallica»; 1556) Г. Агрикола.

1698 Т. Севері запатентував паровий двигун, пристосований для відкачування води з шахт; цей насос мав низьку ефективність, напір не перевищував 9 м.

1712 Т. Ньюкомен сконструював пароатмосферну машину, яку застосовували для водовідливу на вугільних шахтах та олов’яних рудниках.

1749 Й. К. Гелл розробив перший автоматичний водяний насос.

У 20 ст. почали застосовувати глибинні насоси та ерліфти.

Характеристика

До системи водовідливу входять пристрої, що перешкоджають доступу поверхневих і підземних вод до виробок; регулюють стік шахтних вод та їхній збір у центральні водозабірні споруди, звідки воду подають на поверхню за допомогою насосів. Інфільтрація вод у виробки за відсутності ефективного водовідливу призводить до затоплення окремих виробок або копальні загалом.

Шахтний водовідлив

При підземній розробці воду, що надходить у гірничі виробки, збирають у водовідливні канавки, якими безнапірним потоком (через проміжні відстійники) спрямовують у водозбірники. Із водозбірників нижніх горизонтів воду насосами по трубопроводах піднімають на верхній горизонт до водовідливної установки, що відкачує її на поверхню, і зливають у водовідливну канавку. На цьому горизонті вода водовідливними канавками, через проміжні відстійники, надходить у головний водозбірник. Звідти через колектор потрапляє у всмоктувальний колодязь, з якого насосами головного водовідливу через трубопроводи її піднімають на поверхню і спрямовують до очисних споруд.

Апаратура автоматизації водовідливу забезпечує автоматичне залиття, пуск і зупинку насосів залежно від рівня води у водозбірнику, почергову роботу насосів, автоматичне включення резервних насосів, дистанційний контроль і сигналізацію про рівень води у водозбірнику.

Перспективи вдосконалення водовідливу на шахтах: скорочення об’єму і спрощення конструкції водозбірників або застосування безкамерного водовідливу з вертикальними зануреними насосами та ерліфтами.

Кар’єрний водовідлив

Система водовідливу при відкритій розробці складається з пристрою регулювання внутрішньокар’єрного стоку, водозбірників, насосних станцій. Залежно від місця розташування головних водозбірників розрізняють відкритий, підземний та комбінований кар’єрний водовідлив. При відкритому водовідливі водозбірники з насосною станцією розташовують на найнижчій відмітці кар’єру. При підземному водовідливі воду перекачують або відводять у спеціальні дренажно-водовідливні штреки, пройдені зі схилом у бік водозбірника з насосною камерою. Звідти її відкачують насосами на поверхню через водовідливні стовбури або свердловини в поверхневі водотоки або водоймища. При цьому використовують переважно такі ж насоси, що й у шахтному водовідливі.

Водовідливні установки

Залежно від призначення розрізняються декілька різновидів водовідливних установок:

• центральні — призначені для відкачування води з підземних виробок декількох шахт (рудників, кар’єрів), з’єднаних між собою виробками;
• головні — призначені для відкачування сумарного припливу води по шахті (руднику, кар’єру);
• дільничні — призначені для перекачування води з окремих дільниць шахти до водозбірника головного водовідливу, або з нижніх горизонтів на верхній, де розташована головна водовідливна установка;
• допоміжні — призначені для відкачування води із зумпфів стволів, з розкосок та ін.;
• пересувні (вибійні) — призначені для відкачування води із вибоїв споруджуваних стволів або похилих виробок.

Цитата

Г. Агрикола так описав водовідлив часів пізнього середньовіччя:
«Воду з шахтних стовбурів піднімають або вичерпують. Підйом проводиться в цебрах або шкіряних мішках, які попередньо наповнюють водою. Останні зазвичай піднімають машиною з двома рядами лопатей (з оборотним колесом), а перші — п’ятьма (рядами лопатей)…. Вичерпують воду ківшами або кулями з отворами. Якщо води небагато, її піднімають у цебрах або викачують ківшами або кулями.»

 Цит. за: Агрікола Г. Про гірничу справу: в дванадцяти книгах (книги I—VI) / Перекл. і ред. В. Білецького, Г. Гайка. Львів: Новий світ-2000, 2024. 228 с.

Література

1. Vergne J. N. de la. Mine Dewatering // The Hard Rock Miner's Handbook. North Bay : McIntosh Engineering, 2003. P. 187–200.
2. Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / За ред. В. С. Білецького. Донецьк : Донбас, 2004. Т. 1. 640 с.
3. Wolkersdorfer Chr. Water Management at Abandoned Flooded Underground Mines. Berlin : Springer, 2008. 465 p.
4. Buja H. Ingenieurhandbuch Bergbautechnik, Lagerstätten und Gewinnungstechnik. Berlin : Beuth Verlag, 2013. P. 389.

Автор ВУЕ

Л. Л. Бачурін

В. С. Білецький

Покликання на цю статтю: Бачурін Л. Л., Білецький В. С. Водовідлив // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Водовідлив (дата звернення: 10.10.2026).

Статус гасла: Оприлюднено
Оприлюднено: 07.05.2022