Повышение эффективности эксплуатации водоотливных установок медноколчеданных рудников



Скачать 17,84 Mb.
страница8/8
Дата02.06.2018
Размер17,84 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8
В третьей главе на основании проведенных исследований разработана методика «Расчет предварительного осветления шахтных вод от абразивных примесей с последующей подачей шлама ВГЭУ через нагнетательные трубопроводы главных водоотливных установок».

Для определения фактического электропотребления насосными установками проведены натурные экспериментальные исследования по определению удельного расхода электроэнергии на водоотлив насосами ЦНС(К) 300-360 при Нг=300 м и ЦНСК 300-420 при Нг=340 м, в условиях УзПР.



Определение подачи насоса выполнялось ультразвуковым методом, особенностью которого является то, что измерения проводятся с неизменной точностью даже в сильно загрязненной среде. Полученные в результате исследования зависимости приведены на рис. 10, а, б.

а

б

Рис. 10. Зависимости подачи насосов от плотности перекачиваемой воды (а) и удельного расхода электроэнергии от подачи насоса (б)

Удельный расход электроэнергии определяли при различной плотности воды, режимы работы изменяли путем подачи небольшого количества сжатого воздуха из шахтной пневмосети в приемный колодец всасывающего трубопровода соответствующего насоса. Плотность воды для каждого режима работы насоса определялась в химлаборатории ОАО УГОК, для чего брались их пробы в соответствии с экспериментом. Расход электроэнергии замеряли при помощи самопищущего ваттметра (прибор «ФЛУК-192В»).



Из графика (см. рис. 10, а) видно, что с ростом наработки насоса и плотности воды из-за гидроабразивного износа насосов подача падает. На рис. 10, б приведены зависимости удельного расхода электроэнергии при существующем способе очистки водосборников и предлагаемом гидроэлеваторном, при этом обеспечивается минимальный гидроабразивный износ насосов, подача и плотность откачиваемой воды постоянны, а удельная электроэнергия снижается, т.е. энергетические показатели работы водоотлива по предлагаемому варианту очистки улучшаются.

В работе предложена схема главной ВУ с ВГЭУ с обоснованием её режимных и основных геометрических параметров.


Четвертая глава посвящена апробации полученных зависимостей по предложенной в работе методике с определением геометрических и режимных параметров, на примере расчета параметров ВГЭУ для стационарного водоотлива гор. 640 м, УзПР ОАО «УГОК». Основные параметры ВГЭ приведены в табл. 3.

Таблица 3



Основные параметры ВГЭ


Показатель

Результат

Требуемый напор для подъема шламов на геодезическую высоту Нг=308м

Н'=337 м

Напор струйного насоса в 3,5 ÷ 4 раза превышает напор рабочих насосов

Нc =1185,8 ÷ 1355,2 м

Тип струйного насоса

ЦНСК 180-1422

Отношение напора доп. насоса к высоте нагнетания шламовых смесей

Нс/Нг=1180/337=3,5

Необходимое число колес струйного насоса

Z = 9

Объем откачиваемых шламовых смесей Q

Q =Qн-Qc=300-180=120 м3

Площадь сечения сопла fc и диаметр

fc=0,00034 м2; dc=0,0208 м

Перепад напора в камере смешения (КС) ГЭ

ΔНкс=337 м

Диаметр КС

dкс=35,9 мм

Площадь поперечного сечения КС

fкс=0,00101172 м2

Рациональное отношение сечений n=fкс / fс

2,969

Длина свободной струи

lс1=105,5 мм

Диаметр свободной струи на lc =105,5 мм от выходного сечения сопла

dсв.стp=135,4 мм.

Длина входного участка КС

lс1=49,75 мм

Расстояние от входного сечения рабочего сопла до входного сечения КС

lс=155,25 мм

Длина цилиндрической КС

lкс= 267,2 мм

Длина диффузора с постоянным скоростным напором по длине

lД = 1066,65 мм

Выполнен эксплуатационный расчет рудничных насосных установок главного водоотлива гор. 640 м и гор. 340 м УзПР. Характеристика внешней сети и фактические режимы работы насоса приведены на рис. 11.





Рис. 11. Характеристика внешней сети и режимы работы насоса ЦНСК 300-360




Из рис.11 видно, что в условиях фактической эксплуатации ЦНСК 300-360 (шахтная вода со шламом) происходит износ элементов проточной части насоса и как следствие-снижение подачи, напора и КПД.




Рис. 12. Параметры насоса ЦНСК 300-360

при наработке 749 ч


По приведенным на рис. 12 параметрам насоса ЦНСК 300-360 видно, что при его работе в данных условиях наблюдается гидроабразивный износ элементов проточной части насоса, что приводит к снижению подачи, напора, КПД и росту расходуемой мощности насосом из-за перетоков воды внутри насоса.

По результатам работы произведен расчет расхода электроэнергии на водоотлив по существующему и предлагаемому способам очистки водосборников от шлама, выполнены расчеты суммарных затрат на очистку водосборников от шлама и расчеты по числу капитальных ремонтов насосов по вариантам, учтены затраты по заработной плате персонала водоотлива.

Результаты выполненных расчетов по ГЭУ сведены в табл. 4.

Таблица 4

Технико-экономическое сравнение затрат на водоотлив УзПР


Наименование показателей

Величина показателя

по вариантам, тыс. руб



базовый

(существующий)



предлагаемый

1. Капиталовложения на модернизацию

водоотлива, всего:

- технологическое оборудование

- горно-проходческие работы


-

-



-

9206


7150,0

2056,0


2. Эксплуатационные затраты, всего:

- на электроэнергию водоотлива;

- на очистку водосборников от шлама;

- на оплата труда персонала водоотлива

УзПР, ФОТ, с ЕСН (34 %);

- на амортизацию дополнительного

водоотливного оборудования;

- на проведение капитальных ремонтов насосов;

- на откачивание 1 м3 воды

3. Наработка до капитального ремонта насосов, ч



25283,4

11851,9


6164,5
2808
-

4459


0,0055

584


13138,64

8429,96


946,23
2808
476,7

477,75


0,00291

4500

Ожидаемый экономический эффект при использовании ВГЭУ для очистки водосборников от шлама в условиях УзПР составит 812,65 тыс. руб/год на одну насосную установку.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В диссертационной работе на основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований дано новое решение актуальной научно-практической задачи повышения эффективности эксплуатации ВУ медно-колчеданных рудников на основе откачивания предварительно осветленных шахтных вод с выдачей осевшего шлама из отстойников водосборников ВГЭУ через нагнетательные трубопроводы рабочих насосов.
Основные результаты работы сводятся к следующему:

1. Установлено, что с наличием абразивных частиц крупностью более 0,2 мм в шахтной воде удельный износ элементов насоса возрастает по полиноминальному закону.

2. По результатам исследований, проведенных в условиях УзПР ОАО УГОК, получены уравнения, устанавливающие количественные зависимости удельного гидроабразивного износа элементов проточной части ЦНС(К) 300-360-420 от наработки насосов и контакта абразива с их поверхностью.

3. Установлено, что основой повышения эффективности эксплуатации водоотлива медноколчеданных рудников является выбор способа очистки водосборных емкостей, осуществляемый на основе фактического удельного износа элементов проточной части центробежных насосов главного водоотлива.

4. Разработана стационарная водоотливная ГЭУ, обеспечивающая полную очистку водосборника от шлама и работу ЦНС(К) на осветленной воде.

5. Совершенствование технологии очистки водосборников и отстойников подземных рудников от шлама с подачей из ГЭУ в нагнетательный трубопровод насосной установки обеспечивает повышение эффективности эксплуатации рудничных ВУ, выразившееся для условий УзПР в снижении в 1,89 раза суммарных затрат на откачивание 1 м3 шахтной воды за счет снижения в 6,5 раз затрат на очистку водосборников, уменьшения удельного энергопотребления в 2,5-2,8 раза, снижения фактического суточного времени работы водоотлива, а также семикратного снижения количества капитальных ремонтов.

6. Установлено, что технический ресурс центробежных насосов типа ЦНС(К) является комплексным показателем состояния рудничной ВУ и может быть рассчитан по величине удельного гидроабразивного износа элементов проточной части насоса.

7. Ожидаемый экономический эффект при использовании ВГЭУ для очистки водосборников от шлама в условиях УзПР составит 812,65 тыс. руб/год на одну ВУ.

8. Рекомендации, направленные на повышение эффективности эксплуатации рудничных ВУ, используются на УзПР и переданы для использования на СФ ОАО «УГОК» и ОАО «Верхнеуральская руда».

Основные научные результаты диссертации опубликованы

в следующих работах:

Статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых научных

журналах, входящих в перечень ВАК

1. Долганов А.В. Современное состояние рудничного водоотлива при отработке медно-колчеданных месторождений Южного Урала // Горный информационно-аналитический бюллетень. – М.: МГГУ, 2009. – № 2. – С. 12-15.

2. Долганов А.В. Анализ электропотребления водоотливных установок подземных рудников медно-колчеданных месторождений Южного Урала // Горное оборудование и электромеханика. - 2011. – № 2. – С. 39-41.


Статьи, опубликованные в других изданиях:

3. Олизаренко В.В., Долганов А.В. Влияние горно-геологических и технологических факторов на эффективность работы шахтного водоотлива // Материалы 66-й научно-технической конференции: сб. докл.- Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2008. –Т.1.- С. 169-172.

4. Олизаренко В.В., Долганов А.В., Великанов В.С. Рудничный водоотлив при отработке Учалинского месторождения // Технологическое оборудование для горной и нефтегазовой промышленности: сб. науч. тр. – Екатеринбург: ГОУ ВПО «УГГУ», 2008. – С. 54-58.

5. Долганов А.В., Великанов В.С. Особенности износа деталей насосов при эксплуатации карьерного водоотлива//Добыча, обработка и применение природного камня: сб. науч. тр. – Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2009. – С. 125-131.

6. Долганов А.В. Влияние плотности шахтной воды на расход электроэнергии насосами главного водоотлива // Технологическое оборудование для горной и нефтегазовой промышленности: сб. науч. тр. – Екатеринбург: ГОУ ВПО «УГГУ», 2009. – С. 43-45.

7. Долганов А.В., Великанов В.С., Савельев В.И. Экспериментальные исследования абразивного износа центробежных насосов // Добыча, обработка и применение природного камня: сб. науч. тр. – Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2010. – С. 195-203.

8. Долганов А.В. Разработка классификационной схемы способов очистки накопителей шламов и емкостей горных производств от твердого // Добыча, обработка и применение природного камня: сб. науч. тр. – Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2011. – С. 115-121.

Подписано в печать 20.01.2012 г.

Печать на ризографе. Бумага писчая. Формат 60х84 1/16.

Гарнитура Times New Roman. Печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ ___
Издательство УГГУ

620144, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30

ФГБОУ ВПО «Уральский государственный горный университет»

Отпечатано с оригинал-макета



в лаборатории множительной техники издательства УГГУ




Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8


База данных защищена авторским правом ©grazit.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница