Раздел 2. Специальная часть
Определить параметры гидромониторного размыва и водоснабжения, т.е выполнить гидравлический расчет гидромонитора, рассчитать магистральные водоводы, подобрать насосы и землесосы для условий варианта.
1. удельный расход воды и необходимый напор у насадки гидромонитора принимаем на основе опытных данных при строительстве и эксплуатации Южно-Лебединского карьера (таблица 2.1) [4]
qв=6мᶾ/мᶾ; Hн=180 м
2. по формуле (1) [6] определяем часовую производительность насосной станции.
=
W*
*K₂/
(
*
*
*
)
(1)
Где W-объем породы, подлежащий размыву, мᶾ(w=1,7 млн.м²) ;
-
удельный расход воды, мᶾ/м
( Qв=6
мᶾ/мᶾ) ;
К₂- коэффициент запаса(K₂=1,1);
- число смен в сутки (Nc=2) ;
-продолжительность смены, ч (tc=12);
-продолжительность сезона, (Tc=240 дней);
-коэффициент использования гидромониторной установки при безэстакадном способе намыва( = 0,9.)
3. по формуле (2) [4] определяем часовую производительность по гидросмеси.
=
(1-m+
)/(
*
)
(2)
Где
-число часов работы установки за сезон (tсез=5760);
tсез=Nc*tc*Tc=2*12*240=5760 ч;
-коэффициент использования установок во времени ( =0,75);
m- пористость породы (m=0,35);
= 1700000 (1-0,35+6) / (5760*0,75)= 2617 мᶾ/ч
4. по таблице 2.2 [6] подбираем землесос, обеспечивающий производительность установки по гидросмеси.
Принимаю 16Р9-М
5. по формуле (3)[4] определяем часовую производительность землесоса по породе.
=
/[(1-m)+
)]
(3)
= 2617/6,6= 394мᶾ/ч
6. определяем потребный расход воды для обеспечения нормальной эксплуатации землесоса по формуле (4)
=
(4)
=394*6=2364
м/ч
7. по таблице 2.3 [6] принимаем необходимый гидромонитор с учетом потребного расхода воды и напора.
Принимаю ГМД-250 с рабочим давлением 1.0-1.1 Мпа и расходом до 2750 мᶾ/ч
8. производим гидравлический расчет гидромонитора [4]:
-по формуле (5)[4] определяем скорость вылета струи из насадки
=ϕ
,
м/с (5)
ϕ – коэффициент скорости (ϕ=0,94)
-рабочий
напор воды перед насадкой, м.(
=180м)
=0,94
=
0,94*59,43=56 м/с
-По формуле (6) определяем диаметр насадки
D=0,55
(6)
Qв=2364/3600=0,657 мᶾ/с
D=0,55
= 0,121м
Принимаю стандартный диаметр насадки D=125 м
-По формуле (7) определяем потери напора в коленах и шарнирах гидромонитора.
=
*
,м
(7)
(Kн=19) [6]
=
19*
=8
м
-По формуле (8) определяем потери напора в насадке гидромонитора:
=
0,06*
/2q
(8)
=0,06*56/2*9,81=9,6 м
9. по формуле (9) [4] определяем диаметр магистрального водовода при расчетном расходе воды(Qв=2364 м/ч)
=
(9)
Где
-критическая
скорость движения воды (Vкр=2м/с)
=0,647
м
Dp=647м, принимаю D=700м
10. необходимый напор насосной станции определяем по формуле (10)
H=
(10)
Где
-геометрическая
высота нагнетания воды (Нгн=10м);
-геометрическая
высота всасывания (Нгв=2м);
-потери
напора во всасывающем трубопроводе
(hв=1,3);
-потери
напора по длине водовода,м;
—местные
потери напорам;
-необходимый
напор на насадке гидромонитора(Нм=180м);
-
потери напора в гидромониторе и насадке
,м
= + м вод.ст.
=8+9,6=17,6м
Потери напора по длине водовода определяем по формуле (11)
=L΄*0,0955+L*0,0955=250*0,0955+4500*0,0955=23,875+429,75=453,625
=i*L+i΄*l΄*m
(11)
Где
i-потери напора на пог.м. магистрального трубопровода[4] таблица П.1 (i=0,00955);
i΄- то же для забойного трубопровода (i΄=0,00955);
L-длина магистрального трубопровода, м (L=4500м);
L΄-длина забойного трубопровода,м(L΄=250м);
-местные потери напора,м
=0,00955*4500+0,00955*250=30,88+14,85=45,4 м =0,1
=0,1*45,4=4,54 м
H= 10+2+1,3+45,4+4,54+180+17,6=260,84=261м (10)
11.Исходя из найденных значений необходимого расхода и напора приняла насос Д2000-100, с подачей 2300 и напором 89м, в количестве 3х машин соединенных последовательно.