9. Стационарные установки

9.1. Водоотливные установки

Выдача водопритоков производится участковыми водоотливами, далее вода самотеком поступает в водосборник центрального водоотлива, на горизонте гор. – 100 м, откуда насосами водоприток по водоотливному трубопроводу выдается на поверхность.

- производственная мощность шахты. 1,8 млн.т.;

- глубина горизонта - Нг =255м;

- максимальный приток воды - Qmax=280 м³/ч;

- нормальный приток воды - Qн =160 м³/ч;

9.1.1 Расчет и выбор насоса

Принимаем одноступенчатую схему водоотлива, т.е. с рабочего горизонта на дневную поверхность без промежуточных перекачивающих станций.

Определение производительности агрегата:

производительность одного агрегата или одной рабочей группы насосов определяется из условия, что максимальный суточный водоприток должен быть откачан в течении 20 часов.

Расчетная производительность насосного агрегата определяется по формуле:

Q_р.н.= 1,2Q_max, (9. 1)

где Q_max – максимальный часовой водоприток воды в шахту, м³/час.

Q_р.н.= 1,2 · 280 = 336 м³/час

Ориентировочный напор насосного агрегата определяется по формуле:

H_ор = 1,15 · Н_г, (9. 2)

где Н_г – геометрическая высота подъема воды из шахты (255), м.

Геометрический напор определится по формуле:

H_г = H_с + h_вс + h_np, (9. 3)

где h_вс – ориентировочная высота всасывания (3), м; h_np – превышение расположения труб над уровнем дневной поверхности ( 1), м,

H_u = 255 + 3 + 1 = 259 м.

Ориентировочный напор насоса:

Н_op = 1,15 · 255 = 293,25м

Рис. 9.1 Рабочие зоны секционных насосов серии ЦНС

Точка с координатами Н_op и Qp.н., нанесенная на график рабочих зон, показывает, что данным условиям удовлетворяет насос ЦНС 500 – 160…800.

Для окончательного определения типоразмера насосного агрегата необходимо определить число рабочих колес насоса.

Число рабочих колес насоса определяется по формуле:

Z_к = Н_ор / Н_1к , (9. 4)

где Н_1к – напор создаваемый одним рабочим колесом (80), м

Z_к = 293,25 / 80 = 3,66

Принимаем 4колеса

При водопритоке более 50 м3/час водоотливная установка должна оборудоваться минимум тремя насосными агрегатами: рабочим, резервным и ремонтным. Схема коллектора для установки с тремя насосными агрегатами представлена на рисунке 9.3.

Рис. 9.2 Схема коллектора для установки с тремя насосными агрегатами.

Схема коллектора для установки с тремя насосными агрегатами и двумя напорными трубопроводами: 1 - индивидуальный трубопровод; 2- тройник для подключения насоса; 3- байпас для сброса воды из коллектора; №1, №2, №3 - номера насосных агрегатов

Проверка устойчивости режима работы выбранного насоса:

Рабочая точка насосной установки должна находится в зоне экономичности и устойчивости.Экономичность режима работы оценивае6тся значением КПД насосной установки.

Устойчивость режима работы

0,95Z_к Н_о ≥ Н_{г ,}

где Н_о – напор на одно колесо выбранного типоразмера насоса при нулевой производительности по его рабочей характеристике(81,3), м

0,95 · 3,66 · 255 = 886 м ≥ 293,25 м

Условие выполняется.

Таблица 9.1

Техническая характеристика ЦНС 500-160

1. Тип насоса		ЦНС 500-560
2. Производительность в зоне экономичности, м3/час		380-640
3. Напор, м		560
4. КПД		0,73
5. Частота вращения, n	1500
6. Допустимая высота всасывания, м		6,0
7. Мощность двигателя, кВт		1250
8. Масса, кг		4333