2 Сутөкпе қондырғыларын пайдалану есептеулері

(көлемнің 40-45% құрайды)

2.1 Сутөкпе сұлбасын таңдау

Бұл бөлімде өндірудің тау-кен техникалық жағдайларына сай, қажет негіздеулермен сутөкпе сұлбасы таңдалады. Бұл ретте мына қалыптарды басшылыққа алады.

Сутөкпенің мүмкін сұлбалары:

1. Кен орнын бір жазықтықпен өндіргенде;

2. Кен орнын бірнеше жазықтықпен өндіргенде;

3. Ашық жұмыстар мен қазбаларды жүргізуде.

Тау–кен жұмыстары, бір жазықтықта жүргізілгенде, суды айдау:

а) бір орталық сутөкпе қондырғымен, шахталар өзара қазбалармен жалғасып, олар шахталардың біріне қарай ылдилықта болса, онда оның оқпан албарында бас сутөкпе қондырғысы орналасады;

ә) бірнеше бас сутөкпе қондырғылар мен шахталық оқпандар болса;

б) шахтаның үлкен тереңдігінде сатылы сутөкпе қондырғылар болса. Шахта тереңдігі Н>700м және шығыны Q>2000 м³/сағ болғанда, сатылы сутөкпе көшу керек деп есептеуге болады. Бір мезгілде тау–кен жұмыстары бірнеше жазықтықтарда жүргізілгенде белгілі жағдай үшін сұлба таңдау, мүмкіндігінше аз шығында, сенімді сутөкпе көрумен анықталады.

Бірнеше жазықтарда сутөкпені төмендегідей ұйымдастыруға болады:

а) бір–біріндегі сутөкпе шаруашылықтарына байланыссыз, әрі жазықтықты құрғатуды қамтамасыз ететін, әр жазықтықта өз бас сутөкпе қондырғыларын орналастырады . Бірақ, бұл схеманың кемшіліктері көп (жабдықтардың, күтушілердің және оқпанда құбырлардың көптігі, т.б. өте сирек кездеседі;)

ә) төменгі жазықтықтардан суды көмекші қондырғылармен көтере отырып, жоғарғы жазықтықта бас сутөкпе қондырғысын орналастырады. Бұл схемада төменгі жазықтықтардың су жиылымдары жоғарғыға қарағанда аз болса, онда аса жиі қолданылады;

б) жоғарғы жазықтықтардағы суларды ең төменгі жазықтықтың су құбырына жіберіп, одан бас сутөкпе қондырғымен жер бетіне айдау. Артықшылығы – бір-ақ сутөкпе қондырғысы болады. Бірақ, бұл сұлба – жоғарғы жазықтықтардан аққан суларды қайта көтергенде электр энергиясы кетеді. Сондықтан жиі жоғарғы жазықтықтардың суын төмен құбырлармен жалғайды, осылайша төмен аққан судың арынын пайдаланады.

Сутөкпе сұлбасын таңдау варианттары техника–экономикалық көрсеткіштері және технологиялық ұтымдылығымен анықталады. Оларды 1-кестені пайдалана отырып анықтауға болады.

Бұл бөлімде қажет өлшемдерді көрсететін сутөкпенің бір сызықтық сұлбасы келтіріледі. Шахтаның сумолдығы – абсолютті немесе салыстырмалы мәндерде көрсетіледі.

Абсолютті сумолдық немесе шахтадағы су жиылысы деп, уақыт бірлігіндегі барлық қазбалардан келіп түсетін судың мөлшерін айтады. Ол м³/сағ немесе м³/тәулік пен белгіленеді.

Су жиылымы шахтының сумолдығын толық сипаттай алмайды және олардың жұмысын салыстырғандағы бағамдығы болып саналады. Себебі, шахтылар пайдалы қазындының әр түрлі сандарын берулері мүмкін. Сондықтан, салыстырмалы сумолдықты да ескеру керек.

Салыстырмалы сумолдықты немесе сумолдық коэффициенті деп, м² немесе т-мен көрсетілген жылдық су жиылымының бір жылда өндірілетін пайдалы қазындыға қатынасын айтады. (м ³)

; (6.1)

мұндағы -судың жылдық жиылымы, м ³ (т); -судың тығыздығы, кг/м³; А-пайдалы қазындының жылдық өнімі, м ³ (т).

Жаңа кеніштерді жобалағанда немесе ескілерін қайта құруда сумолдық коэффициентін пайдаланады.

Бұл коэффициентті кенішке жиналатын жылдық суды анықтау үшін, тек ұқсас кеніштердің геологиялық және метеорологиялық жағдайлары сәйкес келгенде ғана пайдалануға болады.

Сумолдық коэффициенті - қабылданған кенішпен салыстырғанда, қуатты кеніштерді жобалағанда, сутөкпе қондырғыларын кеңейту мүмкіндігін де қарастыру керек. Кеніш сумолдығын ұқсастық бойынша есептегенде келесі формуланы пайдалануға болады (бірдей геологиялық және метеорологиялық жағдайдағы су жиылымы бойынша):

; (6.2)

мұндағы –жұмыстаңы кеніштің сумолдығы, тереңдігі және алаң ауданы; – жобаланбақ кеніш үшін.

Сутөкпе жабдықтарын таңдағанда, судың металға қышқыл әсерін білу керек. Кеніштегі өте қышқыл суларды әк, әк сүті және каустік содаладың көмегімен бейтараптандырады.

Әк арқылы бейтараптандырылғанда, оның салмақтық шығыны былай болады:

G = 700.a.Q, кг/сағ; (6.3)

мұндағы а–судағы бос күкірт қышқылының құрамы (%); Q– су жиылымы, м³/сағ.

Әк сүті арқылы бейтараптандырылғанда:

G = 63.а.Q, кг/сағ. (6.4)

Каустік (каустический) содамен бейтараптандырылғанда:

G = 10,813. а.Q, г/л (6.5)