книги из ГПНТБ / Охрименко В.А. Подземная гидродобыча угля учеб. пособие

Некоторые нормативы проектирования гидротранспортных установок

В соответствии с нормами технологического проектирования угольных шахт, разрезов и обогатительных фабрик гидроподъем следует совмещать с шахтным водоотливом и рассчитывать, ис­ ходя из его работы в течение трех смен в сутки по 5 ч в каждой при коэффициенте неравномерности добычи (по твердому) 1,5. Если схемы гидротранспорта и подготовки шахтного поля позво­ ляют улавливать часть притока шахтных вод, не смешанного с пульпой, следует предусматривать выдачу его отдельно от пуль­ пы. Решение о раздельной выдаче шахтного притока следует обос­ новывать технико-экономическими расчетами.

Необходимость установки резервных и ремонтных агрегатов принимают из расчета обеспечения требуемой надежности работы блока гидроподъема. Количество резервных агрегатов для глав­ ного гидроподъема в каждом случае нужно проверять по дейст­ вующим правилам безопасности для водоотливных установок.

При отсутствии данных для расчета надежности следует пре­ дусматривать установку резервных агрегатов, а также агрегатов,

Емкость приемных пульпосборников (зумпфов) принимают равной 10% суммарной часовой производительности рабочих агре­ гатов.

Аварийные пульпосборники проектируют исходя из следующих условий: приема аварийного сброса воды и пульпы из сетей гидро­ шахты, а также четырехчасового притока подземных вод; запол­ нения и чистки пульпосборников в основном через зумпф; наличия не менее двух ветвей для очередности чистки.

Разводку трубопроводов в камере гидроподъема следует проек­ тировать с учетом возможности переключения каждого из углесо­ сов минимум на два пульповода, проложенных в стволе.

230

Расчет безнапорного гидротранспорта по желобам

В ы б о р т и п а ж е л о б а . Желоб должен обеспечить требуе­ мую пропускную способность по твердому, безаварийность гидро­ транспорта, быть достаточно дешевым и долговечным. Его форма, размеры и материал покрытия зависят от уклона, расхода, круп­ ности транспортируемого материала и необходимой транспорти­ рующей способности.

Исходя из этих соображений, выбор желоба должен осуществ­ ляться в следующем порядке. Вначале по максимальной крупно­ сти транспортируемого материала определяют минимально необ­

Для рядовых материалов крупностью 250 мм рекомендуются желоба шириной понизу не менее 400 мм, а для материалов круп­ ностью 50 и 70 мм — желоба шириной понизу 200 и 300 мм.

Глубина желоба должна быть такой, чтобы при максимальном расходе пульпы она не переливалась через борт.

При уклонах желобов более 0,10—0,15 их необходимо перекры­

разделить на простые и сложные.

Простые трассы не имеют разветвлений. Сложные состоят из нескольких (а иногда и нескольких десятков) участковых (приточ­ ных) и магистрального пульповодов, куда впадают участковые.

Так как в условиях гидрошахт применяют главным образом сложные трассы, приведем методику ее расчета. Определяют коли­ чество угля, который необходимо транспортировать заданным по­ током. Для этого используют технические данные гидромониторов добычных и проходческих комбайнов, сведения о свойствах угля (объемный вес, коэффициент трения угля по желобу и др.). Далее выбирают материал и профиль поперечного сечения желоба. Для участковых желобчатых и переносных ставов используют металлические желоба, Для стационарных трасс целесообразно применять желоба, футерованные внутри износостойкими встав­ ками или желоба из цельнотянутого ситалла, изготовляемые на

231

232

Средние значения коэффициента / для

233

Константиновском стеклозаводе. В любом случае оптимальной фор­ мой следует считать прямоугольную, так как при этом улучшается распределение твердых частиц в потоке пульпы, уменьшается не­ обходимый удельный расход воды. Например, удельный расход воды в прямоугольном сечении меньше'в 1,5—2 раза, чем в полу­ круглом или треугольном. В качестве транспортирующей жидкости могут быть приняты вода и растворы солей, имеющие большой удельный вес. В последнем случае транспортирующая способность потока значительно возрастает.

Выбирают максимально возможный уклон і желоба, исходя из производственных условий. Составляют схему разводки транспор­ тирующих каналов. Определяют оптимальную глубину потока транспортирующей жидкости hm до введения в нее твердых частиц. Для угля и породы, отбитых от основного горного массива с помо­ щью буровзрывных работ и перемещающихся в желобе с уклоном г = 0,04—0,07,

Удельный расход воды может быть определен также по фор­

234

Т а б л и ц а 15

М е т а л л и ч е с к и й ж е л о б

235

П р о д о л ж е н и е т а б л . 15

Если транспортирующая жидкость имеет удельный вес уж, от­ личающийся от удельного веса воды, расход раствора определится из отношения

Если транспортирующая жидкость имеет коэффициент кинема­ тической вязкости ѵж, отличающийся от коэффициента вязкости воды при +20 °С, удельный расход раствора qv определится

Определяется удельный расход жидкости q" с учетом местных сопротивлений. При наличии любого числа поворотов гидротрассы

Определяется расход транспортирующей жидкости по формуле

находим ширину желоба В. Проверяем ее по условию незаклинивания кусков в желобе по формуле (59).

236

где Qi, Q2,..., Qn — расход пульпы на отдельных участках трассы. Определяют удельный расход транспортирующей жидкости на

магистральном канале

где iQm — суммарный расход жидкости на п участковых линиях; 2QT — суммарное количество твердого материала, перемещае­

где QT. м — общее количество материала (угля или породы), пере­ мещаемого по магистральному каналу.

Рассчитывают произведение для транспортирующей жидкости

где ім — уклон для магистральной линии.

237

Задаются шириной магистрального канала по графику (см. рис. 103), находят глубину потока транспортирующей жидкости

\Ѵ \

_ 1,25

1.5

_ 2

О го Ь О ц ^ І кг 0 го 4 # у ,л /к г

Рис. 104. Графики зависимости коэффициента пере­ дачи энергии £т от соотношения глубины потока воды до введения в него твердых частиц к максимальной

Удельный расход жидкости q' на магистральном участке прове­

где &т. м — коэффициент передачи энергии.

238

Для магистральных пульповодов соотношение (60) обычно не выдерживается, так как при этом ширина желоба должна быть очень большой. Поэтому коэффициент /гт. м находят по графикам

случае следует определить необходимый абсолютный расход жид­ кости на магистральном участке по формуле

выработкам с гладкими стенками удельный расход воды опреде­ ляют по формуле

где /п — коэффициент трения перемещаемого материала по почве (см. табл. 14);

kT— эмпирический коэффициент (при гидротранспорте по почве &т= 0,45);

і — уклон выработки.

Формула (80) применима при следующих условиях: уклон вы­ работки і= 0,07 ч-0,16; абсолютный расход воды при крупности ма­ териала 0—70 мм не менее 80—100 м3/ч, при крупности 0— 150 мм — не менее 200 м3/ч, при крупности 0—250 мм — не менее 250 м3/ч.

При гидротранспортировании угля по горным выработкам с ше­ роховатыми стенками удельный расход воды определяют по дан­ ным, приведенным ниже.

Абсолютный расход воды при этом составляет: при крупности материала 0—70 мм не менее 70 м3/ч; 0—150 мм — не менее 200 м3/ч; 0—250 мм — не менее 250 м3/ч.

§ 24. ДРОБИЛКИ. ОБЕЗВОЖИВАЮЩИЙ ПИТАТЕЛЬ

Проходные сечения рабочего колеса углесоса рассчитаны на пропуск кусков определенного размера (70—100 мм) в попереч­ нике.

239