Осушение карьера

Сложные гидрогеологические условия и большой приток подземных вод обусловили принятую в проекте комбинированную систему осушения, включающую: внешний дренажный контур; внутренний дренажный контур; подземный дренажный комплекс[8].

Внешний дренажный контур состоит из скважины с фильтровой колонной, пробуренных из штреков дренажной шахты, снизу вверх в водоносные горизонты. Внутренний дренажный контур состоит из горизонтального прибортового дренажа на нерабочем борту карьера и дренажных траншей на рабочем борту.

Для осушения кварцитного карьера использована существующая дренажная система карьера по добыче богатых руд, состоящих из 165 сквозных фильтров, вертикальных шахтных стволов глубиной от 100 до 170 м, 50 тыс. м³ околоствольных выработок и водосборников, 33 км дренажных штреков, 3,5 км прибортового дренажа с горизонтальными скважинами, 35 сбросовых и более 300 восстающих скважин для осушения руды. Водоотливная установка расположена ниже уровня воды в водосборнике.

2.1.2. Расчёт водоотливной установки

Исходные данные[8]: м³/ч – максимальный приток воды; м – глубина ствола дренажной шахты; m³/ч – нормальный приток воды; кг/м³ – плотность воды; сут/год – число дней работы насосной установки в год.

Производительность работы водоотливной установки при откачке нормального притока:

м³/ч,

где, 20 – число часов откачки нормального притока по ЕПБ.

Производительность водоотливной установки при максимальном притоке:

м³/ч.

Определим ориентировочный напор:

, м,

где, – геодезическая высота нагнетания, м.

,

где, – глубина ствола шахты;

м – превышение туб на сливе относительно устья ствола шахты;

м – высота подпора;

м.

Длина нагнетательного трубопровода:

м,

где, – длина трубопровода от последнего насоса до трубного восстающего, м,

м – длина трубного восстающего.

м.

По подаче и напору предусматриваем насос типа 14м – 12х4.

Техническая характеристика насоса: м³/ч – подача, м – напор, мин ^-1 – частота вращения, м – высота всасывания, – КПД насоса.

Необходимое количество насосов при нормальном притоке:

шт.

При максимальном притоке:

шт.

По нормам проектирования водоотливных установок, работающих в условиях обводнённых рудных месторождений в насосной камере необходимо, установить 7 насосов, 4 работающих, 2 в резерве и 1 в ремонте.

2.1.3. Расчёт трубопровода

Внутренний диаметр нагнетательного трубопровода в этих условиях рассчитывается на работу двух насосов по формуле:

м,

где, – число насосов,

м/с – скорость движения воды в нагнетательном трубопроводе.

Внутренний диаметр всасывающего трубопровода при работе одного насоса:

м,

где, м/с – скорость движения воды в всасывающем трубопроводе.

Согласно ГОСТ 8732-78 принимаем всасывающий трубопровод стальной, бесшовный с внутренним диаметром мм.

Толщина стенок трубопровода равна:

мм,

где, – коэффициент условий работы материала труб при повышенных температурах;

МПа – нормальное сопротивление равное номинальному значению предела текучести при растяжении, сжатии в изгибе труб,

мм – увеличение толщины стенок с учётом коррозии,

МПа.

По ГОСТ 8732-78 принимаем стальные трубы с толщиной стенок 8 мм. Нагнетательный трубопровод принимаем с внешним диаметром 600 мм и толщиной стенки 8 мм.

Потери напора в соответствии с количеством установленной арматуры во всасывающем трубопроводе:

Длина нагнетательного трубопровода:

м,

где, м – длина трубопровода от последнего насоса до трубного восстающего;

м – длина трубного восстающего.

Потери напора в нагнетательном трубопроводе:

где, – гидравлические коэффициенты потерь напора соответственно в приёмной сетке и в приёмном клапане, угловом колене, коленном переходе, закругленном колене (), задвижке,

– количество обратных клапанов, угловых колен, округленных колен, задвижек.

Расчётный манометрический напор насоса:

м.

Постоянная нагнетательного трубопровода:

.

Характеристика трубопровода:

m.

Для построения характеристики трубопровода вычисляем параметры и полученные данные сводим в таблицу 2.1

Таблица 2.1

Таблица параметров для построения характеристик трубопровода

		1/4Q	1/2Q	3/4Q	Q	5/4Q
Q, m^3/ч
Rm*Q^2, м		0,42	1,68	3,78	6,72	10,5
Hм, м		253,42	254,68	256,78	259,72	263,5

Рис. 2.1. Характеристика насоса и трубопровода.

1. Характеристика насоса. 2. Характеристика двух насосов, работающих на один трубопровод. 3. Характеристика трубопровода. 4. КПД насоса.

Параметры рабочей точки: м, м³/ч, .

Проверяем принятый насос на устойчивость режима работы:

,

режим работы устойчивый.

Дата добавления: 2015-07-10