Файл: Справочник горного мастера геологоразведочных партий..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 163
Скачиваний: 0
электродвигателем, установленным на специальной каретке, передвигающейся по мере надобности вниз (при продвижении забоя) и вверх (при взрывании шпу ров и ремонте) по рельсовой дорожке с помощью подъемного устройства, устано вленного на поверхности или в подземной выработке. Нагнетательный трубо провод наращивается по мере углубки выработки, для чего насос соединяется с трубопроводом гибким рукавом. Основной нагнетательный трубопровод монти руется на почве, а электрокабель — на стенке выработки.
Расчет параметров насосного агрегата производится так же, как и для
водоотливных установок |
при проходке вертикальных выработок. |
|
В качестве насосов применяются обычно центробежные или винтовые |
||
горизонтальные |
насосы. |
|
Технические |
данные |
винтовых горизонтальных насосов см. в табл. 153. |
БВОДООТЛИВНЫЕ СТАЦИОНАРНЫЕ УСТАНОВКИ
Стационарная водоотливная установка включает насосную станцию с одним или несколькими насосными агрегатами, установленными в насосных камерах на фундаментах, одного или нескольких водозаборных колодцев, водосборника и трубопроводов (всасывающего и нагнетательного).
Вода из всей системы горных выработок подводится к водосборнику при насосной станции с помощью водосборных канав, а из водосборника на поверх ность выдается с помощью насосов и трубопроводов.
При штольневой разведке водоприток выводится из выработок на поверх ность непосредственно штольневой водосборной канавой*.
1. ТРУБОПРОВОДЫ ВОДООТЛИВНЫХ УСТАНОВОК
Трубопровод является важной частью водоотливной установки; он состоит из нагнетательного и всасывающего. Нагнетательный трубопровод работает под давлением, поэтому его монтируют обычно из стальных труб. При кислотных во дах внутренняя поверхность труб должна быть покрыта (футерована) кислото стойкими материалами.
Трубопроводы в подземных выработках обычно прокладываются открыто. Размещение трубопроводов должно обеспечивать удобство их обслуживания, ремонта, монтажа и демонтажа без нарушения нормальной работы других близрасположенных трубопроводов.
По величине рабочего давления различают пять классов трубопроводов (табл. 146).
Классы |
трубопроводов по давлению |
Т а б л и ц а 146 |
|||
|
|
||||
Классы трубопроводов |
I |
I I |
i l l |
I V |
V |
Рабочее давление, кгс/см2 |
Более 100 |
64-100 |
25 - 64 |
16-25 |
До 16 |
Толщина стенок труб определяется расчетом. В зависимости от назначения и условий применения трубы выбираются в соответствии с ГОСТами, приведен ными в табл. 147.
* |
Устройства камер насосных станций, водосборников, колодцев, канав |
см. в |
гл. I X . |
|
Диаметр |
Рабочее |
|
Характеристика труб |
|
|
|
||
Наименование среды |
давление, |
|
|
|
труб, мм |
|
|
||
|
|
кгс/см* |
ГОСТ |
Тип |
|
|
|
Вода, сжатый воздух, рудничный газ
Вода, угольно-породная и л и заливочная пуль па, сжатый воздух, рудничный газ
То же
100 и |
До 10 |
3262—62 |
Стальные |
водогазопро- |
менее |
От Ю |
|
водные |
(газовые) |
Более |
8732—58 |
Стальные |
бесшовные, |
|
100 |
до 100 |
|
горячекатаниые |
|
Более |
Более |
8734-58 |
Стальные |
бесшовные, |
100 |
100 |
|
холоднотянутые и хо |
|
|
|
|
лоднокатаные |
Диаметр труб нагнетательного и всасывающего трубопроводов определяют по формуле
где Q — производительность водоотливной |
установки, |
м3/ч; |
|
||
d — внутренний диаметр трубопровода, |
м; |
|
|
|
|
v — скорость движения по трубопроводу (обычно |
от 1,5 до 2,0 м/сек для |
||||
нагнетательного и от 1,0 до 1,5 м/сек для всасывающего трубопровода); |
|||||
я — 3,14. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Водопроводные трубы |
||
Стальные (водогазопроводные). Сортамент ГОСТ 3262—52. |
|
||||
Стальные бесшовные (горячекатаные). Сортамент ГОСТ 8732—58. |
|
||||
Стальные |
бесшовные (холоднотянутые |
и |
холоднокатаные). |
Сортамент |
|
ГОСТ 8734—58. |
|
|
|
|
|
Чугунные |
трубы. Сортамент и технические |
требования ГОСТ |
9583—61. |
Фасонные соединительные части к чугунным трубам. Сортамент и технические требования ГОСТ 5525—61.
Полиэтиленовые трубы (из полиэтилена высокой плотности) по МРТУ 6—05—917—67. Трубы из полиэтилена низкой плотности по МРТУ 6—05—918— 67.
Винипластовые трубы по ТУ-4251-54-МХП. Асбестоцементные трубы марок ВТ-3, ВТУ, ВТ-9, ВТ-12 по ГОСТ 536—65.
Соединительные части трубопроводов
Сортамент соединительных частей из ковкого чугуна с цилиндрической резьбой ГОСТ 8943—59; технические требования ГОСТ 8944—59; общие конструктивные размеры ГОСТ 8945—59; основные размеры угольников, тройников, крестов, муфт, ниппелей, гаек соединительных, футеровок, контргаек, колпаков и пробок ГОСТ от 8946—59 до 8963—59.
Сортамент стальных соединительных частей с цилиндрической резьбой для трубопроводов ГОСТ 8964—59; технические требования ГОСТ 8965—59; основные размеры муфт, ниппелей, контргаек и сгонов ГОСТ от 8966—59 до 8969—59.
Свариваемые соединительные части для трубопроводов: а) отводы по МН-2912—62 и МСН-120—67; б) тройники, переходы, заглушки и днища по МСН-120-67.
Соединительные части из легированной стали по МН 4751—63—4754—63.
Основная арматура
При водоотливной установке применяется следующая арматура: 1) приемный клапан с сеткой, установленный на всасывающем трубопроводе; 2) задвижки; 3) обратный клапан на нагнетательном трубопроводе. Подробные данные об арма туре нриводятся в каталоге-справочнике «Промышленная трубопроводная арма тура», ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, часть I , 1967 г. и часть I I , 1969 г.
2. МОНТАЖ ТРУБОПРОВОДОВ В ВЫРАБОТКАХ
Трубопроводы в горизонтальных, а также и в наклонных (с ходками) выработ ках, должны располагаться в стороне прохода, с креплением их на кронштейнах или подвесках на высоте не менее 1800 мм от балласта или почвы выработки, а также на подкладках, уложенных на балласт или почву выработки. На пере сечениях выработок допускается располагать трубопроводы в заглублениях под рельсовыми путями.
Трубопроводы прокладываются с уклонами, соответствующими уклонам выработки, в которых они располагаются.
Для воздухопроводов и газопроводов в наиболее пониженных местах, а также вблизи устьев дегазационных скважин должны устанавливаться водо отделители.
Резиновые шланги и пеньковые рукава с пожарными стволами следует помещать в специальных шкафах, непосредственно у пожарных кранов. Шкафы надо располагать между крепежными рамами, а при монолитной крепи в нишах, с условием, чтобы расстояние между выступающими частями шкафов и габари тами подвижного состава было не менее 700 мм.
Вертикальные трубопроводы устанавливаются в стволах, оборудованных клетьевым подъемом или лестничным отделением.
Для прокладки трубопроводов могут быть использованы специальные скважины, при этом в качестве водопроводов могут служить обсадные трубы.
Для опоры трубопроводов предусматриваются опорные стулья, устанавли ваемые на балках (через 100—200 м) по глубине ствола, а под основания — упорные колена с пятой или бетонные упоры.
Для предохранения става от продольного изгиба предусматривается уста новка направляющих хомутов, располагаемых на расстоянии друг от друга, кратном расстоянию между расстрелами.
В том случае, когда в выработках с углом наклона 30° и более трубопровод располагается на подкладках по почве, — трубопроводы должны иметь допол нительное закрепление односторонними подвесками со стяжными муфтами через 50—75 м, а в месте сопряжения с горизонтальными выработками — упоры или опорные колена.
Для компенсации линейных удлинений трубопроводов под каждым опорным стулом надо устанавливать компенсатор.
При глубине ствола более 200 м нагнетательные ставы должны иметь ком пенсаторы температурных изменений длины. Верхний компенсатор устанавли вается вблизи устья ствола. Расстояние между промежуточными компенсато рами по вертикали должно быть равно расчетному расстоянию между опорными стульями, но не более 100—150 м.
Внаклонных стволах и выработках с углом наклона более 30° компенсаторы устанавливаются через 150—200 м с компенсирующей способностью 200 мм.
Встволах и выработках с углом наклона менее 30° расстояние между ком пенсаторами определяется по формуле
7 |
М |
1° = |
ШГ'М> |
где 10 ~ расстояние между компенсаторами, м;
М— компенсирующая способность (допускаемое удлинение трубопровода), м;
а — коэффициент линейного расширения |
материала труб |
(для стали |
а = 0,000012); |
|
|
At — разность температур, воздействующих |
на трубопровод. |
|
Для предохранения от коррозии наружные поверхности стальных труб |
покрываются защитной изоляцией, тип которой устанавливается в зависимости от агрессивности воды или породы.
Шахтные стальные трубопроводы должны иметь защитные заземления, а в выработках с откаткой контактными электровозами — дополнительную защиту от блуждающих токов.
3. НАСОСЫ ГЛАВНЫХ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ СТАНЦИИ
Главная водоотливная установка должна состоять из трех одинаковых по производительности и напору насосов. Каждый насос по производительности
должен рассчитываться на откачку |
суточного нормального притока воды |
за 20 ч. |
|
Если приток воды превышает производительность одного насоса, то число |
|
резервных насосов увеличивается, а |
именно: при двух рабочих насосах — |
два запасных и один резервный; при трех рабочих насосах — два запасных и один резервный.
При откачке максимальных (периодических) притоков допускается исполь зование резервных насосов, при этом все насосы к этому времени должны быть отремонтированы.
Для зумпфовых водоотливных установок предусматривается два насоса: ра бочий и резервный.
При кислотной воде насосы и арматура должны быть из материалов, обла дающих кислотоупорными свойствами.
При выборе насосов расчетную величину манометрического напора следует брать на 6—8% больше для учета уменьшения живого сечения трубы из-за отложения осадков на стенках труб.
При выборе привода насосов выбирают асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором.
Каждый насос главного водоотлива должен иметь отдельный всасывающий трубопровод.
Главная водоотливная установка должна иметь не менее двух ставов труб по стволу с возможностью включения любого насоса на каждый став.
При аварийном притоке используются все ставы. Скорость воды в нагне тательном трубопроводе не должна превышать 3 м/сек.
Часовая производительность |
каждого насоса определяется по формуле |
||||
|
|
<?час = |
: |
, МЗ, |
|
|
|
|
|
г 1 |
|
где с — неравномерность |
притока — 1,3-5-1,8; |
||||
<?р — средний приток, |
м |
/ч; |
|
|
|
С |
3 |
|
|
|
|
t — время суток — 24 ч; |
|
|
|
||
і, — время работы насоса в сутки — |
20 ч. |
||||
Таким образом, |
|
|
|
|
|
<?час= ( 1 ' 3 " ' 2 1 0 8 ) 2 4 |
gep = (1,64-2,2)? с р , МЗ. |
||||
Мощность двигателя для привода насоса определяется по формуле |
|||||
|
|
N= |
Q c |
f H |
, л. с. |
|
|
|
75-и |
|
где <2сек — секундный расход воды, м3 ;
Н— общий напор, м;
и— коэффициент полезного действия — 0,6-f-0,7.