Файл: Хныкин В.Ф. Гидровскрышные работы на карьерах горнорудной промышленности.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 02.07.2024

Просмотров: 85

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

П р и р а в н я в уравнения (12) и (13), получим значение коэф­ фициента гидравлических потерь для идеальной конструкции гид­ ромонитора

 

/г„д = 0 , 0 8 2 5 Х - ^

 

(12)

 

 

- с р

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 18

 

 

Гидромонитор

 

П о к а з а т е л и

КУГУ-350/200

Г М Н - 2 5 0

ГМДУЭГ - 250

 

 

Длина проточного канала, м

8,38

3,39

6,21

Диаметр сечения входного патрубка, мм

350

250

250

Диаметр насадки, мм

 

135

102

100

Коэффициент гидравлических потерь:

17

82

125

действительный

 

идеальный . . .

•

16

34

62

Коэффициент полезного

действия:

0,94

0,92

0,88

действительный

 

идеальный

 

0,96

0,96

0,94

В табл . 18 приведены значения

к. п. д. и коэффициентов

гидрав­

лических потерь для существующих конструкций

гидромониторов,

получивших наибольшее распространение на открытых разработ ­

ках, а т а к ж е

коэффициенты соответствующих

идеализированных

гидромониторов подобных параметров, которые

были подсчитаны

по ф о р м у л а м

(11) и (12).

 

К а к видно

из табл . 18, значения коэффициентов гидравлических

потерь и коэффициентов полезного действия у существующих конструкций гидромониторов КУГУ-350/200 близки к соответствую­ щим значениям идеализированного гидромонитора с подобными параметрами . Это позволяет предположить, что в гидромониторе КУГУ-350/200 удачно подобраны размеры проточных каналов для получения запроектированного расхода воды. У гидромониторов ГМН-250 и ГМДУЭГ - 250 наблюдается значительная разница м е ж д у значениями действительных и идеальных коэффициентов k и т|г , что свидетельствует о недостатках конструкции их проточных каналов . \

Гидравлическая характеристика любого существующего гидро­

монитора может быть оценена путем

сопоставления действительных

и идеальных значений коэффициентов гидравлических потерь и

полезного действия. Действительные

значения коэффициента гид­

равлических потерь гидромонитора определяются опытным путем.

Коэффициент

полезного

действия

существующего гидромонитора

рассчитывается

по формуле (10).

 

 

У с л о в и я

ф о р м и р о в а н и я

п о т о к а

в подводящих кана ­

лах гидромонитора, к а к

отмечалось выше,

о к а з ы в а ю т существен-

hoe влияние на гидродинамические свойства струп: на компакт­ ность, дальнобойность, а следовательно, и на производительность гидромонитора при размыве горных пород в забое.

Н а и б о л е е простым и распространенным методом улучшения компактности и работоспособности струн является устранение возникающих в проточном к а н а л е гидромонитора завихрений с •помощью специальных успокоителей, р а з м е щ а е м ы х в стволе гидро­ монитора перед насадкой.

При гидравлических испытаниях Рт,кгс/смг гидромониторов [21], выполнявшихся на Южно - Лебединском карьере, было проверено влияние успокоителей на компактность формируемой в гидро­ мониторе струи. Пр и проектировании

иизготовлении гидромонитора

ГМДУЭГ - 250

 

применялся

 

успокои­

 

 

 

 

 

 

тель комбинированной

конструкции.

О

t

 

8

 

Г21,м

Такой

успокоитель

 

состоит

 

из

двух

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

цилиндрических

вставок,

введенных в

Рис.

28. Изменение

динамиче­

ствол гидромонитора со стороны верх­

ского

давления

по

оси

струи

него

поворотного

шарнира .

 

Одна

при

давлении

воды

10

кгс/см2

вставка

выполнена

в в и д е 4

 

сотового

и диаметре

насадки

гидромо­

успокоителя

с

поперечным

сечением

нитора ГМДУЭГ-250 d0 =90 мм:

/ — при н а л и ч и и в

с т в о л е

успокои ­

квадратных

ячеек

5 0 x 5 0

мм, а

вто­

т е л я ;

2 — бе з у с п о к о и т е л я

в стволе

рая — в виде

трубчатого

успокоителя.

 

 

 

 

 

 

О б щ а я

длина

успокоителя

400

 

мм. Н а

испытательном стенде

были

проведены дв а

опыта:

первый

опыт

проводился

без

установки

успокоителя

в

стволе,

а второй — с установкой успокоителя.

Ком­

пактность образовывающихся во время этих опытов струй оцени­

валась

в виде

кривых

изменения осевых динамических давлений .

Из

рис. 28

видно,

что при одинаковых исходных параметрах,

т. е. при одинаковых диаметрах насадок и давлениях воды, во

втором

опыте

кривая

изменения

осевых динамических давлений

в струе

с

увеличением

расстояния

/

от насадки более пологая по

сравнению

с

результатами первого

опыта.

Это свидетельствует

о том, что применение

успокоителя

в значительной степени улуч­

шает компактность струи и повышает производительность

гидро­

установки при размыве породы в забое.

 

 

Успокоители применяются самой различной конструкции и

размеров

(рис. 29). Успокоители

рассекают

поток воды,

движу ­

щейся по каналу ствола гидромонитора, на несколько изолирован­ ных частей с .примерно одинаковыми сечениями, б л а г о д а р я чему способствуют более быстрому погашению поперечных циркуля ­ ционных течений.

На эффективность гашения турбулентных пульсаций и возму­ щений потока воды влияют конструктивные особенности успокои­

теля, а т а к ж е

правильный выбор размеров продольных

пластин

успокоителя и

места его расположения по отношению к

насадке .

Сравнение основных типов успокоителей [22, 23] позволило уста­ новить, что н а и л у ч ш а я эффективность достигается в случае при­ менения успокоителей сотового типа с четным числом квадратных

Рис. 29. Типы успокоителем:

/. 2 — с о т о в ы е ; 3 — з в е з д ч а т ы й ; 4— к р е с т о о б р а з н ы й ; 5 — р а д и ­ а л ь н ы й

ячеек, образуемых тонкими металлическими пластинками, пересе­

кающимися под прямым углом.

Р а з м е р

пластин

успокоителя

играет

существенную

роль

при формировании

гидромониторной

струи. Опытами

было

установлено, что дл я гидромониторов

любой

конструкции

 

и

производительности

 

по воде

 

размер

продольных

 

 

 

 

 

 

 

пластин успокоителя должен прини­

 

 

 

 

 

 

 

маться в.-пределах 1,4—2 диаметров

 

 

 

 

 

 

 

ствола

гидромонитора

в

месте

его

 

 

 

 

 

 

 

установки.

Пр и

уменьшении

длины

 

 

 

 

 

 

 

успокоителя

 

гидродинамические

 

 

 

 

 

 

 

свойства струи резко ухудшаются .

 

 

 

 

 

 

 

Увеличение длины успокоителя свы­

 

 

 

 

 

 

 

ше указанных

 

пределов,

к а к

пока­

 

 

 

 

 

 

 

зали

исследования

[22] , не

приво­

 

 

 

 

 

 

 

дит

к

заметному

улучшению

 

ком­

 

 

200 400

600

800 /ООО пактности

струи и

ее гидродинами ­

 

Длина пластинуспокой -

ческих

свойств.

Однако потери

на­

 

 

 

теля, мм

 

 

 

 

 

пора

 

в стволе

гидромонитора,

вы­

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 30. Влияние размеров про­

з ы в а е м ы е повышенным гидравличе­

дольных

пластин

 

сотового

успо­

ским

 

сопротивлением

успокоителя,

коителя

для

 

гидромонитора

в этом случае

увеличиваются .

 

 

КУГУ-350/200

на

компактность

И з

рис. 30

видно, что

оптималь­

струи и

потери

напора:

ная

длина

успокоителя

д л я

гидро­

1 — к о м п а к т н о с т ь

с т б у и ;

2 — п о т е р н

 

 

н а п о р а

 

 

монитора КУГУ-350/200, имеющего

 

 

 

 

 

 

 

диаметр ствола

350 мм, р а в н а

при­

мерно 400—500 мм . С уменьшением длины

успокоителя

осевое

динамическое

давление струи

уменьшается . Ухудшаются

гидроди­

намические свойства струи. С увеличением длины 'успокоителя более 400—500 мм потери напора заметно возрастают, а гидро­ динамические свойства струи не улучшаются .

Н а основании опытов [22] И Г Д им. А. А. Скочинского были рекомендованы следующие основные размеры сотового успокоителя и проточного к а н а л а ствола гидромонитора:

1)

длина продольных пластин успокоителя, т. е. длина

самого

успокоителя, — примерно 1,5—2

диаметра

к а н а л а ствола;

 

 

2)

длина участка проточного канала ствола гидромонитора

между

успокоителем

и насадкой — 3—4

диаметра к а н а л а

ствола;

3)

длина участка проточного к а н а л а ствола гидромонитора от

верхнего поворотного

шарнира

до успокоителя — примерно

3 диа­

метра

канала

ствола;

 

гидромонитора — 8—10

 

 

4)

о б щ а я

длина

ствола'

диаметров

проточного канала .

Рис. 31. Схема рекомендуемого ствола

гидромонитора:

/ — ц и л и н д р и ч е с к и й у ч а с т о к ; 2 — сотовый у с п о к о и т е л ь ;

3 — конический у ч а с т о к ;

4 — н а с а д к а

 

Специальные исследования, выполненные с целью установления закономерностей формирования струи [22, 23], позволили реко­

мендовать

д л я

условий открытых

гидравлических разработок

но­

вую форму

ствола гидромонитора

(рис. 31)

с определенными

со­

отношениями

м е ж д у основными

р а з м е р а м и

проточного к а н а л а

ствола и успокоителя, которые обеспечивают получение гидромо­

ниторных струй

с

наилучшими гидродинамическими свойствами.

В соответствии

с этими рекомендациями при усовершенствовании

существующих

и

создании новых конструкций гидромониторов

необходимо иметь в виду, чтобы основные размеры ствола гидро­ монитора принимались в следующих пределах:

1) отношение длины цилиндрического участка ствола гидромо­

нитора

к его внутреннему диаметру

от 4 до

5;

 

2)

отношение длины

конического участка ствола гидромонитора

к диаметру цилиндрического участка

ствола — от 4 до

5;

3)

отношение максимального и минимального диаметров кони­

ческого участка ствола

гидромонитора — не

более

1,75, но не

менее

1,5;

 

 

 

 

4)отношение диаметра входного и выходного отверстий на­ садки гидромонитора — не менее 1,3;

5)отношение продольных пластин сотового успокоителя, рас­ полагаемого в стволе гидромонитора в месте соединения цилиндри­

ческой и конической его частей, к диаметру ствола — от 1,15 до 1,45.

У к а з а н н ые соотношения между основными размерами ствола гидромонитора были учтены при создании новой конструкции гид­ ромонитора КУГУ-350/200, которая применяется на всех гидро­ установках Лебединского и Южно - Лебедииского карьеров КМА.

§3. ЗЕМЛЕСОСЫ, ЗЕМЛЕСОСНЫЕ УСТАНОВКИ, ПЛАВУЧИЕ ЗЕМСНАРЯДЫ

З е м л е с о с представляет собой центробежный насос, приспо­ собленный дл я перекачки пульпы, содержащей частицы горных пород различных размеров и концентрации. Современные земле­ сосы (грунтовые насосы) представляют собой центробежные одно­ ступенчатые насосы с односторонним всасыванием и горизонталь­ ным расположением вала .

Применяемые на открытых горных работах землесосы имеют рабочие колеса закрытого типа с тремя-четырьмя лопатками . Кор­ пус землесоса (улитка) выполняется в виде литого концентриче­ ского к а н а л а , близкого к кольцевому. Минимальное проходное сечение канала устанавливается в зависимости от размеров про­ ходного сечения рабочего колеса. Д л я предохранения улитки от износа в некоторых землесосах применяются сменные рубашки, изготовляемые из специальных износоустойчивых сталей или дру­

гих износостойких

материалов .

 

 

 

 

В землесосе устанавливаются подшипники качения и подшип­

ники скольжения. У большинства

землесосов

вал располагается

на

 

 

 

 

 

Т а

б л и ц а

19

 

 

 

 

 

Землесо с

 

 

 

П о к а з а т е л и

 

З Г М - 2 М

2 0 Р - 1 1 м

500 - 6 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( 1 6 Р - 9 )

 

 

 

 

 

 

 

 

Расход воды в оптимальной рабочей точ-

1900

3500

5500

 

 

 

 

 

 

Предельное значение вакуума

во всасы-

53—57

56

70

 

5,0

5,0

4,8

 

Скорость

вращения

рабочего

колеса,

 

730

500

500

 

Диаметр

патрубка, мм:

 

 

 

 

 

400

600

600

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

350

500

600

 

Размеры

рабочего колеса, мм:

 

3—4

3—4

3—4

 

 

850—900

1250

1330

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

200

300

380

 

проходной диаметр

канала

. . . . .

190

300

350

 

Тип подшипников:

 

 

Роликовый

Скольжения

Скольжения

 

 

 

 

 

 

 

 

Шариковый

Шариковый

Роликовый

 

 

 

 

3400

9500

16 500

Смотрите также файлы