Файл: Лобанов, Д. П. Гидромеханизация геологоразведочных и горных работ учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 105
Скачиваний: 0
патрубке закрывается, но открывается вентиль 3 на патрубке 4, соединяющем вакуум-насос с резервуаром 5. По достижении цирку ляции воды в системе вакуум-насоса открывают вентиль 2. Отсасываемыи воздух и вода из корпуса и всасывающей трубы насоса сбрасываются по трубе 6 в резервуар. Как только ваку умметр грунтового насоса начи нает показывать разрежение, закрывают вентиль 2 и вклю чают электродвигатель грун тового насоса; вакуум-насос
выключают и выпускают |
воду |
|
из резервуара 5. |
применяют |
|
Вакуум-насосы |
||
в таких условиях, |
когда |
зали |
ваемая в него вода не содержит
Рис. 79. Задвижка |
для |
водоводов — Рис. |
80. Схема заливки пасоса |
|
дисковая типа |
«лудло»: |
с помощью вакуум-насоса |
||
1 —диски, |
2 —клип, |
3 —корпус, 4 — |
|
|
уплотнительныеповерхности, |
5 —шпиндель |
|
твердых частиц, что не всегда возможно на производстве. По этому иногда для заливки грунтовых насосов используют гидро элеваторы с небольшими центробежными насосами.
§ 5. ПЕРЕДВИЖНЫЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ
Как уже отмечалось, для современной техники характерно создание передвижных гидравлических установок в виде: гидромо ниторов (с разными параметрами струй) с механизированным прн-
182
водом, исполнительных органов горных машин с применением гидродо лот (гидравлических насадок) и других комплексов. Простейшими гидравлическими установками являются каретки, несущие на себе смонтированные врубовый и смывной гидромонитор (на подземных работах). Для открытых работ оборудуют передвижные гусеничные тележки с гидромониторами, имеющими дистанционное управление; простейший вариант — использование гидромонитора в передвиж ной землесосной установке, работающей от экскаватора (рис. 81).
Передвижные гидравлические установки выполняются с дистан ционным гидромонитором ГМ-350-175 и передвижной землесосной установкой 20Р-11м. Возможны и другие сочетания оборудования.
Рдс. 81. Передвижная гидравлическая; установка: |
—всас; |
|||||
1 —подача; 2—воронка; |
3 |
—бункер; 4 —грохот; s —насадка; |
б —дробнлка; 7 |
|||
S —грунтовойнасос; о |
и 1 1 —трубопроводы; |
1 0 —отверстие; |
1 2 —гидромонитор; |
|||
|
|
13 —платформа |
|
|
|
|
Важнейшим элементом передвижных гидравлических установок |
||||||
являются г и б к и е |
в ы с о к о н а п о р н ы е |
ш л а н г и . |
Со |
здание в последние годы типоразмеров гидравлических шлангов значительных диаметров позволило приступить к широкой конструк торской проработке гидравлических установок со струями высоких давлений. Требования, предъявляемые к ним, очень разнообразны и касаются рабочего давления, прочности на продавливание, при меняемой рабочей жидкости и т. д. По прочности на продавливание гидравлические шланги можно разделить на три группы: шланги низкого, среднего и высокого давления. К шлангам низкого давления относят такие, прочность на продавливание которых обычно не превышает 11 -106 Н /м 2. Шланги среднего давления в зависимости от диаметра имеют прочность на продавливание до 8• 107 Н /м 2. Шланги высокого давления в зависимости от диаметра и конструкции могут выдерживать давление до 2 -108 Н /м 2. В горной промышлен ности шланги высокого давления используются при нагнетании воды в угольный пласт в гидравлических машинах, для управления гидравлической забойной крепью. Гидравлические шланги (рис. 82)
183
ооычно состоят из внутреннего покрытия, прокладки, являющейся иесущим слоем, и наружного покрытия.
Внутреннее покрытие пглаига способствует передаче жидкости в заданную точку и препятствует ее вытеканию. Поэтому опо должно иметь гладкую поверхность для свободного течения жидкости. Выполняют шланги из резины или синтетических материалов, например, нитрилового каучука, хлоркаучука (неопрена) и др.
Прокладку накладывают на внутреннее покрытие. Она являет ся иесущим слоем шланга, воспри нимающим все нагрузки, созда ваемые давлением жидкости. Мате риалом прокладки может быть хлопчатобумажная ткань, метал лическая проволока и др.
Наружное покрытие шланга должно предохранять прокладки -от влаги, износа, технических по вреждений, окисления, действия света и других внешних воздей ствий. Поэтому оно должно вы-
|
|
\v 7777Z777777777777777777'V777777777} |
|||
Рпс. 82. Устройство гидравлического |
Рис. 83. |
Гидравлический струг: |
|||
шланга |
|
J иJ —гидроприводлебедки; 2 —лемех; |
|||
1 —наружное покрытие; |
2 —прокладка; |
4 —приводконвейера; |
5 —гидропере- |
||
двпжчик; |
6 —став конвейера; |
7 — |
|||
з —внутреннеепокрытие |
|
струг |
|
|
|
иолняться из толстого |
слоя резиновых или |
синтетических смесей. |
|||
Для гидравлических |
шлангов стационарных |
магнии, |
работающих |
на поверхности, обычно не требуется наружного покрытия. Гидравлические шланги в настоящее время выпускаются по
специализированным заказам на диаметры до 100 мм. При исполь зовании таких шлангов представляется возможность перекачки высоконапорной воды (до давления 5-107 Н /м12) к насадкам, распо ложенным в исполнительных органах горных машин.
В настоящее время в промышленности ведутся опытные работы по использованию струй высоких и сверхвысоких давлений в уголь ных стругах (рис. 83) и проходческих комплексах по горным породам средней и высокой крепости (см. рис. 51).
Г л а в а VIII
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТА
§ 1. ВИДЫ II ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ОБОРУДОВАНИЯ
Для гидравлического транспорта различных горных пород приме няются следующие виды оборудования: грунтовые насосы, рудососы, углесосы и другие насосы для гидросмесей, гидравлические питатели (или шлюзовые загрузочные аппараты), гидроэлеваторы (струйныенасосы), эрлифты, трубопроводы и желоба, запорная арматура (задвижки, соединения, клапаны и т. п.).
В зависимости от условий применения — в подземных выработ ках или на поверхности — оборудование для гидротранспорта несколько отличается по конструктивному исполнению и параметрам; имеются отличия и в компоновке агрегатов насосных станций.
Так, например, поскольку системы гидротранспорта в подземных выработках могут включать гидроподъем, а поперечные размеры трубопроводов ограничиваются требованиями достижения минималь ной трудоемкости их монтажа и демонтажа, то насосы для гидро смесей выполняются на более высокие напоры и с меньшими габа ритными размерами (а значит являются более быстроходными). Это не исключает применения, например, гунтовых насосов в шахтах (рудниках) и углесосов на поверхности. Характерным требованием применения гидротранспорта в открытых выработках является приспособление к суровым климатическим условиям.
Как и для насосов, работающих на воде, типоразмеры и техни ческие характеристики насосов для гидросмесей устанавливаются соответствующими ГОСТами (грунтовые насосы ГОСТ 9075—63). В табл. 12 приведены технические данные грунтовых насосов, угле сосов и других центробежных насосов для гидросмесей крупных и средних размеров, наиболее широко применяемых в практпкегеологоразведочных и горных работ. Насосы крупных и средних размеров применяют в схемах гидромеханизации при выполнении основных технологических процессов как на поверхности, так и
вподземных условиях.
Вразличных схемах гидромеханизации как основных техноло гических, так и вспомогательных работ широко применяют насосы
1 8 5
Техническая характеристика насосов
|
Расход |
по воде |
|
|
Вакуум- |
Размер |
Диаметр |
|
Тип |
Напор, |
К . п. д., |
метриче |
|||||
|
|
ская вы |
кусков |
рабочего |
||||
насоса |
|
|
м вод. ст. |
% |
сота вса |
в гидро |
колеса, |
|
|
м5/ч |
л /с |
|
|
сывания |
смеси |
мм |
|
|
|
|
до, м |
до, мм |
|
|||
8TP -ST |
400 |
111 |
36 |
68 |
6,0 |
80 |
500 |
|
10У-8 * |
600 |
167 |
85 |
70 |
4,0 |
70 |
510 |
|
10ГР-8т |
600 |
167 |
45 |
69 |
5,0 |
145 |
700 |
|
•12ГР |
1330 |
370 |
58 |
69 |
— |
145 |
840 |
|
1 050 |
300 |
43 |
5S |
5,0 |
140 |
610 |
||
10У-12 |
900 |
250 |
85 |
68 |
4,0 |
90 |
— |
|
10УВЛ-2м |
900 |
250 |
250 |
61 |
4,0 |
100 |
630 |
|
•12УВ-6 |
900 |
250 |
320 |
61 |
4,0 |
100 |
— |
|
14У-7 |
1 400 |
390 |
170 |
72 |
5,0 |
100 |
700 |
|
ЗГМ-2м * |
1550 |
430 |
39 |
74,5 |
6,5 |
180 |
850 |
|
12НЗУ |
1950 |
542 |
61 |
74.5 |
6,0 |
220 |
920 |
|
1 660 |
445 |
50 |
60 |
5,0 |
||||
16ГР-8 |
2140 |
595,0 |
61 |
71 |
0,3 |
240 |
— |
|
20Р-Цм |
4 000 |
1110 |
60 |
70 |
4,0 |
280 |
1250 |
|
20ГР-8т |
3 600 |
1000 |
52 |
73 |
5,5 |
230 |
1250 |
|
500-60 |
4 000 |
1110 |
56 |
73 |
5,5 |
350 |
1390 |
|
6 000 |
1670 |
68 |
67 |
5,5 |
1330 |
|||
28ГР-8 |
7 000 |
1940 |
73 |
74 |
4,8 |
— |
— |
|
2310 |
||||||||
1000-80 |
10 000 |
2800 |
90 |
70 |
5,5 |
400 |
||
36ГР-8 |
12 000 |
3340 |
74 |
75 |
4,2 |
|
|
* Для новых насосов 10У-5 <Э= 600 м "/ч и |
Я = 1 5 0 и вод. ст. (мощность |
G30 кВт при |
|
при п = 1450 об/м ин ). До введения в действие |
ГОСТа 9 0 7 5 -6 3 применялся термин земле |
||
П р и м е ч а н и е . Индексы для отдельных |
типоразмеров |
обозначают: ГР — грунтовый |
|
Бобруйский машзавод и Уральский гидромашзавод, типа У |
— Ясногорский |
машнностро |
для гидросмеси малых размеров. К ним относятся различного типа центробежные насосы: песковые (с индексом П), шламовые и фекаль ные (Ш и Ф). В табл. 13 приведены технические данные некоторых насосов, наиболее широко распространенных в практике геолого разведочных и горных работ. Основные заводы-изготовители: Бобруйский машзавод, Уфимский завод горного оборудования
и др.
Для условий перекачки гидросмесей с высокими концентраци ями измельченных горных пород (шламов, хвостов), промывочных гидросмесей и мелких классов угля в схемах гидромеханизации находят применение поршневые насосы. В табл. 14 приведены техни ческие данные наиболее широко применяемых насосов этого типа.
Поршневые шламовые насосы выпускаются Уралмашзаводом
иопытным заводом СКВ МГ СССР.
Всхемах гидромеханизации для условий подводных забоев
широкое применение находят плавучие установки (землесосные снаряды). Технические данные некоторых типов применяемых земснарядов приведены в табл. 15.
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 12 |
||
крупного и среднего размера для гидросмесей |
|
|
|
|
|||||
Диаметрпатрубков, |
Скорость |
Мощ |
Габаритныеразмеры |
|
|
||||
|
мм |
ность |
|
агрегата, мм |
|
Масса |
|||
|
|
|
враще |
двига |
|
|
|
|
|
всасыва |
напор |
ния, |
теля, |
|
|
|
|
насоса, |
|
об/мин |
длина |
ширина |
высота |
т |
|||||
ющего |
ного |
|
кВт |
|
|||||
|
200 |
150 |
985 |
125 |
2740 |
960 |
1225 |
2,25 |
|
|
250 |
200 |
1480 |
320 |
— |
— |
— |
|
7,3 |
|
300 |
300 |
590 |
250 |
3300 |
1440 |
1540 |
||
|
— |
— |
730 |
380 |
— |
— |
— |
|
|
|
250 |
200 |
985 |
310 |
2275 |
1200 |
1190 |
2,2 |
|
|
300 |
250 |
1450 |
320 |
1810 |
965 |
870 |
1,48 |
|
350 |
300 |
1485 |
1000 |
2230 |
2645 |
1720 |
6,43 |
||
300 |
300 |
1485 |
1500 |
2805 |
1490 |
1200 |
6,03 |
||
300 |
300 |
1485 |
1000 |
1550 |
1250 |
1400 |
2,75 |
||
350 |
300 |
590 |
400 |
2080 |
1600 |
1650 |
3,6 |
||
740 |
570 |
||||||||
350 |
300 |
500 |
500 |
2650 |
1800 |
1750 |
5,9 |
||
|
— |
— |
585 |
650 |
— |
— |
— |
— |
|
500 |
500 |
490 |
1250 |
3540 |
2200 |
2200 |
9,5 |
||
500 |
450 |
490 |
1250 |
3705 |
2435 |
2025 |
15,3 |
||
490 |
1600 |
— |
— |
— |
|
|
|||
|
750 |
700 |
300 |
2450 |
— |
— |
|
— |
|
365 |
— |
— |
2420 |
— |
— |
— |
| |
----- |
|
854 |
475X970 |
350 |
4400 |
3700 |
4000 |
3920 |
26,5 |
||
|
|
|
300 |
3825 |
— |
— |
— |
|
— |
« = |
1450 об/м ин ; для пасоса 16У-8 |
Q = 2000 м3/ч |
н 77= 200 м вод. ст. (мощность 2000 кВ т |
||||||
сос. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(Л — легкая и Т — тяжелая серия), |
У — углесос, 3 — землесос. Насосы |
типа |
ГР выпускают |
||||||
ительный завод. |
|
|
|
|
|
|
|
Производительность земснарядов дана в табл. 15 для породы,. трудность разработки которой оценивается IV—V категориями (см. гл. IV). Эрлифтный земснаряд предназначен для работы в тяже лых условиях — на гравийных и частично валунистых породах
Т а б л и ц а 13, Техническая характеристика насосов малых размеров
Тип |
Расход |
Напор, |
К . п. д ., |
Мощ |
Скорость |
Масса |
ность |
||||||
насоса |
по воде, |
м вод. ст. |
% |
двигате |
вращения, |
насоса, |
|
м3/ч |
|
|
ля, кВт |
об/мин |
кг |
2ГР-6 |
20 |
19 |
60 |
6,5 |
1450 |
200 |
ЗГР-8 |
50 |
15 |
60 |
10 |
1450 |
355 |
ЗГР-6 |
67 |
18,6 |
60 |
13 |
1450 |
400 |
5ГР-12 |
110-180 |
19-15,5 |
65 |
20 |
1470 |
670 |
бГР-S |
150 |
33 |
65 |
40 |
1450 |
945 |
5ШНВ |
150/540 |
До 84 |
62 |
260 |
1450 |
— |
6НП |
270 |
23 |
60 |
55 |
1000 |
2170 |
186 |
18? |
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 14 |
Технические характеристики поршневых шламовых насосов |
|||||
Тип |
Расход |
Напор, |
Х од |
Мощность |
Масса насоса, |
насоса |
по поде, |
м вод. ст. |
поршня, |
двигателя, |
т |
|
м 3/ч |
|
мм |
кВт |
|
ГР-16/40 |
До 16 |
400 |
6 -4 8 |
22 |
0,74 |
4ГР |
72 |
|
|
|
(без рамы) |
1400 |
400 |
285 |
14,0 |
||
YS-4 |
60(120) |
2000 |
400 |
412 |
— |
НГ-3 |
73 |
300 |
355 |
70 |
5,5 |
НГ-8 |
102 |
750 |
406 |
270 |
12,1 |
(содержание гравия до 35% с валунами), а глубинный земснаряд —
для проведения траншей и прорезей дноуглубления |
(оборудован |
||||
двумя ступенями насосов, причем |
первая ступень |
расположена |
|||
ниже уровня воды). Для |
условий |
разработки |
подводных |
забоев |
|
с валунистыми горными |
породами |
применяют |
черпаковые |
зем |
снаряды. Земснаряды изготавливают Туапсинский и другие механи ческие заводы.
Принципиально новым видом оборудования, осваиваемого про мышленностью, являются гидравлические шлюзовые питатели (или загрузочные устройства). Этот вид оборудования предназначен для ввода сыпучего материала (породы) в трубопровод, в котором дви жется поток жидкости под давлением. Это оборудование изготавли вается по заказам промышленных предприятий на основе рабочих чертежей институтов Сибгормаш, ИГД им. А. А. Скочинского, ВНИИГидроуголь и др. механическими заводами.
Вспомогательное оборудование (гидроэлеваторы, эрлифты и дру гие простейшие устройства) выполняется непосредственно производ ственными организациями. Трубопроводы и запорная арматура по стандартным типоразмерам регламентированы ГОСТами, а для условий повышенного гидроабразивного износа — выполняются по заказам производства с армировкой и специальных конструкций.
§ 2. НАСОСЫ ДЛЯ ГИДРОСМЕСЕЙ
Принцип действия этих машин центробежного типа заключается
всообщении энергии гидросмеси для подъема (или перемещения)
еена определенную высоту и преодоления гидравлических сопро тивлений в трубопроводах. Рабочий процесс совершается лопастями рабочего колеса. При этом формирование потока под заданным на пором осуществляется в проточных каналах насоса, аналогично обычным центробежным насосам.
Всвязи с абразивностью гидросмесей и наличием в них твердых частиц, а иногда и крупных кусков для конструктивного исполне ния таких насосов характерны существенные отличия в форме и раз мерах проточных каналов по сравненшо с центробеяшьтми насосами
188
Технические характеристики" землесосных снарядов
Tim земснаряда
100-40К |
350-50Т |
300-4 0м |
500-60 |
1000-80 |
1200 |
3000 |
3600 |
5600 |
9000 |
О О |
350 |
400 |
500 |
700 |
64 |
60 |
60 |
60 |
80 |
475 |
1100 |
1250 |
2450 |
4400 |
300 |
500 |
500 |
600 |
800 |
12 |
1S |
17 |
15 |
15 |
ЗГМ-2 |
20Р-11 |
20Р-11м |
500-60 |
1000-80 |
5 |
10 |
10 |
12 |
16 |
150 |
180 |
200 |
" "350" |
500 |
лиц
ЭР-ЗСВ-250 * |
о-70-г; |
3600 |
6200 |
300 |
500 |
60 |
90 |
1250 |
3900 |
500 |
GOO |
30 |
45 |
20Р-11М |
РУ-12 |
10 |
16 |
150 |
—300 |
1-70-ГЛ — глубинный землесосные снаряды.