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

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

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.