Определение местоположения перекачивающих землесосных станций при разработке вскрышных пород гидромониторами Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

образом: с помощью винтовой передачи 11 осуществлялось вдавливание ролика 9 в ленту 7. При этом фиксировались следующие параметры: ток и напряжение двигателя, линейная скорость ленты, показания тензорегистратора. Таким образом, в результате проведенных измерений получена зависимость, представленная на рис. 3. Видно, что между силой сопротивления движению ленте шдв и силой вдавливания ролика в ленту Р существует

ттг г\ о 1 /| 0,6485Р зависимость вида УУдв = 0,314е .

Кроме этого следует отметить, что с помощью данного стенда можно исследовать влияния диаметра ролика, модуля уп-

Рис. 3. Зависимость силы сопротивления движению ленты при ее взаимодействии с вертикальными роликами

ругости ленты, конструкции ее борта и скорости движения на сопротивление движению ленты конвейера на магнитной подушке. Помимо этого имеется возможность исследования устойчивости формы ленты, что имеет важное значение не только для конвейера на магнитной подушке, но и для конструирования рычажных центрирующих роликоопор конвейеров традиционного исполнения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Захаров А.Ю. Теория и практика использования магнитных полей для предохранения конвейерных лент: Монография. - Кемерово: КузГТУ, 2000. - 155 с.

— Коротко об авторах -----------------------------------------------------------------

Захаров А.Ю. - доктор технических наук, заведующий кафедрой,

Шкуратов А.Г. - ассистент,

кафедра «Стационарные и транспортные машины», Кузбасский государственный технический университет.

-------Ф

'V-------

------------------------------------- © В.И. Шелоганов, А. А Романов,

2005

УДК 622.234.5

В.И. Шелоганов, А.А Романов

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ПЕРЕКАЧИВАЮЩИХ ЗЕМЛЕСОСНЫХ СТАНЦИЙ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ВСКРЫШНЫХ ПОРОД ГИДРОМОНИТОРАМИ

Семинар № 15 283

/і,п

Рис. 1. Определение местоположения перекачивающей землесо-_ сной /станции, обеспечивающего ее необходимую подачу

овременные гидромониторно-землесосные комплексы, применяемые для производства гидровскрышных работ на карьерах, имеют сложную структуру, включающую большое количество грунтовых и водяных насосов, которые работают параллельно и последовательно. При этом в большинстве случаев гидротранспортные установки являются многоступенчатыми и работают по схеме с промежуточными зумпфами.

В этом случае большое значение приобретает задача правильной расстановки землесосных станций по трассе трубопроводов. Одним из критериев, определяющих правильность расстановки насосного оборудования по трассе, является максимальный срок работы перекачивающих землесосных станций на одном месте без передвижки.

Обычно общее количество грунтовых насосов, определяемое расчетом для последовательной работы, является дробным и округляется в большую сторону. Это означает, что в большинстве случаев при равномерной расстановке землесосных станций по трассе трубопроводов (режимы работы всех землесосных станций одинаковы) все грунтовые насосы будут работать в перегрузочном или близком к нему режиме, что чревато еще и возможным возникновением кавитации. Поэтому режимы работы всех грунтовых насосов системы гидротранспорта необходимо будет регулировать. Кроме того, при такой расстановке перемещение головной землесосной станции вследствие развития фронта горных работ повлечет за собой необходимость перемещения всех перекачивающих гидротранспортных установок. В связи с этим перекачивающие землесосные станции целесообразно устанавливать в таких местах трассы трубопрово-

дов, где режимы работы грунтовых насосов будут близкими к номинальным или расчетным. В этом случае только насосы головной (забойной) землесосной станции будут работать в перегрузочном режиме и только их режимы работы нужно будет регулировать. Кроме того, перемещение забойной землесосной установки в связи с развитием фронта горных работ не потребует обязательного перемещения перекачивающих землесосных станций до тех пор, пока действительная подача головных грунтовых насосов не станет меньше, чем перекачивающих.

При такой расстановке перекачивающие землесосные станции будут иметь максимальный срок работы на одном месте. В тоже время забойная (головная) землесосная станция будет перемещаться вслед продвижению фронта горных работ и ее режим работы будет приближаться к режиму работы грунтовых насосов перекачивающих насосных станций. Только когда они станут одинаковыми, при дальнейшем перемещении забойной станции в сторону увеличения дальности транспортирования потребуется дополнительная перекачивающая гидротранспортная установка. Если ее местоположение определять исходя и того же принципа (максимальный срок службы на одном месте), то существующие уже перекачивающие землесосные станции остаются на прежнем месте.

Существующие методы расстановки насосных станций по трассе трубопрово-

дов [1,2] исходят из определения местопо-

ложения перекачивающих насосов, которое обеспечивает равенство сопротивлений внешних сетей каждой из насосных установок и, как следствие, одинаковость режимов их работы с подачей, равной суммарной действительной подаче последовательно соединенных насосов, работающих без разрыва сплошности потока (без промежуточных зумпфов). При этом задача решается графически с использованием профиля трассы трубопровода.

Для определения местоположения перекачивающей землесосной станции на профиль трассы трубопроводов наносят линию сопротивления внешней сети, начиная от головного насоса и заканчивая местом выпуска гидросмеси из трубопровода (на гидроотвале, на карте намыва и т. д.). На этой линии находят точку с сопротивлением внешней сети равным напору головного насоса в действительном режиме его работы в последовательном соединении. Эта точка и определяет необходимое местоположение перекачивающей станции. При этом подачи головного и перекачивающего грунтовых насосов будут одинаковыми и равными суммарной подаче гидротранспортной системы р2д.

Местоположение перекачивающей землесосной станции, которое обеспечит номинальную или расчетную подачу Рр перекачивающего насоса, можно определить также с помощью профиля трассы трубопровода (1 на рис. 1), построив на нем линию гидравлических сопротивлений во внешней сети (2 на рис. 1). При

этом все построения (профиль трассы трубопровода и линию гидравлических сопротивлений) надо начинать не от головной землесосной станции, как это делают при равномерной расстановке насосов по трассе трубопроводов, а от места выпуска гидросмеси (пикет № 0 на рис. 1) в направлении забойной землесосной станции.

На профиле указываются номера пикетов 0, 1, 2 ... п; расстояния между пикетами 11 и высотные отметки точек перегиба

Линия гидравлических сопротивлений представляет собой прямую, которая описывается уравнением

к = (2, - н р)+яа 2 + я Д а;, где И - потери напора на преодоление гидравлических сопротивлений на рассматриваемом участке внешней сети, м; ^ - геодезическая отметка выпуска гидросмеси на гидроотвале, м; Нр - расчетный напор перекачивающей землесосной станции, м; Яо и Яд - соответственно основной и дополнительный обобщенные коэффициенты сопро-тивления пульповода от нулевого пикета до соответствующей точки перегиба [1]; Рр - расчетная подача перекачивающей землесосной станции, м3/с.

Расчетную подачу принимают равной номинальной подаче грунтового насоса или определяют из условий водоснабжения и гидромониторного размыва, или из других соображений, определяющих ее. Расчетный напор Нр определяется по напорной характеристике насоса Ннг при работе на гидросмеси, как это показано стрелками на рис. 2 (Ннв - напорная характеристика грунтового насоса при работе на воде). Если на перекачивающей землесосной станции работает параллельно несколько грунтовых насосов, то величина Нр определяется по их суммарной напорной характеристике.

Рис. 2. Определение расчетного напора Ир.

Практически местоположение перекачивающей землесосной станции определяют в следующем порядке. На оси ординат (пикет № 0) откладывают величину (/о - Нр), получая точку С. На расстоянии 500-1000 м выбирают 1-ю точку перегиба (в рассматриваемом на рис. 1 примере это т. 5) и для нее по вышеприведенной формуле определяют И1 (в рассматриваемом случае И5). Из точки С проводят прямую 3, параллельную оси х, до пересечения с ординатой 1-той точки перегиба, получая точку Э. От этой точки откладывают величину И1 (И5), получая точку В.

Соединив точки С и В прямой линией и продлив ее при необходимости до пересечения с профилем трассы трубопроводов 1, получают линию гидравлических сопротивлений 2. Точка А пересечения линии гидравлических сопротивлений с профилем трассы трубопроводов и будет

Нгн

і-----------1--------—аул

аг '

определять местоположение перекачивающей землесосной станции (ПН), при котором ее подача будет равна Рр.

Если перекачивающих землесосных станций две, то местоположение предыдущей определяется такими же построениями линии гидравлических сопротивлений (линия 4), начиная от отметки расположения последующей станции (т. А).

------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Шелоганов В.И., Кононенко Е.А. Насосные 2. Гришко А.П., Шелоганов В.И. Стационар-

установки гидромеханизации. - М.: МГГУ, 1999. ные машины и установки. - М.: МГГУ, 2004.

— Коротко об авторах -----------------------------

Шелоганов В.И. - кафедра горной механики и транспорта, Романов А.А - УК «Кузбассразрезуголь».