CC BY
19
© В.И. Шелоганов, В.В. Чаплыгин, 2002
УДК 622.232.5
В.И. Шелоганов, В.В. Чаплыгин
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ГИДРОТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЫ РАЗРЕЗА «ЕРУНАКОВСКИЙ»
О
АО «Разрез «Ерунаковский», введенный в эксплуатацию в 1954 г., входит в состав холдинговой компании «Кузбассразрезуголь» и осуществляет открытым способом добычу угля, относящегося по марочному составу к длиннопламенным и газовым энергетическим. Годовой объем добычи составляет 2500 тыс. м3 с коэффициентом вскрыши ~ 3,5. Разрез расположен в окрестностях г. Новокузнецка Кемеровской области. Угленосные отложения сложены в крупные синклинальные и антиклинальные складами с крутым или пологим падением крыльев и широкими замками.
Рельеф поверхности невыдержанный - перепад отметок в зоне карьера и отвалов составляет 90-100 м.
Продуктивные отложения повсеместно перекрыты четвертичными породами, представленными, в основном, суглинками. Мощность наносов изменяется от 5-10 м на юге месторождения до 40-60 м в северной его части. Наличие места для гидроотвала, источников водоснабжения и электроэнергии определило целесообразность применения гидромеханизации для отработки наносов. За время существования разреза гидромеханизацией отработано свыше 16 млн. м3 обводненных и налипающих четвертичных вскрышных пород.
В прошедшем сезоне 2001 г. годовой объем гидровскрыши составил 1,5 млн м3. В довольно сложных горнотехнических условиях (геодезическая высота подъема гидросмеси - 90 м, залесенность участков месторождения и наличие большого количества пней, древесины и т.п.) альтернативы гидромеханизированному способу разработки наносов в настоящее время нет, вследствие чего данный способ будет развиваться.
Наиболее сложными являются условия гидротранспортирования. При расстоянии гидротранспортирования порядка 6 км и значительной геодезической высоте подъема гидросмеси (90 м) применяются две перекачные землесосные станции, грунтовые насосы соединены последовательно без разрыва сплошности потока гидросмеси. В результате попадания древесины во всасывающий патрубок забойного землесоса, очень часто происходит аварийная остановка пере-качных станций, что определяет низкий коэффициент использования оборудования из-за ремонтных простоев. В период подготовки к сезону 2002. г. предусматривается реконструкция
системы гидротранспорта и организация промежуточных зумпфов у пере-качных землесосных станций.
Применение промежуточных
зумпфов позволяет уменьшить взаимозависимость последовательно соединенных насосных агрегатов и тем самым увеличить коэффициент использования гидротранспортной установки в целом во времени, а также упростить ее обслуживание.
При переходе на многоступенчатые гидротранспортные установки с промежуточными зумпфами 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 перекач-ных землесосных станций на одном месте без передвижения.
Обычно общее количество грунтовых насосов, определяемое расчетом для последовательного соединения, является дробным и округляется в большую сторону. Это означает, что в большинстве случаев при равномерной расстановке землесосных станций по трассе трубопроводов (режимы ра-
боты всех землесосных станций одинаковы) все грунтовые насосы будут работать в перегрузочном или близком к нему режиме, что чревато и возникновением кавитации. Поэтому целесообразно устанавливать перекачивающие землесосные станции в таких местах трассы, где режимы работы грунтовых насосов будут близкими к номинальным или расчетным. В этом случае только насосы головной землесосной станции будут работать в перегрузочном режиме и только их режимы работы будет необходимо ретушировать.
При такой расстановке перекачивающие землесосные станции будут иметь максимальный срок работы на одном месте. В тоже время, головная землесосная станция будет передвигаться вслед продвижению фронта работ, и ее режим работы будет приближаться к режиму работы насосов перекачивающих землесосных станций. Когда они станут одинаковыми, то потребуется передвижка или реконструкция (например, увеличение количества грунтовых насосов в последовательном соединении) всей многоступенчатой гидротранспортной установки.
Таким образом, вышеуказанная задача разделяется на две задачи: разработать методику определения места положения перекачивающих землесосных станций, позволяющего иметь режимы работы, близкие к номинальным или расчетным; выбрать способ регулирования режима работы грунтовых насосов забойной землесосной станции и разработать методику определения его параметров при передвижке землесосной станции. При этом в качестве способов регулирования могут быть использованы: дросселирование за счет монтажа вставки в нагнетательный трубопровод из труб меньшего, по сравнению с основным участком, диаметра, установка электродвигателя с меньшей частотой вращения ротора и подрезка рабочего колеса.
При разработке методики регулирования необходимо учитывать, что оно будет ступенчатым, так как передвижка землесосной станции происходит дискретно на определенное расстояние и передвижек может быть несколько. С учетом этого необходимо выбирать и способ регулирования.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
Шелоганов В.И. — профессор, доктор технических наук, Московский государственный горный университет. Чаплыгин В.В. — ОАО «Разрез «Ерунаковский».
