Марцис Татьяна Владимировна

Резюме Биография Реферат Библиотека Ссылки Отчет о поиске Индивидуальный раздел

Реферат по теме выпускной работы

Содержание

• Введение
• 1. Актуальность темы
• 2. Цель и задачи исследования
• 3. Обзор мероприятий по снижению затрат на шахтный водоотлив
• 3.1 Организация работы водоотлива в условиях пиковых нагрузок
• 3.2 Совершенствование схем водоотлива (оптимизация режимов работы)
• 3.3 Улавливание твердых частиц в предварительных осадительных соружениях
• 3.4 Использование шахтных вод для технологического водоснабжения, а также для хозяйственных нужд
• Выводы
• Список источников

Введение

В последнее время на горных предприятиях достигаются видимые результаты проведения работ в энергосберегательной сфере. Тем не менее, на данный момент энергосбережение еще не стало нормой в научно-исследовательской, проектной и добывающих отраслях промышленности.

Шахтные воды являются основным источником загрязнения природной среды в угледобывающих регионах. Не смотря на сокращение объемов производства в начале 90-х годов, качество воды в зонах разработок месторождений продолжает ухудшаться. Наиболее распространенными загрязняющими веществами поверхностных вод являются взвешенные частицы, нефтепродукты, фенолы, соединения металлов. Основным источником такого рода загрязнителей являются сточные воды промышленных предприятий[1].

Вопросы эффективности системы водоотлива являются существенным фактором, который влияет на снижение себестоимости добываемого полезного ископаемого.

1. Актуальность темы

На данном этапе развития промышленности нашей страны очень остро поставлена задача эффективного использования топливно-энергетических ресурсов Украины. По своему экономическому значению этот вопрос вышел на первое место среди других государственных программ. Экономическое положение каждого предприятия зависит от его способности реального уменьшения расходов энергоносителей.

Такого рода деятельность определяется законом Украины «Об энергосбережении» от 1 июля 1994 года (согласно постановлению Верховной Рады Украины).

Стимулирование энергосбережения осуществляется путем предоставления налоговых льгот предприятию, а так же путем приоритетного кредитования мероприятий по обеспечению рационального использования и экономии топливно-энергетических ресурсов[2].

Более того, решение вопросов повышения эффективности системы водоотлива является важным фактором, влияющим на снижение себестоимости добываемого полезного ископаемого.

2. Цель и задачи исследования

Целью магистерской работы является анализ работы системы шахтного водоотлива, а так же разработка мероприятий и выбор средств для снижения затрат на водоотлив.

Для достижения поставленной цели необходимо решить такие задачи:

• Произвести анализ затрат режимов работы главного водоотлива группы шахт Добропольского района.
• Выявить существенные виды затрат и наметить пути их снижения, используя статический анализ по каждой шахте. Сравнить полученные данные с исследованиями прошлых лет.
• Используя корреляционный анализ установить корреляционную связь между затратами и мероприятиями по снижению затрат.
• Разработать систему технических мероприятий, снижающих затраты на водоотлив.

Объект исследования: система шахтного водоотлива.

Предмет исследования: режимы работы водоотлива и утилизация шахтных вод.

3. Обзор мероприятий по снижению затрат на шахтный водоотлив

Вопросы повышения эффективности шахтного водоотлива рассматривались многими отечественными исследователями в отраслевых НИИ и лабораториях (ДонУги, ИГМ им. М.М.Федорова, ДонНТУ, Южгипрошахт, Донгипрошахт и др.) .

Расход электроэнергии на шахтный водоотлив зависит от водообильности разрабатываемых угольных пластов и окружающих горных пород и достигает 10…20 тыс. кВт. ч. в сутки и достигает до 25…30%, от общего потребления по шахте.

Годовой объем откачиваемой воды на поверхность шахт составляет около 1 млрд. м³ и при этом на откачку затрачивается более 1,8 млрд. кВт. ч. в год.

Многочисленными исследованиями предложены некоторые основные мероприятия по экономии электрической энергии и снижению общих затрат при работе водоотливных установок:

• уменьшение притока воды в выработки действующего горного предприятия (устранить перепуск воды из затопленных выработок, поверхностных водоемов и т.д.);
• соответствие параметров насосов и водоотливной сети проектным данным (число рабочих колес насосов, сечение всасывающего и нагнетательного трубопровода, конфигурация трассы прокладки трубопровода и т.д.);
• применение режимов работы шахтного водоотлива с меньшим числом пусков и остановок, выключение его в часы пиковых нагрузок электросети (работа на приток, организация работы насосов таким образом, чтобы емкости шахтных водосборников перед пиком нагрузки были полностью свободны от воды и т.д.);
• регулярная очистка шахтных водосборников от осевшего шлама (применение предварительных отстойников, разделение условно «чистых» и условно «грязных» вод, применение самосмывающихся водосборников, как горизонтальных так и наклонных);
• устранение непроизводительных перепусков шахтной воды с вышележащих горизонтов на горизонт, где расположены насосы водоотлива (использование перепускаемой воды для создания напора у основных насосов водоотлива, получение пневматической энергии с помощью гидрокомпрессора, для работы гидроэлеваторов очистки и т.д.);
• использование давления столба воды из вертикального водоотливного става (на орошение, при условии надземного осветления шахтных вод от твердых частиц, работы гидроэлеваторных установок очистки приемных колодцев от осевшего шлама, перед пуском основных насосов водоотлива в работу и т.д.);
• регулирование подачи насоса (установка регулируемого электропривода или во всасывающем трубопроводе перед входом в первое рабочее колесо насоса направляющих аппаратов);
• замена морально и физически устаревших насосов на насосы нового технического уровня;
• повышение КПД насосной установки (обеспечить поступление во всас насоса осветленной шахтной воды и т.д.);
• уменьшение потерь напора во всасывающем и напорном трубопроводах насосов водоотлива, утечек воды в нагнетательном ставе установки;
• внедрение системы автоматического контроля и диагностики работы шахтной водоотливной установки;
• использование условно «чистых» шахтных вод для производственных и хозяйственных нужд горного предприятия;
• использование шахтных вод в системах технологического водоснабжения при создании гидроучастков на шахтах с обычной технологией;
• повышение реального коэффициента машинного времени основного оборудования и арматура системы водоотлива за счет снижения загрязненности перекачиваемых шахтных вод;
• применение эрлифтного водоотлива при наличии источника, сжатого воздуха[4].

Все эти факторы должны учитываться при оценке затрат и поисков оптимальных способов и средств, позволяющих снизить затраты на шахтный водоотлив.

3.1 Организация системы водоотлива в условиях пиковых нагрузок

В настоящее время большинство предприятий переходит на раздельную тарификацию электроенергии в зависимости от времени суток и, соответственно, нагрузки на электросеть. Например, шахта «Новодонецкая», входящая в состав ДТЭК Добропольеуголь, использует трехзонный тариф оплаты электроэнергии с учетом пиковых нагрузок. Однако, в период пиковых нагрузок предусмотрена переплата с рассчетом по коэффициенту 1,5, для сравнения в ночное время коэффициент рассчета оплаты расходов на электроенергию составляет 0,4.

В соответствии с данными показателями рекомендуется минимизировать работу насосов в периоды пиковых нагрузок, то есть необходимо организовать работу насосов таким образом, чтобы емкости шахтных водосборников перед пиком нагрузки были свободны от воды.

3.2 Совершенствование схем водоотлива

Необходимо оптимизировать режимы работы водоотлива. Так как, например, заливание водосборников и приемных колодцев угольных шахт является основным недостатком водоотливных установок, ведь несвоевременная их очистка обусловливает наличие в воде твердых частиц иногда недопустимой крупности, что приводит к ускоренному износу насосов. Для этого необходимо разработать схему, включающую предварительный отстойник непрерывного действия, в котором будут оседать крупные частицы крупностью более 0,2 мм.

Новые и усовершенствованные схемы водоочистки должны удовлетворять следующие требования: вода должна откачиваться на поверхность отдельно от общей шахтной воды, около места забора не должно проводиться никаких горных работ, водоотливные канавки должны быть специального типа. Оборудование системы водоочистки должно быть: надежным, простым в эксплуатации, экономичным и удобным при транспортировке, монтаже и демонтаже в подземных условиях и на поверхности[3].

3.3. Улавливание твердых частиц в предварительных осадительных сооружениях

Механическая очистка используется для удаления из шахтных вод нерастворимых взвешенных частиц, которые под действием гравитационных сил выпадают в осадок, если их плотность больше плотности воды, или всплывают на поверхность, если их плотность меньше плотности воды. По мере накопления осажденные или взвешенные загрязнения удаляются.

Для процеживания шахтных вод используют грохота – сита, либо решетки. Решетки, задерживающие крупные частицы, состоят из наклонно установленных параллельных металлических стержней, укрепленных на раме.

Механическая очистка применяется как самостоятельно, так и в качестве первой ступени в сложной системе очистки, как в данном случае. Очень распространенным является осветление шахтных вод от легких и тяжелых взвесей в отстойниках различной конструкции: вертикальных, горизонтальных, радиальных. По принципу действия они подразделяются н периодические и непрерывные. На горных предприятиях в основном применяют отстойники непрерывного действия.

Отстойники – искусственные резервуары и водоемы для выделения из шахтных вод взвешенных примесей, осаждения их под действием силы тяжести при небольшой скорости потока, а так же с помощью реагента.

Отстойники предназначены также и для снижения износа насосного оборудования и труб при водоотливе, обогащении и гидромеханизации горных работ. Отстойники для предварительной очистки воды располагают в водопонижающих скважинах, шахтных стволах, у насосных станций главного и участкового водоотлива, а для окончательной – на земной поверхности.

За отстаиванием часто следует операция осветления воды – технологический процесс обработки шламовых вод горнопромышленных предприятий под действием гравитационных или центробежных сил, сгущение полученного осадка и отделение его. Прогрессивным направлением очистки является удаление взвешенных частиц под действием центробежных сил, при этом в несколько раз повышается производительность и уменьшаются размеры отстойника[5].

3.4. Использование шахтных вод для технологического водоснабжения, а также для хозяйственных нужд

В связи с приказом Министерства угольной промышленности Украины от 28 ноября 2008 года № 620 «Об утверждении и введении в действие стандарта Министерства угольной промышленности Украины СОУ10.1.000174125.016:2008 «использование шахтных вод для технического водоснабжения. Методические указания»» с развитием угольной промышленности и ограниченным количеством питьевой воды в регионе, появляется необходимость в усовершенствовании водоочистных сооружений. В данный момент на шахтах употребляется большое количество питьевой воды для технических нужд, таких как уборка помещений, стирка рабочей одежды, а также мытья рабочих. За всеми этими действиями стоит задание уменьшить потребление питьевой воды и сократить траты по её оплате[8].

Выводы

Комбинированные системы осветления могут быть применены в подземных условиях перед сливом шахтных вод в водосборники водоотливных установок, в системах оборотного технологического водоснабжения и др..

В данной магистерской работе будут исследованы научные разработки для системного решения проблемы повышения энергетической эффективности шахтного водоотливного комплекса. А так же будут разработаны технологические схемы механической очистки шахтных вод, отличающиеся эффектом интенсификации осаждения шлама.

При написании данного реферата магистерская работа еще не завершена. Окончательное завершение: декабрь 2013 года. Полный текст работы и материалы по теме могут быть получены у автора или его руководителя после указанной даты.

Список источников

1. Разработка и обоснование технологических схем и параметров механической очистки шахтных вод в системе водоотлива [Электронный ресурс]. – Режим доступа: earthpapers.net
2. Закон Украины «Об энергосбережении» [Электронный ресурс]. – Режим доступа:uazakon.ru
3. Наукові праці Донецького національного технічного університету. Випуск 51. Серія: гірничо-електромеханічна. – Донецьк: ДонНТУ. - 2002. - С. 37-41.
4. Малеев В.Б., Моргунов В.М., Марцис Т.В. К вопросу повышения эффективности шахтного водоотлива/ Малеев В.Б., Моргунов В.М., Марцис Т.В./ – Донецк, ДонНТУ, - 2013.
5. Проблемы охраны водной среды в горном деле [Электронный ресурс]. – Режим доступа: ref.rushkolnik.ru
6. Мирзаев Г.Г., Иванов Б.А. Экология горного производства /Мирзаев Г.Г., Иванов Б.А./. Москва:Недра, 1991.
7. Martsys T., Morgunov V. Les moyens de nettoyage de l’eau technique a la mine / Martsys T., Morgunov V. / Материалы XI международной научно-технической студенческой конференции. — Донецк, ДонНТУ — 28-30 ноября 2012, УДК 622.632,, с. 49-52.
8. Стандарт Міністерства вугільної промисловості України СОУ 10.1.00174125.016:2008 «Використання шахтних вод для технічного водопостачання . Методичні вказівки»
9. Бойко М.Г., Моргунов В.М., Козиряцький Л.М., Федоров О.В. Гідромеханізація. Навчальний посібник / Бойко М.Г., Моргунов В.М., Козиряцький Л.М., Федоров О.В./ - Донецьк,ДонНТУ, 554с.
10. Монгайт І.Л., Текініді К.Д., Ніколадзе Г.І. Очищення шахтних вод/ Монгайт І.Л., Текініді К.Д., Ніколадзе Г.І.// - Москва, Недра, 1978.