Марцис Тетяна Володимирівна

Резюме Біографія Реферат

Реферат за темою випускної роботи

Зміст

• Вступ
• 1. Актуальність теми
• 2. Мета і задачі дослідження
• 3. Огляд заходів щодо зниження витрат на шахтний водовідлив
• 3.1 Організація роботи водовідливу в умовах пікових навантажень
• 3.2 Вдосконалення схем водовідливу (оптимізація режимів роботи)
• 3.3 Уловлювання твердих частинок в попередніх осаджувальних соруженія
• 3.4 Використання шахтних вод для технологічного водопостачання, в т.ч. і для господарських потреб
• Висновки
• Перелік посилань

Вступ

Останнім часом на гірничих підприємствах досягаються видимі результати проведення робіт в енергозберігаючій сфері. Тим не менш, на даний момент енергозбереження ще не стало нормою в науково-дослідній, проектній та видобувних галузях промисловості.

Шахтні води є основним джерелом забруднення природного середовища у вуглевидобувних регіонах. Не дивлячись на скорочення обсягів виробництва на початку 90-х років, якість води в зонах розробок родовищ продовжує погіршуватися. Найбільш поширеними забруднюючими речовинами поверхневих вод є зважені частки, нафтопродукти, феноли, з'єднання металів. Основним джерелом такого роду забруднювачів є стічні води промислових підприємств[1].

Питання ефективності системи водовідливу є істотним чинником, який впливає на зниження собівартості видобутих корисних копалин.

1. Актуальність теми

На даному етапі розвитку промисловості нашої країни дуже гостро поставлено завдання ефективного використання паливно-енергетичних ресурсів України. За своїм економічним значенням це питання вийшло на перше місце серед інших державних програм. Економічний стан кожного підприємства залежить від його здатності реального зменшення витрат енергоносіїв.

Такого роду діяльність визначається законом України "Про енергозбереження" від 1 липня 1994 року (згідно з постановою Верховної Ради України).

Стимулювання енергозбереження здійснюється шляхом надання податкових пільг підприємству, а також шляхом пріоритетного кредитування заходів щодо забезпечення раціонального використання та економії паливно-енергетичних ресурсів[2].

Більш того, вирішення питань підвищення ефективності системи водовідливу є важливим фактором, що впливає на зниження собівартості видобутих корисних копалин.

2. Мета і задачі дослідження

Метою магістерської роботи є аналіз роботи системи шахтного водовідливу, а так само розробка заходів та вибір засобів для зниження витрат на водовідлив.

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі завдання:

• Провести аналіз витрат режимів роботи головного водовідливу групи шахт Добропільського району.
• Виявити суттєві види витрат і намітити шляхи їх зниження, використовуючи статичний аналіз по кожній шахті. Порівняти отримані дані з дослідженнями минулих років.
• Використовуючи кореляційний аналіз встановити кореляційний зв'язок між витратами та заходами щодо зниження витрат.
• Розробити систему технічних заходів, що знижують витрати на водовідлив.

Об'єкт досліджень: система шахтного водовідливу.

Предмет досліджень: режими роботи водовідливу та утилізація шахтних вод.

3. Огляд заходів щодо зниження витрат на шахтний водовідлив

Питання підвищення ефективності шахтного водовідливу розглядалися багатьма вітчизняними дослідниками в галузевих НДІ та лабораторіях (ДонУГІ, ІГМ ім. М.М.Федорова, ДонНТУ, Южгіпрошахт, Донгіпрошахт та ін.)

Витрата електроенергії на шахтний водовідлив залежить від багатоводності розроблюваних вугільних пластів і оточуючих гірських порід і досягає 10 ... 20 тис. кВт. год. на добу і досягає до 25 ... 30%, від загального споживання по шахті.

Річний обсяг откавідкачуваної води на поверхню шахт становить близько 1 млрд. м³ і при цьому на відкачування витрачається більше 1,8 млрд. кВт. год. на рік.

Численними дослідженнями запропоновані деякі основні заходи з економії електричної енергії та зниження загальних витрат при роботі водовідливних установок:

• Зменшення припливу води у виробки чинного гірничого підприємства (усунути перепуск води із затоплених виробок, поверхневих водойм тощо);
• Відповідність параметрів насосів і водовідливної мережі проектними даними (число робочих коліс насосів, перетин всмоктуючого і нагнітального трубопроводу, конфігурація траси прокладання трубопроводу тощо);
• Застосування режимів роботи шахтного водовідливу з меншим числом пусків і зупинок, вимикання його в години пікових навантажень електромережі (робота на приплив, організація роботи насосів таким чином, щоб ємності шахтних водозбірників перед піком навантаження були повністю вільні від води тощо);
• Регулярне очищення шахтних водозбірників від осілого шламу (застосування попередніх відстійників, поділ умовно «чистих» і умовно «брудних» вод, застосування самозмивних водозбірників, як горизонтальних так і похилих);
• Усунення непродуктивних перепусків шахтної води з вищерозташованих горизонтів на горизонт, де розташовані насоси водовідливу (використання перепускаємої води для створення напору у основних насосів водовідливу, отримання пневматичної енергії за допомогою гідрокомпрессора, для роботи гідроелеваторів очищення тощо);
• Використання тиску стовпа води з вертикального водовідливного ставу (на зрошення, за умови надземного освітлення шахтних вод від твердих частинок, роботи гідроелеваторних установ очищення приймальних колодязів від осілого шламу, перед пуском основних насосів водовідливу в роботу тощо);
• Регулювання подачі насоса (установка регульованого електроприводу або у всмоктуючому трубопроводі перед входом в перше робоче колесо насоса напрямних апаратів);
• Заміна морально і фізично застарілих насосів на насоси нового технічного рівня;
• Підвищення ККД насосної установки (забезпечити надходження у всас насоса освітленої шахтної води тощо);
• Зменшення витрат напору у всмоктуючому і напірному трубопроводах насосів водовідливу, витоків води в нагнітальному ставі установки;
• Впровадження системи автоматичного контролю та діагностики роботи шахтної водовідливної установки;
• Використання умовно «чистих» шахтних вод для виробничих та господарських потреб гірничого підприємства;
• Використання шахтних вод у системах технологічного водопостачання при створенні гідроучастков на шахтах зі звичайною технологією;
• Підвищення реального коефіцієнта машинного часу основного обладнання та арматура системи водовідливу за рахунок зниження забрудненості перекачуються шахтних вод;
• Застосування ерліфтного водовідливу при наявності джерела, стиснутого повітря[4].

Всі ці фактори повинні враховуватися при оцінці витрат і пошуків оптимальних способів і засобів, що дозволяють знизити витрати на шахтний водовідлив.

3.1 Організація роботи водовідливу в умовах пікових навантажень

В даний час більшість підприємств переходить на роздільну тарифікацію електроенергії в залежності від часу доби і, відповідно, навантаження на електромережу. Наприклад, шахта "Новодонецька", що входить до складу ДТЕК Добропіллявугілля, використовує трьохзонний тариф оплати електроенергії з урахуванням пікових навантажень. Однак, в період пікових навантажень передбачена переплата з розрахунком за коефіцієнтом 1,5, для порівняння в нічний час коефіцієнт розрахунку оплати витрат на електроенергію становить 0,4.

Відповідно з даними показниками рекомендується мінімізувати роботу насосів в періоди пікових навантажень, тобто необхідно організувати роботу насосів таким чином, щоб ємності шахтних водозбірників перед піком навантаження були вільні від води.

3.2 Вдосконалення схем водовідливу (оптимізація режимів роботи)

Необхідно оптимізувати режими роботи водовідливу. Так як, наприклад, заливання водозбірників та прийомних колодязів вугільних шахт є основним недоліком водовідливних установок, адже несвоєчасне їх очищення обумовлює наявність в воді твердих часток, іноді неприпустимої крупності, що призводить до прискореного зносу насосів. Для цього необхідно розробити схему, що включає попередній відстійник безперервної дії, в якому будуть осідати великі частки крупністю більше 0,2 мм

Нові та вдосконалені схеми водоочищення повинні задовольняти такі вимоги: вода повинна відкачуватися на поверхню окремо від загальної шахтної води, близько місця забору не повинно проводитися ніяких гірничих робіт, водовідливні канавки повинні бути спеціального типу. Устаткування системи водоочищення повинно бути: надійним, простим в експлуатації, економічним і зручним при транспортуванні, монтажі і демонтажі у підземних умовах і на поверхні[3].

3.3. Уловлювання твердих частинок в попередніх осаджувальних соруженія

Механічне очищення використовується для видалення з шахтних вод нерозчинних зважених часток, які під дією гравітаційних сил випадають в осад, якщо їх щільність більше щільності води, або спливають на поверхню, якщо їх щільність менше щільності води. У міру накопичення осаджені або зважені забруднення видаляються.

Для проціджування шахтних вод використовують грохоти — сита, або решітки. Решітки, що затримують великі частки, складаються з похило встановлених паралельних металевих стрижнів, укріплених на рамі.

Механічне очищення застосовується як самостійно, так і в якості першого ступеня в складній системі очищення, як в даному випадку. Дуже поширеним є освітлення шахтних вод від легких і важких суспензій у відстійниках різної конструкції: вертикальних, горизонтальних, радіальних. За принципом дії вони поділяються н періодичні і безперервні. На гірничих підприємствах в основному застосовують відстійники безперервної дії.

Відстійники — штучні резервуари і водойми для виділення із шахтних вод зважених домішок, осадження їх під дією сили ваги при невеликій швидкості потоку, а так само за допомогою реагенту.

Відстійники призначені також і для зниження рівня зносу насосного обладнання та труб при водовідливі, збагаченні і гідромеханізації гірничих робіт. Відстійники для попереднього очищення води розташовують у водознижуючих свердловинах, шахтних стволах, у насосних станцій головного та дільничного водовідливу, а для остаточної — на земній поверхні.

За відстоюванням часто слідкує операція висвітління води — технологічний процес обробки шламових вод гірничопромислових підприємств під дією гравітаційних або відцентрових сил, згущення отриманого осаду і відділення його. Прогресивним напрямом очищення є видалення зважених частинок під дією відцентрових сил, при цьому в кілька разів підвищується продуктивність і зменшуються розміри відстійника[5].

3.4. Використання шахтних вод для технологічного водопостачання, в т.ч. і для господарських потреб

У зв'язку з наказом Міністерства вугільної промисловості України від 28 листопада 2008 року № 620 "Про затвердження та введення в дію стандарту Міністерства вугільної промисловості України СОУ10.1.000174125.016: 2008 "Використання шахтних вод для технічного водопостачання. Методичні вказівки "" з розвитком вугільної промисловості і обмеженою кількістю питної води в регіоні, з'являється необхідність в удосконаленні водоочисних споруд. В даний момент на шахтах вживається велика кількість питної води для технічних потреб, таких як прибирання приміщень, прання робочого одягу, а також миття робітників. За всіма цими діями стоїть завдання зменшити споживання питної води і скоротити витрати по її оплаті[8].

Висновки

Комбіновані системи освітлення можуть бути застосовані у підземних умовах перед злиттям шахтних вод у водозбірники водовідливних установок, в системах оборотного технологічного водопостачання та ін.

У даній магістерській роботі будуть досліджені наукові розробки для системного вирішення проблеми підвищення енергетичної ефективності шахтного водовідливного комплексу. А так само будуть розроблені технологічні схеми механічного очищення шахтних вод, що відрізняються ефектом інтенсифікації осадження шламу.

При написанні даного реферату магістерська робота ще не завершена. Остаточне завершення: грудень 2013 року. Повний текст роботи та матеріали по темі можуть бути отримані у автора або його керівника після зазначеної дати.

Перелік посилань

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.