Русский Українська English


Dubinin Michael Дубінін Михайло Валерійович

Факультет: Енергомеханіки та автоматизації

Спеціальність: Енергомеханічні комплекси гірничого та гірничо-збагачувального виробництва

Тема випускної роботи:

РОЗРОБКА ЗАСОБІВ ОЧИЩЕННЯ ШАХТНИХ ЄМНОСТЕЙ

Керівник: Яценко Олександр Федорович

Біографія | Бібліотека | Посилання | Звіт про пошук | Індивідуальне завдання

@mail


Реферат

Загальні відомості:

Стан питання і задачі дослідження:

Область застосування ерліфтів:

Аналіз існуючих способів очищення зумпфов:

Література:

Загальні відомості:


Водоструминний насос. Принцип роботи полягає у тому, що у водопідіймальну трубу укладену в обсадній трубі через форсунку подається стисле повітря від компресора по трубі при цьому утворюється суміш повітря і води. Рух водоповітряної суміші вгору відбувається унаслідок підйомної дії Принцип дії водоструминного насоса або гидроельоватора заснований на передачі кінетичної енергії робочою рідиною перекачуваної рідини. Робоча рідина володіє великим запасом кінетичної енергії в порівнянні із запасом енергії перекачуваної рідини. Гідність гидроельоваторов - простота пристрою, невеликі габарити, надійність роботи; недоліки - низький КПД і витрати великої кількості допоміжної води під тиском.


Ерліфт. Для подачі води з глибинних свердловин знайшли застосування пневматичні підйомники або ерліфти; вони також зручні для подачі кислот і інших хімічних рідин і сумішей рідин з твердими частинками (пульпи). Принцип роботи полягає у тому, що у водопідіймальну трубу укладену в обсадній трубі через форсунку подається стисле повітря від компресора по трубі при цьому утворюється суміш повітря і води. Рух водоповітряної суміші вгору відбувається унаслідок підйомної дії міхурів повітря, які випереджають рух води, прослизаючи через рухомий потік, захоплюючи за собою воду.
 

 

Стан питання і задачі дослідження:

У вугільній промисловості, як і в інших галузях народного господарства, спостерігається прагнення до механізації всіх основних і допоміжних процесів, де це тільки можливо, з метою підвищення продуктивності праці, зниження собівартості продукції, зменшення матеріаломісткості і енерговитрат, поліпшення умов праці і підвищення техніки безпеки, а також, по можливості, виключення важкого некваліфікованої праці.

У наш час вся більша увага надається механізації допоміжних процесів, оскільки вони механізовані практично в 2 рази менше ніж основні. З допоміжних процесів у вугільній промисловості питомий об'єм доводитися на чищення зумпфов, водозбірників, попередніх відстійників, шахтних колодязів і інших аналогічних об'єктів, а так само на відкачування забрудненої води з прохідницьких забоїв і на очищення різного роду відстійників на збагачувальних фабриках.

Несучасне чищення зумпфов стовбурів, водозбірників і приймальних колодязів від твердого приводить до затоплення гірських вироблень, що порушує нормальний ритм роботи шахт і приводить до значних витрат матеріальних і трудових ресурсів..

Найпрогресивнішими і відповідними нинішнім вимогам є установки з гідроелеваторними (водоструминними) апаратами і ерліфти. При цих способах чищення поєднуються в один процес чищення і відкачування води. Основним устаткуванням, що забезпечує чищення за новою технологією, є гидроельоватор або ерліфт. Ці апарати не мають частин, що обертаються і рухомих, прості у виготовленні, мають невеликі масу і габарити, їх застосування виключає постійну присутність в зумпфах обслуговуючого персоналу, забезпечують високу надійність відкачування в умовах завалів апаратів великими об'ємами твердого і підвищує продуктивність праці в порівнянні з механічними способами. Ці якості при низьких капітальних і експлуатаційних витратах і високій подачі забезпечують надійну і довговічну роботу в складних і обмежених підземних умовах. Проте слід також відзначити, що вживані одноступінчаті типи установок з такими апаратами характеризуються істотними недоліками: зниженими натисками, всмоктуючою здатністю і економічністю. З досліджень проводяться в НІІГМ їм. М.М.Федорова встановлено, що вказані недоліки устранаются з використанням двух-, а іноді триступінчатих схем установок.

Область застосування ерліфтів :

Ерліфти різної продуктивності применяются:

1) для подачі активного циркуляційного мула і підйому стічної рідини на невелику висоту на каналізаційних очисних спорудах;

2) для подачі хімічних реагентів на водопровідних очисних спорудах;

3) для подачі води з свердловин.

Досвід показав, що разом з деякими недоліками (порівняльно малий кпд, неможливість підйому рідини з малої глибини), ерліфти володіють рядом достоїнств, які найбільш помітні при експлуатації на очисних спорудах:

• простота пристрою;

• відсутність рухомих частин;

• допустимий вміст суспензії в необмеженій кількості в рідині, що транспортується;

• джерелом енергії служить стисле повітря, що поступає від воздуходувок.

 

   На приведеній анімації представлений двухступенчатий струменевий насос, першим ступенем якого є гидроельоватор, а друга - ерліфт

 

Аналіз існуючих способів очищення зумпфов:

У практиці експлуатації і проектування вугільних шахт в нашій країні і зарубежем відомо близько 30 різних способів і схем чищення зумпфов ськіпових стовбурів. Численність вживаних і пропонованих способів з'явилася слідством різноманітних умов. Вона пояснюється головним чином відсутністю досить ефективних способів здійснення цього трудомісткого процесу. Головною ознакою, встановленою в основу класифікації, є вид підйому гірської маси, що прокидалася, із зумпфа на горизонт околоствольного двору або безпосередньо на поверхню. По цій ознаці розглядається три способи: механічний, гідравлічний і комбінований.

  • Механічний спосіб чищення зумпфов має виключно широке застосування на діючих шахтах. Суть цього способу полягає у тому, що гірська маса, що прокидається, видається на горизонт околоствольного двору або на поверхню засобами механізованої доставки або підйомами по стовбуру. Переважаюче число схем при механічному способі чищення зумпфов передбачає наявність в зумпфе уловлюючого бункера, в якому акумулюється і з якого перевантажується у вагонетки, ськіпи або бадді гірська маса, що прокидається. Накопичена гірська маса потрапляє в завантажувальний пристрій ськіпов шляхом перевантаження з ськіпа зумпфового підйому у вагонетку. У бункер завантажувального пристрою або безпосередньо в ськіп головного підйому шляхом перепуська гірської маси по накопичувальному виробленню з використанням віброжелоба, вертикального елеватора, що уловлює ськіпа, конвейєра. Всі перераховані способи транспортування гірської маси із зумпфа на рівень околоствольного двору або на поверхню мають значні недоліки, головними з яких є: ускладнення організації робіт і зниження продуктивності підйому через необхідність використовування головного підйому для видачі матеріалу, що прокидався; обмежена область застосування через наявність посадочних балок в зумпфах; висока трудомісткість через значний об'єм робіт, вироблюваних уручну по очищенню зумпфов від дрібних фракцій вугілля, що прокидалося; ? обов'язкова присутність людини в зумпфе під час робіт по його очищенню, складність автоматизації робіт; великий додатковий об'єм гірських вироблень (камери, гезенки, спуски і т.д.) необхідних для розміщення устаткування, що спричиняє за собою різке збільшення витрат при будівництві і експлуатації; відкачування зумпфового притоки виробляється спеціальними насосами як окрема операція; невисока надійність схем через велику кількість різного устаткування в технологічній схемі (вагонеток, спеціальних ськіпов, конвейєрів і т.д.).

  • Гідравлічний спосіб чищення зумпфов передбачає транспортування гірської маси на рівень околоствольного двору за допомогою гидроельоваторов, вуглесосів або шламових насосів, ерліфтов і завантажувальних апаратів. Достоїнствами цього способу явлєєтся: - безперервність процесу; - відсутність по довжині трубопроводу яких або рухомих деталей, що забезпечує високу надійність, простоту і низьку трудомісткість обслуговування; - безперервність і малооперационность технологічних процесів, що створює умови для застосування автоматичного управління транспортною системою. - він беспечиваєт сумісне виконання однією технологічною ланкою операцій по видаленню гірської маси, що прокидається, чищенню водозбірної частини зумпфа від шламу і відкачуванню зумпфового притоки. Схеми чищення зумпфов за допомогою гидроельоватора передбачають забір гірської маси безпосередньо з водозбірної частини зумпфа, або з уловлюючого бункера. При цьому напірна вода для гидроельоватора подається, як правило, від нагнітального трубопроводу головного водовідливу. Пульпа відкачується на горизонт околоствольного двору, де виробляється відділення твердого на зневоднюючих установках, ситах і т.д. У деяких схемах пульпа перекачується гидроельоватором у водозбірник головного водовідливу, а в інших до углесосной установки, в шламонакопітелі, як які використовується вироблений простір лав, покинуті або спеціальні вироблення в районі околоствольного двору. Чищення зумпфов з гідротранспортом гірської маси вуглесосами ведеться, як правило, з перекачуванням її в шламонакопітель, споруджуваний на горизонті околоствольного двору. При застосуванні ерліфтного підйому гірська маса, що прокидається, акумулюється у водозбірній частині зумпфа, де і організовується її забір всмоктуючим пристроєм ерліфта. Пульпа транспортується на зневоднююче сито, після якого тверде прямує в завантажувальний бункер головного підйому і видається на поверхню. Схеми чищення зумпфов з використанням завантажувальних апаратів (шламосборочних камер, трубчастих живильників і т.п.) передбачає різні варіанти завантаження останніх гірською масою: безпосередньо з грат, встановлених в зумпфе або від вуглесоса, до якого пульпа подається гидроельоватором, відбираючим тверде з уловлюючого бункера в зумпфе і т.п. При гідравлічному способі чищення як шлам, що утворюється від гірської маси, що прокидається в зумпфе, так і вода є предметом транспортування, і віддаляються із зумпфа у вигляді пульпи. Гідравлічний спосіб чищення ськіпових стовбурів вважається найдосконалішим і з тієї точки зору, що може бути застосований на всіх шахтах. Проте в багатьох схемах гідротранспорту є вертикальні або похилі ділянки. В цьому випадку, як показали дослідження Донецького Національного Технічного Інституту і досвід експлуатації, для підйому води і гидросмесей раціональними виявляються ерліфти, в яких використовується енергія стислого повітря. Це забезпечує високу надійність, довговічність, простоту експлуатації, і в поєднанні з властивістю самонастраїванія дозволяє створити систему автоматичного управління ерліфтамі. Цей спосіб у принципі дозволяє всі операції по очищенню зумпфа, видачі гірської маси, шламу і відкачуванню притоки води виробляти одночасно одним пристроєм. Семи цього способу чищення вигідні і з економічною, і з санітарно-технічної точки зору і краще за інших вирішують питання ліквідації важкого ручної праці. Недоліком даного способу є підвищена витрата електроенергії.

  • Комбіновані способи чищення зумпфов ськіпових стовбурів об'єднують в собі елементи механічного і гідравлічного способів, тобто для чищення зумпфов застосовується механічне устаткування в комплексі з гідравлічними машинами і пристроями. Ці способи і є найперспективнішими для шахт Донбасу.

  • Література:

    1. Збірник наукових праць, Випуск 101. Відкрите Акционерне Товариство "НДІГМ ім.М.М.Федорова", "Проблеми експлуатації обладнання шахтних установок". Донецьк 2007 р.

    2. В.Б. Малеев, Е.И. Даниов, В.М. Яковлев "Специальные средства водоотлива и гидромеханизированной очистки шахтных водосборных емкостей" Донецк, ДонНТУ, 1986 г.

    3.  "Методические рекомендации по применению средств механизации очистки шахтных водосборных емкостей" Донецк, ДонНТУ, 1983 г.

    4.  В.Г. Гейер, В.С. Пащенко, Л.Н. Козыряцкий, Я.К. Антонов "Эрлифтные установки" Донецк, ДонНТУ, 1982 г.


    Біографія | Бібліотека | Посилання | Звіт про пошук | Індивідуальне завдання