CC BY
36
СЕМИНАР 15
ДОКЛАД НА СИМПОЗИУМЕ "НЕДЕЛЯ ГОРНЯКА -
гОООя-одая
СА
^ В.И. Шелоганов,
ШЕ.А. Кононенко, В.В. Чаплыгин, 2000
1
В.И. Шелоганов, Е.А. Кононенко,
В.В. Чаплыгин
ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕГО ГИДРОКОМПЛЕК-
1ЛЯ УСЛОВИЙ РАЗРЕЗА «ЕРУНАКОВСКИЙ»
Гидромониторно-землесосный комплекс разреза «Ерунаковский» ОАО ХК «Кузбассразрезуголь» осуществляет разработку вскрышных четвертичных вскрышных пород, представленных суглинками и плотными глинами.
Исследованиями МГГУ установлено, что одним из основных направлений ресурсосбережения при работе гидромониторноземлесосных комплексов является повышение концентрации твердого в транспортируемой гидросмеси, для которого рекомендуем осуществить реализацию «Способа гидромониторно-землесосной разработки»
(Патент РФ №1742497) с внутризабойным циклом водоснабжения.
Принципиальная схема такой технологии показана на рис. 1. Она включает в себя две сети водоснабжения гидромониторов: внешнюю, осуществляющую подачу осветленной на гидроотвале 1 воды к гидромонитору 2 и
включающую магистральную насосную станцию 3, забирающую воду из прудка-отстойника 4 гидроотвала, и магистральный водовод 5; внутризабойную, осуществляющую подачу частично осветленной гидросмеси к гидромонитору 6 и включающую забойную насосную установку 7, забирающую частично осветленную гидросмесь из поверхностного слоя гидросмеси зумпфа 8, и внутриза-бойный водовод 9. Гидротранспортная установка 10 осуществляет транспортирование гидросмеси, поступающей от гидромониторов в зумпф по пульповодным канавам 11 и 12, на гидроотвал по пульповоду 13.
Повышение концентрации твердого в гидросмеси происходит при этом за счет того, что в зумпф гидротранспортной установки поступает гидросмесь от дополнительных гидромониторов, твердая составляющая которой попадает в систему гидротранспорта, а осветленная гидросмесь циркулирует между зумпфом и гидромониторами.
Для обустройства повторного цикла водоснабжения в забое предлагается специальная конструкция секционного забойного
зумпфа (рис. 2). Секционный зумпф гидротранспортной установки можно рассматри-ваит как пирамидальный отстойник большой емкости с разгрузкой сгущенного продукта грунтовыми насосами. В разделенном порогом перелива забойном зумпфе происходит
осаждение крупных частиц твердого, т.е. происходит сгущение гидросмеси, а во вторую часть зумпфа поступает осветленная гидро-
Рис. 1. Принципи-
альная схема гидромониторного ком-
плекса с дополнительным внутриза-
бойным циклом водоснабжения
смесь, предназначенная для повторного использования при гидромониторном размыве забоя.
На процесс осаждения частиц влияют многие факторы: плотность частиц, их крупность, вязкость жидкости (гидросме-си), параметры зумпфа и порога перелива, а также подачи насоса для осветленной и сгущенной гидросмеси.
Расчеты показали, что при длине зумпфа до 30 м в секцию осветленной гидросмеси будут попадать частицы породы от 0,5 до 1,0 мм, а плотность осветленной гидросмеси не превысит величины 1,04 т/м3.
Фактические границы увеличения концентрации гидросмеси должны быть уточнены по результатам расчета параметров гидротранспортирования в условиях соблюдения критических скоростей транспортирования сгущенной гидросмеси вскрышных пород и безаварийного функционирования гидрокомплекса.
Степень возможного повышения концентрации твердого в гидросмеси при заданной внешней сети (диаметре нагнетательного трубопровода, его протяженности и геодезической высоте подъема гидросмеси) зависит от критической скорости, которая определяется физико-механическими свойствами
транспортируемой горной массы и, в первую очередь, гранулометрическим составом и плотностью твердой составляющей.
Анализ физико-механических свойств пород, разрабатываемых гидромониторно-
землесосным комплексом разреза «Еруна-
Рис. 2. Секционный зумпф:
1 - пульповодная канава; 2 - сгущающий зумпф; 3 - зумпф для осветленной гидросмеси; 4 - порог перелива; 5 - насос для сгущенной гидросмеси; 6 - насос для осветленной гидросмеси
ковский» показывает, что расчет параметров гидротранспорта целесообразно производить по методике Г.П. Дмитриева, т.к. гидросмесь содержит большое количество глинистых частиц. Правомерность расчета именно по этой методике неоднократно проверена на практике для разрезов Кузбасса. Для горнотехнических условий функционирования гидрокомплекса разреза «Ерунаковский» с помощью ПЭВМ произведен анализ фактических режимов работы системы гидротранспорта. При этом установлено, что действительная скорость движения гидросмеси составляет 2,45 м/с, что позволяет транспортировать гидросмесь с плотностью до 1,22
т/м3.
Для организации повторного цикла водоснабжения в забое рекомендуется применение двух параллельно соединенных углесосов У-900/175 (12УВ6), работающих с гидромонитором ГМД-250М. Диаметр насадки гидромонитора 110 мм. В таком случае достигается увеличение производительности гидрокомплекса по твердому на 150 м3/ч.
Рассматривая возможности технологической схемы гидрокомплекса с дополнительным циклом водоснабжения в забое, считаем, что достигнута максимально возможная производительность по твердому в конкретных горнотехнических условиях. В таком случае ресурсосбережение будет обеспечено за счет разработки дополнительно объема вскрышных пород на том же гидротранспортном оборудовании.
Таким образом, применение технологической схемы работы гидромониторноземлесосного комплекса с повторным внут-ризабойным циклом водоснабжения в условиях разреза «Ерунаковский» может обеспечить увеличение производительности по твердому на 600 тыс. м3 за сезон. Дальнейшие экспериментальные исследования данной технологии позволят уточнить ряд параметров (степень увеличения эффективности размыва пород струей осветленной гидросмеси, параметры и конструкцию зумпфа, износ гидромонитора при работе на освет-
ленной гидросмеси), что позволит широко ис- гающие гидрокомплексы на карьерах.
пользовать рекомендуемые ресурсосбере-
г
Шелоганов В.И. - доктор технических наук, Московский государственный горный университет.
Кононенко Е.А. - доктор технических наук, кафедра «Технология, механизация и организация открытых горных работ», Московский государственный горный университет.
Чаппыг.ин В В — главный инженер рязрезя «Ррунякпвский»
