CC BY
24
УДК 656.342.071.8
© А.В. Угольников, Д.С. Стожков, 2015
А.В. Угольников, Д.С. Стожков
ОБОСНОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ЗАТРАТ НА ПРИОБРЕТЕНИЕ СЕКЦИОННЫХ НАСОСОВ ОТ ВЫСОТЫ СТУПЕНИ В МНОГОСТУПЕНЧАТОМ ВОДООТЛИВЕ
С понижением горных работ до глубин 800-1600 м возникает необходимость обоснования рациональной высоты ступени в зависимости, в том числе, и от стоимостных показателей насосного оборудования водоотливных установок. Рассмотрены вопросы установления зависимостей стоимостных показателей насосного оборудования от высоты ступени.
Ключевые слова: высота ступени, секционные насосы, многоступенчатый шахтный водоотлив, стоимостные показатели.
В практике проектирования и эксплуатации шахтного водоотлива глубоких горизонтов шахт и рудников все большее применение находят многоступенчатые схемы. Обусловлено это не только самим характером постепенного углубления горных работ, но и технической целесообразностью применения многоступенчатых схем, в которых не требуется высоконапорных насосов и арматуры, а электродвигатели имеют сравнительно небольшую мощность, что очень важно
с точки зрения допустимой мощности короткого замыкания в системах подземного электроснабжения [1, 2]. С понижением горных работ до глубин 800-1600 м, ступенчатость схем водоотлива может возрасти до 3-6. Следовательно, анализ и обоснование рациональной высоты ступени в таких схемах приобретает важное значение, особенно, в условиях обводненных месторождений, при отработке которых расходы электроэнергии на водоотлив могут достигать половины и более
Таблица 1
Исходные данные для расчетов по насосной установке с насосами ЦНС 60-66...330
Тип насоса Подача, м3/ч Напор, м Мощность эл. двигателя, кВт Частота вращения, мин-1 Отпускная цена (без эл. двигателя, тыс. руб.)
ЦНС 60-66 60 66 18,5 3000 53,7
ЦНС 60-99 60 99 30 3000 61,5
ЦНС 60-132 60 132 45 3000 70,5
ЦНС 60-165 60 165 55 3000 77,0
ЦНС 60-198 60 198 55 3000 83,4
ЦНС 60-231 60 231 75 3000 90,5
ЦНС 60-264 60 264 75 3000 98,0
ЦНС 60-291 60 297 75 3000 129,3
ЦНС 60-330 60 330 90 3000 145,0
Рис. 1. Зависимости затрат на секционные насосы от высоты ступени
общего расхода по шахте или руднику (например, такой случай имеет место на шахтах ОАО «Севуралбокситруда».
Обоснование рациональной высоты ступени в таких задачах практически невозможно без технико-экономи-
Таблица 2
Исходные данные для расчетов по насосной установке с насосами ЦНСГ 850-240...960
Тип насоса Подача, м3/ч Напор, м Мощность эл. двигателя, кВт Частота вращения, мин-1 Отпускная цена (без эл. двигателя, тыс. руб.)
ЦНСГ 850-240 850 240 800 1500 1069,5
ЦНСГ 850-360 850 360 1250 1500 1132,8
ЦНСГ 850-480 850 480 2000 1500 1225,0
ЦНСГ 850-600 850 600 2000 1500 1345,0
ЦНСГ 850-720 850 720 3150 1500 1472,0
ЦНСГ 850-840 850 840 3150 1500 1590,0
ЦНСГ 850-960 850 960 3150 1500 1700,0
500 600 ТОО Напор, м
Рис. 2. Зависимости затрат на секционные насосы от высоты ступени
Таблица 3
Результаты математического описания зависимостей С = Ь + а • Н
нас ст
для шахтных секционных насосов
Тип насоса Аппроксимирующие уравнения
ЦНС 60-66...330 С = 26, 16+0,32 • Н нас ' ' ст
ЦНС 105-98.490 С = 101,97+0,20 • Н
ЦНС 180-500.900 С = 61,80+0,12 • Н нас ' ' ст
ЦНС 300-120.600 С = 134,41+0,32 • Н
ЦНС 300-650.1040 С = (-55)+2,8 • Н нас 4 ' ' ст
ЦНСГ 60-66.330 С = 158,23+0,66 • Н
ЦНСГ 850-240.960 С = 816,88+0,90 • Н нас ' ' ст
ЦНСК 300-120.600 С = 734,31+2,10 • Н нас ' ' ст
ческой оценки стоимостных показателей насосного оборудования водоотливных установок в функции высоты ступени, что напрямую связано с аналогичными зависимостями стоимости насосов и их отпускной цены.
В качестве исходных данных при решении этой задачи нами были взяты за основу фактические данные заводов-изготовителей по отпускным ценам на насосы (без учета стоимости электродвигателя). В качестве приме-
ра в табл. 1 и 2 приведены исходные данные по насосам и расчетные данные по их отпускным ценам (для расчета водоотливных установок с секционными насосами ЦНС 60-66...330 и ЦНСГ 850-240.960). На основе этого на рис. 1 и рис. 2, приведены расчетные графические зависимости затрат на насосное оборудование в функции высоты ступени Нст для насосов типа ЦНС 60 и ЦНСГ850.
Данные зависимости описываются полиномом первой степени типа , т.е. у = Ь + а ■ х,
1. Нечушкин Г.М. Состояния и проблемы водоотлива глубоких шахт / Водоотлив глубоких шахт. - М.: Недра, 1967. - С. 67-70.
2. Изюров В.В. Выбор оптимальной высоты ступени водоотлива для глубоких горизонтов шахт Кизеловского бассейна / Водоотлив глубоких шахт. - М.: Недра, 1967. -С. 79-81.
3. Рыльникова М.В., Олизаренко В.В., Мингажев М.М. Совершенствование техно-
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ_
С = Ь + а ■ Н , тыс. руб., (1)
нас ст' 4 '
где С - стоимость насоса; а и Ь - ко-
нас
эффициенты аппроксимации для рассматриваемых типов шахтных центробежных секционных насосов.
Результаты математического описания этих зависимостей приведены в табл. 3. Полученные зависимости С = ¡(И ) могут быть использованы
нас ст
при технико-экономическом обосновании рациональной высоты одной ступени при проектировании многоступенчатых схем водоотлива глубоких горизонтов шахт и рудников.
_ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
логии водоотведения и водоотлива при отработке медно-колчеданных месторождений с твердеющей закладкой // Маркшейдерский вестник. - 2012. - № 2. - С. 16.
4. Олизаренко В.В., Мингажев М.М. Рудничный водоотлив при отработке медно-колчеданных месторождений Южного Урала: монография. - Магнитогорск: МГТУ им. Г.И. Носова, 2010. - 252 с. ЕШ
Угольников А.В. - кандидат технических наук, доцент, Стожков Д.С. - аспирант, e-mail: [email protected], Уральский государственный горный университет.
UDC 656.342.071.8
RATIONALE FOR THE COST OF PROCUREMENT OF DEPENDENCE SECTION PUMPS OF THE HEIGHT OF STEPS IN THE MULTI-STAGE DEWATERING
Ugolnikov A.V.1, Candidate of Technical Sciences, Assistant Professor, Stozhkov D.S.1, Graduate Student, e-mail: [email protected], 1 Ural State Mining University, Ekaterinburg, Russia.
With a decrease in mining to a depth of 800-1600 meters there is a need to justify the rational step height as a function including the cost parameters of the sump pump equipment installations. The questions of establishing relationships cost parameters of pumping equipment from the step height.
Key words: step height, sectional pumps, multistage mine drainage, cost parameters.
REFERENCES
1. Nechushkin G.M. Vodootliv glubokikh shakht (Deep mine drainage), Moscow, Nedra, 1967, pp. 6770.
2. Izyurov V.V. Vodootliv glubokikh shakht (Deep mine drainage), Moscow, Nedra, 1967, pp. 79-81.
3. Ryl'nikova M.V., Olizarenko V.V., Mingazhev M.M. Marksheiderskii vestnik. 2012, no 2, pp. 16.
4. Olizarenko V.V., Mingazhev M.M. Rudnichnyi vodootlivpriotrabotke medno-kolchedannykh mestorozh-denii Yuzhnogo Urala: monografiya (Drainage in copper-pyritic ore mines in the Southern Ural: monograph), Magnitogorsk, MGTU im. G.I. Nosova, 2010, 252 p.
