CC BY
36
тзинях / В. В. Бойков. В. И. Зайцев, Ю. Л. Медовь й, О. В. Басова // Проблемы повышения стойкости бурового инструмента: тез. докл. к Вссс. науч.-техн. сов., 19-21 ноября 1975 г., г. Новокузнецк. Новокузнецк, 1975.
4. Большее Л. //., Смирнов Н. В. Таблицы математической статистики. М.: Наука, 1965.
5. Янко Я Математические статистические таблицы. М.: Госстатиздат, 1961.
6. РТМ44-62. Методика статистической эбра-боткн эмпирических данных. Ч. II. М.: Стандарты, 1965.
7. Венецкий /I. Г.. КильдишевГ. С. Основы теории вероятностей и математической статистики. М.: Статистика. 1968.
8. Боярских Г. А.. Боярских //. Г. Надежность горных машин и оборудования: метод, указ. к иракт. занятиям. Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2009.
УДК 622.532
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА НАГНЕТАТЕЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ ШАХТНОГО МНОГОСТУПЕНЧАТОГО ВОДООТЛИВА
С. А. Тн.мухин, Д. С. Стожков, А. В. Угольников
При технико-экономической оценке нагнетательных трубопроводов необходимо учитывать зависимости затрат на сооружение и поддержание всего насосно-трубопроводного каскада многоступенчатого шахтного водоотлива в функции высоты ступени С учетом высоких цен на металл и большого количества трубопроводных стволов (на обводненных 3-4), стоимость трубопроводов в обшей сумме затрат на водоотлив может быть весьма значительной, поэтому их технико-экономическая опенка является важным этапом при проектировании водоотливных установок.
Ключевые аова: высота ступени, толшиха стенок трубопроводов, стоимость трубопроводов, наружный диаметр трубы, многоступенчатые водоотливные установки.
For technical and economic evaluation of injection pipelines it is necessary to consider dependcrce of construction costs and maintenance of the whole pump-pipeline cascade of multistage mine drainage in a fur ction of step height. Taking into accout the high metal prices and a large number of pipe mine shafts (on flooded 3-4), the cast of piping in the mial of drainage m?y he rather high, so their technical and economic evaluation is an important stage in designing dcwatcring systems.
Key words: step height, wall thickness of pipelines, the cost of piping, outer diameter of pipe, multi-stage dewatering plants.
Решение задачи технико-экономической оценки нагнетательных трубопроводов связано прежде всего с установлением зависимостей основных затрат на сооружение и поддержание всего насосно-трубопроводного каскада многоступенчатого шахтного водоотлива в функции высоты ступени (1-5]. С учетом высоких цен на металл и того, что количество трубопроводных стволов, согласно правилам безопасности, должно быть не менее двух, а на обводненных месторождениях обычно сост авляет 3-4. стоимость трубопроводов в общей сумме затрат на водоотлив может быть весьма значительной.
11а шахтном водоотливе обычно применяют стальные бесшовные трубы с наружным диа-
метром от 89 до 530 мм и толщиной стенки от 2,5 до 20 мм. С увеличением высоты сту пени На толщина стенок трубопроводов увеличивается [I], что ведет к увеличению затрат на сооружение или реконструкцию водоотливных установок, которые в общем виде могут быть представлены как
Сгр=п^ыры/19Н„, (1)
где рм - плотность материала тру б; <ум - цена единицы массы материала труб (с учетом транспортных и накладных расходов, ЕНС и взносов по обязательному страхованию от несчастных случаев); л1р - число трубопроводных ставов; /тр - площадь поперечного сечения материала трубопровода.
Значениев функции наружного диамет-
ра трубопровода dH и толщины его стенки 5
Д-К^б-б1).
(2)
Величина диаметра трубопроводов определяется по оптимальной скорости движения в них воды и номинальной подаче насосов, а толщина стенки может быть определена по следующей формуле:
1,25//
6 = /С
2о.
(3)
где Кк - коэффициент коррозии; р - плотность шахтной воды; р. п-допускаемое напряжение металла трубопровода (принимается равным 40 % от временного сопротивления разрыву ов), т. с. алов = 0,4ов; 1,25 - коэффициент, учитывающий повышение расчетного давления для гидравлического испытания трубопровода (на основании требований ПБ).
С учетом того, что в условиях нашей задачи значения р = 1030 кг/м' и#=9,81 м/с2 могут быть приняты постоянными, уравнение (3) запишем в следующем виде:
6 =
К К
ILA
(4)
где Ка - коэффициент трубопроводного става
Г К25РП
I " 0.8 У
На основе выражений (2) и (4) площадь поперечного сечения трубопровода
(//Л KKH'dl
(5)
Так как стоимость трубопроводов определяется их массой и ценой единицы этой массы (килограмма или тонны), то затраты на приобретение труб для одной ступени
= = кК,К„п19яыр„ х
("ДО K,K„Hldl
(6)
Так как практически в любых конкретных условиях все параметры в этом уравнении, креме значения Н г могут быть приняты постоянными. то приводим его к виду, более удобному дли анализа.
С^ = ЛН1-ВН1, (7)
где А и В — постоянные для конкретных условий (гидравлических и горнотехнических) подземного горного предприятия величины. учитывающие также число трубопро-волных ставов в ступени.
*КвК„п9дтря*:
В =
При этом А = ^KlKlnapX
о:
Если представить высоту ступени На как отношение обшей высоты водоподъема // к варьируемому числу ступеней п , то
(8)
Следует учитывать, что некоторые параметры труб (М- масса одного погонного метра трубы и/р) приводятся в их заводских геометрических характеристиках. На рис. 1 и 2 привс-
d - 426
о.
4
Ь. ww
Ь в 7 в • W И в 1Э Рис. 1. Зависимости массы одного погонного метра труб от толщины их стснки
/Г. м
О ХОО 200 300 400 500 600 700
Рис. 3. Зависимость стоимости одного погонного метра трубопроводных ставов от высоты ступени
Рис. 2. Зависимости площади поперечного сечения труб от толщины их стенки
9000
цены (по исходным данным ОАО «Уралтруб-прома») зависимости М =.Д5) и = /(5) для наиболее применяемых в шахтной практике труб с наружными диаметрами 245, 273, 325, 377 и 426 мм. Использование таких зависимостей делает более простым решение рассматриваемой задачи.
На рис. 3 приведена зависимость стоимости одного погонного метра трубопроводов (не считая строигельно-монтажных работ) в функции Н.
ст
С учетом математических зависимостей остальных затрат по многоступенчатым водоотливным установкам в функции Нп (насосное оборудование, насосные камеры, водосборники. эксплуатационные расходы и др.) получен-
ные зависимости (6), (7), (8) могут быть использованы при обосновании рациональной высоты ступени, обеспечивающей минимальные приведенные расходы в целом по всему насосно-трубопроводному каскаду шахтной многоступенчатой водоотливной установки.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Изюров В. В. Выбор оптимальной высоты ступени водоотлива для глубоких горизонтов шахт Кизеловского бассейна // Водоотлив глубоких шахт: сб. ст. М.: Недра, 1967. С. 79-81.
2. Кирокасьян Г. И. Методика определения числа насосов, диаметра и количества трубопроводов. выбор коммутационной схемы шахтных водоотливных установок. Донецк: ВНИИГМ, 1987.
3. Мазуренко В. В. Исследование технологической схемы ступенчатого водоотлива глубоких шахт последовательно включенными насосами // Водоотлив глубоких шахт: сб. ст. М.: Недра. 1967. С. 84-87.
4. Нечутким Г. Л/. Состояния и проблемы водоотлива глубоких шахт// Водоотлив глубоких шахт: сб. ст. М.: Недра, 1967. С. 67-70.
5. Попов В М. Водоотлив с глубоких горизонтов в условиях североуральских бокситовых рудников// Вопросы горной электромеханики: сб. ст. М : Недра, 1969. С. 55-62.
УДК 622.673
СОПРЯЖЕНЫ ОЕ МОДЕЛ И РОВА H И Е ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ НАЛАДКЕ ШАХТНЫХ ПОДЪЕМНЫХ УСТАНОВОК С ПОМОЩЬЮ АППАРАТУРЫ «СИЛЬКАН»
Г. Д. Трифанов
В статье дано описание современной аппаратуры для проведения ревизии и наладки шахтных подъемных установок, приведена математическая модель шахтной подъемной установки, позволяющая осуществить наладку подъемных установок с обеспечением минимальных динамических нагрузок в процессе эксплуатации.
Ключевые слова: шахтная подъемная у становка, аппаратура для наладки, математическая модель.
The article describes modem equipment for inspection and adjustment of mine hoisting installations: a mathematical model of a mine hoisting installation is given, allowing to implement adjustment of hoisting installations, providing minimum dynamic loacs during operation.
Key words: mine hoisting plant, equipment for setting up, mathematical model.
В соответствии с требованиями Правил безопасности ПБ 03-553-03 [1] и Руководства по ревизии, наладке и испытанию шахтных подъемных установок (2], ежегодно после ревизии и наладки подъемных установок должны производиться их контрольные испытания. При проведении контрольных испытаний проверяется соответствие основных фактических параметров предохранительного тормоза требованиям действующих нормативных документов:
- коэффициентов статической надежности тормоза;
- времени срабатывания тормоза;
- замедлений, создаваемых предохранительным тормозом при подъеме и спуске расчетного груза.
В настоящее время многие наладочные организации, осуществляющие ревизию и наладку шахтных подъемных установок, применяют системы измерительные (СИ) «Силькан», предназначенные для контроля, диагностики и наладки тормозных систем, снятия диаграмм движения подъемных сосудов, наладки и анализа состояния систем управления приводом шахтных подъемных установок.
СИ «Силькан» выполняют оперативное измерение, визуализацию и документирование параметров работы тормозной системы и электропривода шахтной подъемной установки. Подробная и наглядная информация о работе тормозной системы и электропривода позволяет:
