Разработка и обоснование мероприятий по повышению энергоэффективности комплексов шахтного водоотлива : На примере шахт ОАО "Севуралбокситруда"

• Автор: Мамедов Адиль Шихамир-оглы
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 116 с. : ил.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Гидрогеологические характеристики и основные параметры водоотливного оборудования некоторых месторождений Российской Федерации и стран СНГ
1.2. Особенности организации водоотлива при совместном включении насосных агрегатов
1.3. Анализ существующих критериев энергоэффективности шахтных водоотливных комплексов и подходов к обоснованию
их рациональных режимов работы
1.4. Цели и задачи диссертационной работы
2. РАЗРАБОТКА КРИТЕРИЕВ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ВОДООТЛИВНЫХ УСТАНОВОК КАК ЦЕЛОСТНЫХ СИСТЕМ
2.1. Уточнение зависимости к.п.д. насоса
2.2. Системные критерии энергоэффективности режимов работы шахтных водоотливных комплексов
2.3. Разработка и выбор критериев энергоэффективности водоотливных установок с совместным включением насосных агрегатов.Зб
2.4. Коэффициент быстроходности шахтных насосных установок
2.5. Выводы по разделу
3. ОБОСНОВАНИЕ И РАСЧЕТ РЕЖИМОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ШАХТНЫХ ВОДООТЛИВНЫХ КОМПЛЕКСОВ
3.1. Методика производственных экспериментов

3.2. Основные принципы построения систем оптимального управления главными водоотливными установками
3.3. Обоснование мероприятий по снижению энергоемкости насосных агрегатов
3.4. Обоснование рациональных суточных графиков работы насосных агрегатов
3.5. Выводы по разделу
4. РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ РАЦИОНАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ КОМПЛЕКСОВ ШАХТНОГО ВОДООТЛИВА
4.1. Особенности водоотлива ОАО «Севуралбокситруда» и их влияние на выбор схемы нагнетательного трубопровода
4.2. Разработка мероприятий по снижению энергоемкости насосных агрегатов
4.3. Разработка мероприятий по обеспечению рациональных * режимов функционирования комплексов шахтного водоотлива
4.4. Выводы по разделу
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Актуальность работы. Вся история горного дела неразрывно связана с проблемами осушения шахтных и карьерных полей. Наличие воды в горных породах существенно снижает безопасность ведения горных работ, усложняет использование механизмов и влияет на аварийные ситуации. Кроме того, во многих случаях выбор способов и средств осушения существенно влияет на экономику предприятий.
Для обводненных подземных горных предприятий расход электроэнергии на водоотлив составляет весьма значительный процент в общем балансе электропотребления. Так, на откачку подземных вод из шахт ОАО «Севуралбокситруда» расходуется в настоящее время 49-50 % электроэнергии от общего электропотребления предприятия.
Поскольку энергоэффективный путь хозяйствования в условиях рыночных отношений не имеет альтернативы, проблема обоснования рациональных режимов функционирования шахтных водоотливных комплексов с целью снижения энергетических затрат представляет собой важную научно-практическую задачу, актуальность которой все увеличивается. Ее решению были посвящены труды многих российских и зарубежных ученых в области осушения месторождений: А. П. Бата-ногова, А. И. Бороховича, А. Н. Бредихина, А. И. Веселова, В. В. Гейера,
A. В. Докукина, Г. М. Еланчина, В. В. Мазуренко, Г. М. Нечушкина,
B. С. Пака, В. М. Попова, М. Г. Риппа и др. Выполненные ими исследования и разработки представляют собой научно-практическую основу настоящей работы.
За последнее время в части энергосбережения на горных предприятиях реализован определенный объем работ с достижением весомых результатов. Интересен, например, в этом плане опыт, накопленный в ОАО «Севуралбокситруда», имеющем весьма энергоемкий многоступенчатый шахтный водоотлив. Однако энергосбережение еще не стало нормой научно-исследовательской, проектной и производственной дея-

3. ОБОСНОВАНИЕ И РАСЧЕТ РАЦИОНАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ШАХТНЫХ ВОДООТЛИВНЫХ КОМПЛЕКСОВ
3.1. Методика производственных экспериментов
Методика производственных экспериментов принципиально не отличалась от лабораторных.
Для замера мощности на зажимах электродвигателей насосов использовались измерительные комплекты К-50 (класс точности 0,5), для замера давления в нагнетательных трубопроводах - трубчатые манометры с классом точности не ниже 1,0 - 1,5. Аналогичным образом так же было обосновано количество измерений контролируемого параметра в одном режиме работы установки.
Однако измерение наиболее сложного для контроля режимного параметра - действительной подачи насоса - в реальных условиях эксплуатации потребовало других подходов. Дело в том, что известные способы и средства измерения подачи шахтных насосов (водосливы, дроссельные приборы и гидродинамические трубки) в условиях высокой степени загрязнения воды и большой абразивности твердых частиц, характерных для шахт СУБРа, оказались практически неприемлемы.
Поэтому нами в настоящей работе был принят способ измерения подачи насосов по перепаду напора на определённых участках их всасывающих трубопроводов. Способ был предложен Звягиным В. С. и успешно им применен в условиях водоотливного хозяйства СУБРа.
Сущность этого способа заключается в следующем. Всасывающий трубопровод на участке его двойного поворота снабжается двумя отводами, один из которых расположен в начале первого поворота, а другой -в конце 2-го поворота (у насоса), рис. 3.1.