Обоснование технологических параметров гидромониторно-землесосных комплексов разрезов Кузбасса при применении мощных гидромониторов

• Автор: Литвин, Юрий Иванович
• Шифр специальности: 25.00.22
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 161 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ И НАПРАВЛЕНИЯ
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ГИДРОМЕХАНИЗАЦИИ ОАО «УК «КУЗБАССРАЗРЕЗУГОЛЬ»
1.1 Анализ состояния гидромеханизации на разрезах Кузбасса
1.2 Направления совершенствования гидромеханизации на разрезах Выводы, цель и задачи исследований
2. ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДА ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГИДРОМОНИТОРНО-ЗЕМЛЕСОСНОГО КОМПЛЕКСА РАЗРЕЗА ПУТЕМ СОГЛАСОВАНИЯ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ЕГО ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
2 Л Структуры гидротранспортных установок в составе
гидромониторно-землесосных комплексов разрезов Кузбасса
2.2 Ликвидация дисбаланса подач гидросмеси системами водоснабжения и гидротранспортирования как метод повышения эффективности работы гидромониторно-землесосных комплексов
2.3 Определение величины дисбаланса производительности основных систем гидромониторно-землесосных комплексов при работе мощных гидромониторов
Выводы по главе
3. АНАЛИЗ СПОСОБОВ И ДИАПАЗОНА РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЕЛИЧИНЫ СНИЖЕНИЯ ПОДАЧИ ЗЕМЛЕСОСА ПРИ ВПУСКЕ ВОЗДУХА ВО ВСАСЫВАЮЩИЙ ТРУБОПРОВОД
3.1 Способы регулирования режимов работы грунтовых насосов и область их применения
3.2 Экспериментальные исследования диапазона снижения подачи грунтового насоса в условиях разрезов Кузбасса
3.2.1 Цель и задачи эксперимента
3.2.2 Результаты эксперимента на разрезе «Таллинский»
3.2.3 Определение диапазона снижения подачи грунтового насоса за счет впуска воздуха в его всасывающий трубопровод
3.3 Исследование диапазона возможного снижения подачи грунтового насоса при впуске воздуха во всасывающий трубопровод

3.4 Исследование диапазона возможного снижения подачи
грунтового насоса в зоне его промышленного использования
Выводы по главе 3
4. СРАВНЕНИЕ СПОСОБОВ СОГЛАСОВАНИЯ РЕЖИМОВ
РАБОТЫ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И
ГИДРОТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ГИДРОКОМПЛЕКСА
РАЗРЕЗА
4.1 Технологическая схема гидромеханизации в условиях филиала
ОАО «УК «Кузбассразрезуголь» «Таллинский угольный разрез»
4.2 Определение действительных режимов работы оборудования
насосно-гидромониторной установки при работе только
гидромонитора Т-521 (ГД-300)
4.3 Определение действительных режимов работы оборудования
насосно-гидромониторной установки при работе зумпфового гидромонитора
4.4 Анализ показателей работы гидромониторов
Выводы по главе 4
5. РАСЧЕТ ОБЪЕМА ИНВЕСТИЦИЙ, УДЕЛЬНЫХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ЗАТРАТ И ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ГИДРОМЕХАНИЗИРОВАННОГО СПОСОБА ОТРАБОТКИ ВСКРЫШНОГО УСТУПА
5.1 Расчет объема инвестиций и величины годовых амортизационных
отчислений при применении гидромеханизации
5.2 Расчет эксплуатационных затрат при применении
гидромеханизации
5.3 Сравнение способов согласования работы систем водоснабжения
и гидротранспортирования
Выводы по главе 5
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение 1. Справка ЗАО «Гипроуголь» о внедрении результатов диссертационной работы
Приложение 2. Справка о внедрении (использовании) результатов диссертационной работы в учебном процессе

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы
При разработке четвертичных вскрышных пород гидромониторно-землесосными комплексами периодически наблюдается рассогласованность режимов работы оборудования систем водоснабжения и гидротранспортирования, которая выражается в том, что производительность гидромониторов по гидросмеси становится меньше производительности (подачи) грунтовых насосов. Дисбаланс подач возникает в момент подрезки уступа гидромониторами, который составляет до 50 % времени от общего времени цикла разработки породы. Производительность гидромонитора по твердому в это время значительно сокращается по сравнению с периодом размыва обрушенной породы, а плотность гидросмеси и ее количество, поступающее в зумпф, значительно уменьшается. При применении маломощных гидромониторов и групповых забойных землесосных установок из-за нивелировки суммарного притока гидросмеси в зумпф дисбаланс практически не влиял на работу системы гидротранспорта. При внедрении современных мощных гидромониторов типа ГД-300 количество одновременно работающих гидромониторов сокращается практически в два раза, в результате негативная роль дисбаланса значительно возрастает и усложняет работу гидрокомплекса.
Перспективным решением проблемы ликвидации дисбаланса подач является снижение подачи грунтового насоса путем подачи во всас землесоса воздуха, не допуская тем самым понижения уровня пульпы в зумпфе ниже критического. Отсутствие исследований величины, времени дисбаланса и факторов, влияющих на его величину, а также способа приборного контроля за поддержанием рабочих параметров землесоса при оперативном регулировании режима его работы путем впуска воздуха в его всасывающий патрубок определили актуальность работы, цель, задачи, структуру и содержание диссертации.

2. ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДА ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГИДРОМОНИТОРНО-ЗЕМЛЕСОСНОГО КОМПЛЕКСА ПУТЕМ
СОГЛАСОВАНИЯ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ЕГО ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
2Л. Структуры гидротранспортных установок в составе гидромониторно-землесосных комплексов угольных разрезов Кузбасса
Основным оборудованием систем гидротранспортирования гидромониторно-землесосных комплексов являются трубопроводы для перемещения гидросмеси вскрышных пород на гидроотвал (пульповоды) и грунтовые насосы. Их количество определяется необходимой производительностью гидрокомплекса по твердому. При этом возможно различное соединение грунтовых насосов (землесосов): параллельное (для увеличения производительности) и последовательное (для увеличения расстояния транспортирования и геодезической высоты подъема гидросмеси).
При последовательной работе грунтовых насосов они могут располагаться на одной землесосной станции или быть рассредоточенными по трассе трубопроводов. Причем рассредоточение может быть выполнено без разрыва сплошности потока гидросмеси (соединение нагнетательного трубопровода головного грунтового насоса непосредственно с всасывающим патрубком перекачивающего) или с ее разрывом с использованием промежуточного зумпфа.
Размещение последовательно соединенных грунтовых насосов на одной землесосной станции упрощает их обслуживание. Однако практически все современные отечественные грунтовые насосы имеют ограничение по давлению на входе. Поэтому такое расположение грунтовых насосов имеет очень ограниченную область применения.
Работа рассредоточенных по трассе трубопроводов грунтовых насосов без разрыва сплошности потока гидросмеси характеризуется жесткой