Выбор и обоснование параметров буровзрывных работ для условий разреза "Бунгурский-Северный"
Дипломная работа - Геодезия и Геология
Другие дипломы по предмету Геодезия и Геология
в разреза, а также воды, поступающей в разрез в период дождей и весенних паводков, предусматривается устройство водоотводных канав. На нижних горизонтах размещают водосборники, местоположение которых по мере развития вскрышных и добычных работ меняется.
Для организации отвода воды, поступающей из бортов разреза, а так же воды, поступающей в разрез в период дождей и весенних паводков, предусматривается водоотлив.
На нижних горизонтах выработок участка Суворовский проектируются водосборники.
По мере развития горно-вскрышных работ и добычных работ положение водосборников меняется. У водосборников устанавливаются передвижные водоотливные насосные установки.
По напорным трубопроводам из стальных электросварных труб, прокладываемым по поверхности, вода подается на очистные сооружения.
После очистных сооружений очищенные карьерные воды самотеком поступают в реку Бунгурка.
Ожидаемый приток воды с участков разреза приведены в таблице 4.1.
Таблица 4.1
Ожидаемые притоки воды
НаименованиеЕд. изм.Показатели по участкуСуворовскийНормальный притокм3/ч100Максимальный притокм3/ч150
Суммарная производительность рабочих насосов водоотливной насосной установки рассчитывается из условий обеспечения откачки максимального суточного притока в течение 20 часов. Расчетный расход определяется по формуле
Qрасч = (Qмакс тАв24)/20, м3/ч
Определенное расчетами, необходимое основное оборудование водоотливных насосных установок приводится в таблице 4.2.
Таблица 4.2
Основное оборудование водоотливных насосных установок.
№ участкаQмакс м3/чQоптим. м3/чНасосы. Тип насоса, производ-сть, м3/ч. Напор, м.Кол-во, шт.Тип эл-ля и его мощ-ть, кВтКол-во будокраб.рез.Суворовский150180ЦНС 180-100 Q=180 м3/ч Н= 100м.21А2-91-4 N= 753
Насосы водоотливных установок вместе с вспомогательным оборудованием устанавливаются в передвижных будках размерами в плане 3тАв5 м. Будки с насосами размещаются непосредственно на бортах водосборников, при этом обеспечивается допустимая высота всасывания насосов.
Обвязка насосов трубопроводами выполняется за пределами будок.
Водоотлив на разрезе из забоев производится насосами, которые устанавливаются на понтоне, находящимся на плаву. Водоприток небольшой и составляет 100 м3/час, а весенний период около 150 м3/час [2]
Расчет водоотливной установки
Исходные данные:
-нормальный приток Qн. п = 100 м3/час;
-максимальный приток Qм. п = 150 м3/час;
высота борта карьера по вертикали Нр = 80 м;
1.Выбор насоса. Требуемая расчетная подача насоса определяется по формуле:
; (4.1)
Qp=120 м3/час.
Геометрический напор определяется по формуле:
, (4.2)
где Нвс = 3 - ориентировочная геометрическая высота всасывания, м;
Нпр = 1,0 - превышение точки слива воды на поверхности над уровнем борта, м;
Нг=84 м.
Ориентировочный напор насоса определяется по формуле:
, (4.3)
Нор=92,4 м.
Предусматривается установка трех насосов ЦНС 180-100, имеющих в оптимальном режиме подачу Qопт=180 м3/час и напор Нопт=100 м, при напоре на одно рабочее колесо Нк=42 м. Напор одного рабочего колеса при нулевой подаче Нк. 0=50 м.
Необходимое число последовательно соединенных колес насоса определяем по формуле:
(4.4)
Zk = 2,2. Принимаем Zк=3.
Напор насоса при нулевой подаче определяется по формуле (4.5)
, (4.5)
Н0=150 м.
Проверка по условию устойчивой работы:,м .
2.Расчет трубопровода. Предусматривается оборудование водоотливной установки двумя напорными трубопроводами (рисунок 4.1.). Длина подводящего трубопровода lп = 5 м, в его арматуру входит 1 приемная сетка и 1 колено. Длина напорного трубопровода lн = 150 м; его арматура: 1 задвижка, 1 обратный клапан и 3 колена.
Рисунок 4.1. Схема подводящего и напорного трубопроводов
Оптимальный диаметр напорного трубопровода определяется по формуле:
, (4.6)
где k=1 - коэффициент, зависящий от числа напорных трубопроводов;
dопт=0,155 м.
Принимаем трубы с наружным диаметром 159 мм. При определении требуемой толщины стенки принимаем срок службы трубопровода 10 лет, материал труб - сталь 20.
Толщина стенки определяется по формуле (4.7)
, (4.7)
где k1=2,27;
р - давление у напорного патрубка, МПа, (p = 1,2 МПа):
; (4.8)
где a1 и a2 - скорость коррозионного износа наружной и внутренней поверхностей труб, соответственно 0,25 и 0,1 мм/год;
d=4,584 мм.
Принимаем толщину стенки 5 мм.
Таким образом, окончательно принимаем для напорного трубопровода трубы бесшовные горячедеформированные (ГОСТ 8732-78) с внутренним диаметром dн=149 мм и толщиной стенки 5 мм; для подводящего трубопровода принимаем трубы с наружным диаметром 194 мм и внутренним диаметром dп=184 мм.
Скорость воды в подводящем трубопроводе определяется по формуле (4.9)
, (4.9)
uп=1,88 м/с.
Тоже в напорном трубопроводе
uн=2,47 м/с.
Коэффициент гидравлического трения в подводящем и напорном трубопроводе определяется по формуле (4.10)
; (4.10)
lп=0,035;
,
lн=0,037.
Учитывая, значения коэффициентов местных сопротивлений, суммарные по