Определение параметров гидромониторного размыва разрабатываемого карьера
Дипломная работа - Геодезия и Геология
Другие дипломы по предмету Геодезия и Геология
°сходом воды до Q = 2770 м3/ч, при диаметре насадки 175 мм.
Данный выбор типа и количества гидромониторов обеспечивает необходимую производительность с запасом.
Расчет числа гидромониторов:
n=шт
где:
W - годовой объем работ , м
t- число рабочих часов в году (3600ч)
Q - водопроизводительность гидромонитора ,м/ч
n=2000000*10.8/(3*8*185*0,75*2770)=2,3=3шт
2.2 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ГИДРОМОНИТОРА
По таблице определяем значение скорости вылета струи из насадки, м/с =32,6 м/с.
Определяем потери напора в коленах и стволе гидромонитора:
,м.вод.ст.
где:
К- коэффициент потерь напора в насадке (для ГНМ - 350 равна 19,8)
h- 19,8*(2770/3600)=11,72 м.вод.ст.
Определяем потери напора в насадке:
,м.вод.ст.
м.вод.ст.
Общие потери напора в гидромониторе:
м.вод.ст.
Длина начального участка струи:
м.вод.ст.
Значения эмпирических коэффициентов принимаем такие же как для ГМ - 350. А=162 , В=17*10
Число Рейнольдса для начального сечения струи:
v - кинематический коэффициент вязкости (0,0101см/с при t=20С).тогда
м
Осевое динамическое давление:
,мПа
где
Р - давление перед насадкой (Р=0,6мПа) l - расстояние от нассадки до забоя , принимаем среднее значение ,l=20м. P=0,6*(11,57/20)=0,347мПа
Среднее динамическое давление струи на расстоянии 20 метров от насадки:
мПа
где
Б - коэффициент равный 0,7 - 0,6 соответственно , в пределах начального участка струи и за его пределами.
тогда
P=0.347*.6*(1-0.00044*20/0.175)/(1+0.0004*20/0.175)=0.189мПа
Диаметр струи у забоя
D=1.01*d*,м
где
=0,9 - 0,96 - коэффициент учитывающий расход насадки,
тогда
D=1.01*0.175*0.9*(20/0.175)*(0.6/0.189)=0.38м
Площадь поперечного сечения струи в месте удара о забой:
=3.14*0.38/4=0.133м
Определяем силу удара струи о наклонную преграду:
R=2Pl*w*sin
где
- угол откоса уступа , (=70)
тогда
R=2*0.189*0.113*sin70=0.0401мН40,1кН
3. ВОДОСНАБЖЕНИЕ ГИДРОУСТАНОВОК
3.1 ВЫБОР СХЕМЫ СОЕДИНЕНИЯ НАСОСОВ
В проекте принимаем схему напорного водоснабжения гидромониторов. Забор воды производится из реки, протекающей рядом с карьером. Схема к расчету водовода представлена Водоснабжение водогидромониторно - землесосных установок происходит с оборотом и подпиткой.
Длина отдельных участков трубопровода:
магистрального - =2330 м;
забойных - = 90 м;
Необходимый расход воды по участкам трубопровода:
магистральном - =8641м3/ч;
забойном - = 2880м3/ч;
Определяем расход воды через трубопровод:
, м/ч
где V - скорость течения воды в водоеме , м/с
- живое сечение потока , м
Выразив сечение () потока через диаметр трубопровода получим выражение для определения последнего:
D=1.128, м
Скорость течения воды в водоводе:
для магистрального и разводящего - V=1,5м/с;
для забойного- V=3м/с;
Диаметры отдельных участков водоводов:
магистрального
d=1.128*(8641/3600/1.5)=1.42м
Принимаем диаметр магистрального водовода равным 1500 мм, тогда фактическая скорость течения воды составит:
Vm=4*8641/3600/(3.14*1.5)=1.35м/с
забойного
м/
Принимаем диаметр забойного водовода равным 550 мм, тогда фактическая скорость течения воды составит :
V=4*2880/3600/(3.14*0.55)=3.36м/с
Потери напора за счет трения в сети водоснабжения будет складываться из потерь на отдельных участках водовода:
м
- потери напора за счет трения по длине водовода, м;
- потери за счет трения в магистральном водоводе, м;
- потери напора за счет трения в разводящем водоводе, м;
- потери напора за счет трения в забойном водоводе, м;
Потери напора в магистральном и разводящих водоводах можно определить по формуле Н.Н.Павловского:
для магистрального водовода:
м
Потери напора за счет трения в забойном водоводе могут быть определены по формулам Дарси-Вейсбаха и Ф.А.Шевелева:
по Дарси-Вейсбаху:
=0.0140*3.36/(9.8*0.55)*90=2.6м
- по Ф.А.Шевелеву:
=0,001736*0,8/0,55*90=2,3м
Принимаем наибольшее значение из них =2,6м. Тогда потери напора за счет трения в сети водоснабжения составят:
=16,3+2,6=18,9м
Местные потери составят:
=0,1*
м
Полный напор определяется с учетом геодезических отметок рельефа местности, потерь напора в гидромониторе и насадке, а также напора, необходимого для эффективного размыва пород:
H=,м
- геометрическая высота подъема воды, м (разность отметок оси насоса и гидромонитора);
- геометрическая высота всасывания, м (дается в геометрической характеристики насоса);
- потери напора во всасывающем трубопроводе (принимают =1,5-3,0м)
- потери напора в гидромониторе,
-напор, необходимый для эффективного размыва пород, м
Исходя из полученного значения полного напора Н=101,76м и заданного расхода воды (Q=8641м3/ч), принимаю четыре насосов марки Д-12500-24, с подачей 12500 м3/ч, и напором 24 метров, при последовательном их соединении
Забор воды происходит из подводящего канала. Для поднятия на гидроотвал используется насосная станция подпитки из реки.
Насосы устанавливаются во временном деревянном здании, а трубопровод всасывания воды расположен на свайных опорах.
3.2 ПРОКЛАДКА ТРУБОПРОВОДОВ
Подготовка труб заключается в следующем: