Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

ГИДРОАБРАЗИВНЫЙ ИЗНОС НАСОСОВ РУДНИЧНОГО ВОДООТЛИВА

Долганов А. В., Тимухин С. А.,

1.5. Физико-механические показатели и химические свойства шахтных вод

Сводные данные по физико-механическим показателям и химическому составу вод подземных рудников Южного Урала приведены в табл. 1.11.

Дисперсность взвешенных веществ в шахтной воде составляет 0,1–2,0 мм. Изучение представленных данных свидетельствует о том, что воды подземных рудников медноколчеданных месторождений непрерывно перемещают во взвешенном состоянии от нескольких миллиграмм до 12 г и более (шламов) механических примесей в литре воды, а в воде УПР количество шламов составляет от 3–50 г/л.

В табл. 1.12 приведены данные ситового анализа механических примесей (шлама), взвешенных в воде подземных рудников.

По данным В. М. Попова [117–118, 124], наличие большого количества механических примесей в шахтных водах вызывает повышенный износ щелевых уплотнений насосов, разгрузочных устройств и вследствие этого преобразование кольцевой концентрической щели в серповидную. Увеличение зазоров уплотнений в насосе от 0,4–2 мм ведет к возрастанию объемных потерь от 0,4–5 м3/ч, снижению объемного КПД на 5–8 % и повышению расхода электроэнергии на 4–6 %. Наличие взвешенных в воде механических примесей, из которых минеральных частиц оказывается до 60–80 %, приводит к быстрому абразивному износу проточной части насосов, увеличению радиальных зазоров в уплотнениях колес и между ступенями и (как следствие этого) к снижению производительности и КПД насосов, возрастанию осевых усилий, а это, в свою очередь, приводит к преждевременному износу деталей насоса, перерасходу электроэнергии и снижает надежность работы водоотливной установки в целом [12].

Наличие абразивных частиц в воде также ускоряет процесс разрушения водоотливной арматуры, вследствие чего нарушается её герметичность, а наличие в шахтной воде кислот ускоряет коррозионный износ водоотливного оборудования, так как защитный слой окисленного металла непрерывно разрушается абразивными частицами, транспортируемыми во взвешенном состоянии в воде.

Таблица 1.12

Ситовой анализ шламов Учалинского и Узельгинского ПР

Выполненный анализ гидрогеологических и горнотехнических условий эксплуатации шахтных центробежных насосов позволил сформулировать основные задачи, поставленные в настоящей работе. С учетом того, что одним из основных (недостающих звеньев) нерешенных компонентов общей проблемы повышения эффективности эксплуатации водоотлива медноколчеданных рудников является недостаточный уровень разработки способов очистки водосборников от шлама и как следствие повышенный гидроабразивный износ насосов, вопросы обеспече-ния энергосберегающих условий эксплуатации рудничных водоотливных установок для конкретных технологических схем с учетом повышенного гидроабразивного износа насосов, а также заиливания водосборников с целью снижения энергетических затрат и увеличения межремонтных периодов составляют основные цели и задачи настоящей работы.