Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
5.5. Расчет затрат на очистку водосборников УзПР предлагаемым способом
С целью ликвидации недостатков, присущих существующему способу очистки от шламов водосборников главного водоотлива УзПР (периодичность очистки, существенные эксплуатационные затраты, малая наработка насосов ЦНСК 300-360-420 до капремонта и т. д.) и обеспечения эффективной эксплуатации водоотливных установок медно-колчеданных рудников произведем расчет по проектируемому варианту.
Постоянное осветление шахтных вод непрерывно поступающих в водосборники подземных рудников и ежесуточное удаление осевшего шлама (твердого) из отстойников – актуальная задача, так как рациональным способом повышения эффективности эксплуатации водоотливных установок медноколчеданных рудников является применение в технологических схемах главного водоотлива подземных рудников высоконапорных гидроэлеваторных установок, периодически откачивающих шламовые смеси из отстойников водосборников на дневную поверхность (или на промежуточные горизонты при многоступенчатом водоотливе).
При данном способе проектируем очистку водосборников выполнять 1 раз в сутки с целью минимальной слеживаемости шламов. Так как на УзПР принята двухступенчатая схема водоотлива, применим ее в нашем случае. Примем для расчета количество шламов, выпадающих в водосборники рудника в течение года, соответствующим существующему способу: гор. 640 м – 6270 м3, гор. 340 м – 2670 м3. Определим количество шлама, выпадающего в водосборники за сутки:
гор. 640 м – 6270/365=17,2 м3; гор. 340 м – 2670/365=7,32 м3.
Плотность шламов, выпадающих в горизонтальный отстойник в течение суток, значительно меньше плотности шламов при очистке существующим способом. В расчете примем плотность шламов 1,1–1,3 т/м3, следовательно, суточный объем шлама, разжиженного водой, составит: гор. 640 м – 34–38 м3; гор. 340 м – 15–18 м3. С учетом запаса в расчет возьмем следующие объемы шлама: гор. 640 м – 40–45 м3; гор. 340 м – 20–25 м3. Исходя из принципа работы струйного насоса (гидроэлеватора), с учетом данных условий, количество всасываемого разжиженного шлама из отстойника гидроэлеватором составит 120 м3/ч. Так как на подземном руднике принята ступенчатая схема водоотлива, то процесс очистки шламовых смесей из отстойников будет следующим. Высоконапорный гидроэлеватор гор. 640 м из отстойника всасывает 45 м3 разжиженного шлама, который в течение 22,5 мин подается по напорному трубопроводу, минуя насосы главного водоотлива, в отстойник гор. 340 м (в нем объем шлама возрастает – (45+25)=70 м3), и высоконапорным гидроэлеватором гор. 340 м в течение 35 минут транспортируется по напорному трубопроводу, минуя насосы главного водоотлива, в поверхностный отстойник подземного рудника.
В соответствии с вышеуказанным способом очистки отстойников требуется следующее оборудование:
1) гидроэлеватор высоконапорный – 2 ед.;
2) напорный трубопровод из легированной стали Д =125 мм;
3) высоконапорный центробежный насос ЦНСс 180–1422 –2 ед.;
4) электродвигатель синхронный СТД 1250-23У4;
5) задвижка с электроприводом Ду -125 – 4 ед.
Монтаж данного комплекса оборудования для очистки водосборников по предлагаемому варианту выполняется в соответствии с требованиями [70, 71, 125, 126, 140].
Определим фактическое время (ч), необходимое для очистки отстойников:
(5.49)
(5.50)
где 
– продолжительность одной чистки отстойника гор. 640 м, мин;
– продолжительность одной чистки отстойника гор. 340 м, мин;
365 – количество чисток отстойника в год.
(5.51)
Определим расход электроэнергии, кВт·ч, затрачиваемой на очистку отстойников от шлама на горизонтах подземного рудника:
(5.52)
где Рдв – мощность электродвигателя высоконапорного насоса, кВт;
Определим стоимость электроэнергии, тыс. руб., затрачиваемой на работу электродвигателя СТД 1250-23У4 в момент чистки отстойника:
(5.53)
где Сээ – 1,52 руб. стоимость 1 кВт·ч электроэнергии по предприятию;
Других эксплуатационных затрат при очистке горизонтальных отстойников УзПР не предусматривается.
Определим капитальные затраты по предлагаемому способу очистки водосборников.
Определим затраты на приобретение требуемого оборудования. По данным [120], самым дорогостоящим оборудованием является:
1) высоконапорный центробежный насос ЦНСс 180–1422 – 2 ед. [120]
(0,95 х 2=1,9 млн руб.);
2) электродвигатель синхронный СТД 1250-23У4 – 2 ед. [120]
(1,8 х 2=3,6 млн руб).
Общие затраты на ЦНСс 180-1422 – 2 ед. и СТД 1250-23У4 – 2 ед. составят 5,5 млн руб.
Остальное оборудование, включая транспортные, монтажные и пуско-наладочные расходы, составит 30 % от 5,5 млн руб, т. е. 1,65 млн руб.
Для обеспечения данного способа очистки потребуется произвести следующие горнокапитальные работы (ГКР):
1) гор. 640 м, горизонтальный отстойник, имеющий форму усеченной пирамиды [12, 28, 96], объемом 45 м3;
2) гор. 340 м, горизонтальный отстойник, имеющий форму усеченной пирамиды [12, 28, 96], объемом 70 м3;
3) гор. 640 м, насосную камеру главного водоотлива, увеличить ее длину на 7,5 м, т. е. объем составит 319,5 м3;
4) гор. 340 м, насосная камера главного водоотлива, увеличить ее длину на 7,5 м, т. е. объем составит 319,5 м3;
Общий объем ГКР работ составит 754 м3.
По данным УзПР, себестоимость 1 м3 ГКР составляет 2726,27 руб, общие затраты на ГКР – 2,056 млн руб. Общие капитальные затраты по данному способу составят 9,206 млн руб (в ценах 2011 года).
Применение гидроэлеваторов для чистки отстойников от шлама обеспечит работу насосов главного водоотлива на осветленной воде, соответствующей требованиям эксплуатации завода-изготовителя, что приведет к снижению гидроабразивного износа насосного оборудования, увеличению наработки до капитального ремонта около 4500 ч и снижению расхода электроэнергии на водоотлив.