Материал: Транспортные машины и комплексы
При определении потерь напора по длине трубопровода сле дует учитывать тип пульповода: горизонтальный, наклонный или вертикальный.
Потери напора в местных сопротивлениях на магистральном пульповоде следует принимать по формуле
/ — р v2 |
Рг |
(180) |
|
м~ 5 2, |
ро ’ |
|
|
где £ — коэффициент местных |
гидравлических |
сопротивлений |
|
при движении чистой |
воды. |
|
|
Для восходящих потоков непременным условием при гидротранспортировании пород является превышение скорости транс портирования над гидравлической крупностью транспортируемых твердых частиц ( y > y s). Если v = vs, то частицы витают в потоке, пропуская через себя жидкость и более мелкие частицы.
Разделяя условно гидросмесь на две фазы — твердую и жид кую, получим
|
|
|
> *>тв, |
|
где |
vB — скорость |
воды; |
|
|
|
иг — скорость |
гидросмеси; |
|
|
|
и1В — скорость |
твердой составляющей гидросмеси. |
||
|
Тогда будем иметь |
|
|
|
|
|
vTB= v0— vs. |
|
|
|
Потери напора на трение для восходящего потока в вертикаль |
|||
ном трубопроводе определяются из следующего |
выражения: |
|||
|
|
= i0(1 + |
145») |
(181) |
где |
i0 — потери напора при |
движении чистой |
воды; |
|
s — концентрация гидросмеси; d — средний диаметр частиц.
В нисходящем потоке твердые частицы падают в направлении движения потока. Если частицы, транспортируемые по вертикаль ному трубопроводу, имеют одинаковую гидравлическую круп ность, то они движутся общим фронтом, не обгоняя одна другую.
Диаметр трубопровода выбирают методом вариантов (т. е. про изводят расчет для нескольких диаметров, из которых выбирают оптимальный), учитывая при этом, что диаметр трубопровода дол жен быть в 2—3 раза больше самых крупных кусков.
Зная расход гидросмеси, определяют расчетный диаметр трубо провода Z)p, вычисляя критическую скорость по формуле или пюинимая ее из табл. 23.
D P == |
лУкрЗбОО |
м * |
Диаметр трубопровода выбирают по ГОСТу — ближайший к расчетному Z)p. Затем определяют фактическую скорость гидро смеси i/icp в трубопроводе и проверяют соблюдение условия
^кр ^ ^кр*
Выбор типа грунтового насоса производится по величине тре буемого расхода гидросмеси Qr и необходимого напора Н для гидротранспортирования.
Напор определяется по формуле
Н = А вс + |
А / + |
+ ^ОСТ» М - В°Д - |
с т *» |
|
|
где ^вс — геодезическая высота |
всасывания ^/гвс = |
м; |
|||
zx — геодезическая разность отметок оси землесоса и уровня |
|||||
пульпы в зумпфе (z1 ^ |
2 м); |
и воды, |
кг/м3; |
||
Рг» Ро — плотность |
соответственно |
гидросмеси |
|||
Л*, — потери напора во |
всасывающем |
патрубке |
(/^ = |
||
= 1,5 |
2,0), м; |
|
|
|
|
Ап — потери напора на подъем гидросмеси, м; |
|
||||
( Л =2гй -)' м:
z2 — разность отметок выпуска гидросмеси и оси землесоса, м;
1ц — потери напора по длине трубопровода;
ht = inL;
L — длина трубопровода, м.
В комплекс гидротранспортных установок входят дробилки, грохоты, сгустители, насосы чистой воды, землесосы и углесосы, которые рассматриваются в специальных курсах.
Из основных элементов гидротранспортных комплексов рассмот рены загрузочные аппараты. На рис. 81 показан загрузочный ап парат АЗВ-25, предназначенный для загрузки закладочного ма териала в напорные трубопроводы при максимальном давлении до 6,4 МПа (64 кгс/см2) и гидротранспортирования его до выработан ного пространства очистных забоев. Аппарат АЗВ-25 может также применяться для гидроподъема породы, руды пли угля из шахты и для гидротранспортирования по поверхности.
Материал, подаваемый в аппарат АЗВ-25 под атмосферным давлением, через шлюзующие камеры 1 и 2 загружается в высоко напорный трубопровод, по которому насосом подается вода. Обра зовавшаяся при смешении воды и закладочного материала пульпа транспортируется по трубопроводу к месту назначения. Подводи мая к аппарату вода разделяется на два потока; один поток по стоянно поступает в смеситель 3 через насадку 4, второй — перио дически, в соответствии с циклограммой работы, поступает в верх нюю часть камер через подпиточные трубопроводы 5. Меняя на
садку и пользуясь напорным вентилем 6, можно регулировать раз деление основного потока, а также процесс пульпообразования.
Камеры работают поочередно, загрузка их производится через бункера 7 питателями. Перед загрузкой из камеры через слив ной трубопровод 8 и вентиль 9 вода сливается в объеме, соответ ствующем объему загружаемого материала в плотном теле.
После закрытия сливного вентиля открывается верхний затвор 10 п материал перепускается из бункера в камеру. Затем закры вается верхний затвор и материал из камеры поступает в напор ный трубопровод.
Техническая характеристика аппарата АЗВ-25 |
|
|||
Производительность, мз/ч ........................ |
135 |
215 |
||
Диаметр транспортного трубопровода, мм |
200 |
250 |
||
Насосы: |
|
|
. 8ИДВ и 8МС-7 |
12МС-7 |
тип ................................ |
|
м3 |
||
производительность, |
500 |
800 |
||
Концентрация пульпы (в целике), % |
20 |
20 |
||
Полезная емкость камеры, м3 |
15 |
15 |
||
Продолжительность цикла, с ........................................ |
80 |
50 |
||
Основные размеры |
(без |
разводки вспомогательных |
|
|
трубопроводов), |
мм: |
|
3405 |
|
длина |
|
|
|
|
ширина |
|
|
3955 |
|
высота |
|
|
7180 |
|
Масса, кг |
|
|
14570 |
|
Особенно быстрому износу подвергаются колена трубопро водов.
На шахтах применяют сварные и литые стальные трубы с сегментными вкладышами из износостойкой стали и армирован ные базальтом (рис. 82).
Глава XI
РЕЛЬСОВЫЕ ПУТИ И ВАГОНЕТКИ
Рельсовый транспорт занимает ведущее место в горнодобыва ющей промышленности. Протяженность подземных рельсовых пу тей только на угольных шахтах составляет около 8 тыс. км и по ним обращается свыше 700 тыс. вагонеток, 14 тыс. электровозов, в том числе около 10 тыс. аккумуляторных.
Несмотря на опережающее развитие конвейерного транспорта, в ближайшие 10—15 лет удельный вес рельсового транспорта оста нется значительным и будет составлять значительную долю от общего объема перевозок по горизонтальным выработкам.
Увеличение угледобычи на действующих шахтах за счет повы шения нагрузок на очистные забои и концентрации горных работ обусловливает увеличение грузопотоков и средневзвешенных длин откатки, которые составляют 1—5 км, что предъявляет но вые, повышенные требования к шахтному рельсовому транспорту.
Как известно из предыдущих курсов, комплекс оборудования рельсового транспорта включает четыре основных звена (службы): рельсовый путь и путевое хозяйство; прицепной подвижной состав (вагонетки); локомотивы; СЦБ (связь, централизация, блоки ровка). Последнее рассматривается в электротехнических дисци плинах.
§ 1. РЕЛЬСОВЫЙ п у т ь
Хорошее состояние рельсовых путей — основа надежной и бе зопасной работы рельсового транспорта. Рельсовый путь должен быть прочным, упругим и износоустойчивым.
Расположение рельсовых путей определяется трассой, пла ном и профилем. Ось пути, разбитая на местности (или нанесенная на карту), называется трассой; проекция трассы на горизонталь ную плоскость — планом пути; проекция развернутой трассы на вертикальную плоскость — профилем пути.
Размещение рельсовых путей в горных выработках регламен тировано нормалями «Сечения горных выработок».
В шахтах основной грузопоток направлен от забоев к стволу, поэтому откаточным выработкам, где это оказывается возможным, придают уклон «равного сопротивления», при котором сопротивле ние движению порожнего поезда на подъем равно сопротивлению движению груженого поезда под уклон. Кроме того, надо иметь