CПОСОБ БОРЬБЫ С ТВЕРДОЙ ФАЗОЙ ШАХТНЫХ ВОД ПУТЕМ ПОЛЕЗНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИЗБЫТОЧНОЙ НАПОРНОСТИ НАСОСНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Николай Петрович ОВЧИННИКОВ

Овчинников Н. П. Способ борьбы с твердой фазой шахтных вод путем полезного использования избыточной напорности насосного оборудования // Известия УГГУ. 2018. Вып. 4(52). С. 108-113. DOI 10.21440/2307-2091-2018-4-108-113

Актуальность работы. Шахтная вода, откачиваемая из горных выработок подземных кимберлитовых рудников Российской Федерации, находящихся в ведении компании АК «АЛРОСА» (ПАО), является высокоминерализованной натурной жидкостью, в связи с чем она обладает плотностью, превосходящей плотность чистой водопроводной воды в 1,2–1,4 раза. Для откачки такой натурной жидкости на названных рудниках используют
секционные насосы с избыточной напорностью, что исключает их работу в режиме перегрузки – нежелательном рабочем режиме с точки зрения эксплуатации. На ряде водоотливных установок подземных кимберлитовых рудников напорность эксплуатируемых секционных насосов превышает расчетный полный напор более чем в 1,7 раза. Завышенный запас избыточной напорности данных рудничных водоотливных установок снижает эффективность их эксплуатации вследствие непроизводительных затрат на электроэнергию, из-за этого полезное использование избыточной напорности их секционных насосов представляет собой востребованную научно-практическую задачу.
Цель работы. Настоящая работа посвящена разработке и научному обоснованию технического решения, направленного на борьбу с твердой фазой шахтных вод, откачиваемых из водосборников подземных кимберлитовых рудников Российской Федерации, путем полезного использования избыточной напорности используемого насосного оборудования.
Методы исследования. Для достижения поставленной цели использовался комплексный подход, включающий в себя: анализ различных литературных источников по тематике исследования, анализ значительного практического материала по работе насосного оборудования подземных
кимберлитовых рудников Российской Федерации, аналитические расчеты, экспериментальные исследования на лабораторной насосной установке на базе центробежного насоса модели К8/18.
Результаты. На основании выполненных автором научных исследований было предложено техническое решение, направленное на борьбу с твердой фазой шахтных вод, поступаемых в водосборники подземных кимберлитовых рудников Российской Федерации. Данное техническое решение защищено патентом на изобретение Российской Федерации.

Ключевые слова: шахтная вода, подземный кимберлитовый рудник, секционные насосы, избыточная напорность, шлам, устройство для взмучивания шлама, подпор, гидроциклон.

ЛИТЕРАТУРА

1. Дроздов А. В. Оценка возможности закачки дренажных рассолов карьера и рудника «Удачный» в среднекембрийский водоносный комплекс // Вестник ИрГТУ. 2013. № 7(78). С. 32–40. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=19959899
2. Дроздов А. В., Крамсков Н. П., Гензель Г. Н. Особенности гидромеханического мониторинга под водными объектами на алмазных месторождениях Западной Якутии // Вестник ИрГТУ. 2011. № 1(48). С. 72–79. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=15585929
3. Овчинников Н. П., Зырянов И. В. Оценка долговечности секционных насосов подземных кимберлитовых рудников АК «АЛРОСА» // Горный журнал. 2017. № 10. С. 41–44. https://doi.org/10.17580/gzh.2017.10.08
4. Овчинников Н. П. Проблемы эксплуатации электронасосных агрегатов секционного типа на кимберлитовых рудниках АК «АЛРОСА» и пути их решения // Изв. ТПУ. Инжиниринг георесурсов. 2018. Т. 329, № 6. С. 66–73. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=35410967
5. Сташинов Ю. П., Боченков Д. А., Волков В. В. Технические и энергетические аспекты применения регулируемого электропривода на главных водоотливных установках шахт // ГИАБ. 2009. № 16. С. 202–209.
6. Петровых Л. В., Марченко А. Ю., Иващенко Е. П., Марченко М. Ю., Салтанов С. Н., Баринов И. М., Викулов Е. А. Определение необходимой глубины регулирования водоотливных установок в условиях завышенного напора насосов // Изв. УГГУ. 2015. № 4(40). С. 62–66. URL: https://iuggu.ru/download/2015-4-Petrovykh.pdf
7. Тимухин С. А., Дмитриев С. В., Петровых Л. В. Оценка затрат на техническое обслуживание шахтных центробежных насосов с учетом их избыточной напорности // Изв. УГГУ. 2011. № 25/26. С. 102–104.
8. Косарев Н. П., Молодцов В. В., Тимухин С. А., Белов С. В., Упоров С. А., Шлейвин В. В. Пути энергосбережения на водоотливных установках шахт ОАО «Севуралбокситруда» // Изв. УГГГА. 2003. № 16. С. 41–43.
9. Тимухин С. А., Угольников А. В., Петровых Л. В., Стожков Д. С., Лубинский А. Ю. Шахтная водоотливная установка: пат. 2472971 Рос. Федерация; заявл. 09.06.11; опубл. 20.01.13.
10. Овчинников Н. П., Викулов М. А. Гидромеханизированный комплекс рудничного водоотлива: пат. 2649198 Рос. Федерация; заявл. 27.09.17; опубл. 30.03.18, Бюл. № 10.
11. Antoev K. P., Zarovnyaev B. N., Khristoforova A. A. An apparatus that analyzes the hydroabrasive wear of fiberglass pipes // Journal of Friction and Wear. 2017. Vol. 38, issue 3. Р. 208–210. https://doi.org/10.3103/S1068366617030023
12. Kesler R. Considerations is selecting a positive displacement slurry pump // Mining World. 2016. Vol. 13(4). Р. 34–37. URL: https://www.abelpumps.com/en/Press/2016/MiningWorld_diaphragm_pump_slurry_pump.pdf
13. Patsera S., Protsiv V., Kosmin V. Feasible ways to improve the durability of the pumps’ parts operating with hydroabrasive mixtures // Mechanics, Materials Science and Engineering. 2015. Vol. 1. Р. 133–137. https://dx.doi.org/10.13140/RG.2.1.4039.5286
14. Долганов А. В. Шламы медно-колчеданных рудников: проблемы и пути решения // ГИАБ. 2013. № 4. С. 10–14.
15. Aleksandrov V. I., Avksentiev S. Y. Vibration-based diagnostics of slurry pump technical state // Indian journal of science and technology. 2016. Vol. 9, issue 5. Р. 1–6. http://dx.doi.org/10.17485/ijst2016v9i587590
16. Khalid Y. A., Sapuan S. M. Wear analysis of centrifugal slurry pump impellers // Industrial lubrication and tribology. 2007. Vol. 59, issue 1. Р. 18–28. https://doi.org/10.1108/00368790710723106
17. Walker C. I. Slurry pump side-linerwear: comparison of some laboratory and field results // Wear. 2001. Vol. 250, issue. 1. Р. 81-87. http://dx.doi.org/10.1016/S0043-1648(01)00613-5