Введение к работе
Актуальность работы.
В настоящее время наибольший объем гидровскршпних работ на угольных карьерах приходится на Кузнецкий бассейн. По данннм концерна "Кузбассразрезуголь", общий объем вскрышных пород, который можно разрабатывать средствами гидромеханизации,составляет порядка в млрд. м3. В настоящее время разработано свыше 350 млн. м3, причем годовые объемы гидровскрышных работ могут быть значительно увеличены и доведены до 100 млн. м3 в год.
К достоинствам гидромеханизированной разработки можно отнести-поточность; высокую производительность труда; относительно небольшую себестоимость; малую стоимость, незначительную массу и небольше размеры основного оборудования; экологическую безопасность.
Так, например, по данннм концерна "Кузбассразрезуголь^ удельные эксплуатационные затраты на разработку вскрыши средствами гидромеханизации в среднем в 2 ' раза ниже, чем при применении автомобильного или железнодорожного транспортаt и даже ниже, чем затраты на разработку вскрыши по бестранспортной- технологии, а относительная производительность труда рабочего гидроучастка в 1,5 раза выше, чем производительность в среднем по разрезу.
Однако, несмотря на высокую производительность труда, низкие удельные эксплуатационные затраты и металлоемкость с порядка 2 кг-м3..гидромеханизация имеет и ряд недостатков, сдерживающих расширение области ее применения. К ним относятся: сравнительно высокая энергоемкость гидромеханизации; большой абсолютный расход еоды на гидромониторный размыв и, как следствие,- необходимость отвода значительных земельных площадей под гидроотвалы.
Например, на разрезах Кузнецкого бассейна удельные затраты электроэнергии на разработку вскрыши составляют порядка 10-13 кВтч/м3, при удельном рзеходе воды на' размыв 10-12 м3/м3. Таким образом , обоснование структуры и параметров гидромониторно-землесосных комплексов, позволяющих снизить электро- и водопотреб-ление, является актуальной научной задачей.
Цель работы. Обоснование структуры и разработка методики
- г
расчета основных параметров гидромониторно-землесосного комплекса с дополнительной внутризабойной установкой водоснабжения гидромониторов, позволяющего снизить удельные'затраты электроэнергии и абсолютный расход вода на разработку и гидротранспорт вскрышных пород.
Идея работы. Снижение электро- и воДопотребления при гидромеханизированной разработке вскрышных пород достигается за счет увеличения концентрации твердого в гидросмеси путем организации дополнительного внутрйзабойного цикла водоснабжения гидромониторов.
Научные положения, разработанные лично соискателей,и новизна.
I.Потери напора в гидромониторах при работе на частично осветленной мелкодисперсной гидросмеси с'плотностью до 1060 кг/м3 практически не отличаются от потерь напора при работе на воде в том же режиме. Поэтому для расчета характеристик гидромониторов при работе на частично осветленной гидросмеси могут быть использованы зависимости для расчета характеристик гидромонитора при работе на воде.
2.Длина зумпфа-сгустителя гидромониторно-землесосного комплекса с дополнительной установкой водоснабжения гидромониторов прямо пропорциональна подаче данной установки в степени 1.67 и .обратно пропорциональна крупности частиц в квадрате.
3.Плотность гидросмеси и удельный расход воды на гидротранспорт при наличии дополнительной внутризабойной установки водоснабжения зависят от соотношения подач основной и дополнительной насосных установок, целесообразное значение которого составляет 0,8-1,2.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается:
достаточным объемом экспериментальных данных, использованием современных методов математической статистики и планирования экспериментов, удовлетворительной сходимостью теоретических и экспериментальных данных, полученных в производственных условиях разреза "Колмогоровский" (расхождение результатов не превышает 10/. при доверительной вероятности 0,9).
Значение работы.
Научное значение-работы заключается в установлении зависимостей
мевду напором перед гидромонитором и расходом частично осветлеішой гидросмеси, длины секционного зумпфа от подачи внутризабойной насосной установки и крупности частиц, плотности гидросмеси и удельного расхода воды на гидротранспорт от соотнопения подач основной и дополнительной насосных станций.
Практическое значение работы заключается в разработке структуры и методики расчета параметров основного оборудования гидромонигор-но-землесосннх комплексов с дополнительной внутризабойной установкой водоснабжения гидромониторов.
Реализация выводов я рекомендаций работ.
Структура и методика расчета параметров основного оборудования гидромониторно-землесосного комплекса с дополнительной внутризабойной установкой водоснабжения гидромониторов принята к использованию разрезом "Колмогоровский" концерна "Кузбассразрезуголь" при организации участка гидромеханизации. Ожидаемый экономический эффект от внедрения составляет 369000 руб. <в ценах 1991. >
Апробация работы.
Результата диссертационной работы докладывались на научно-практическом семинаре с международным участием ^Проблемы повышения надежности, уровня безаварийности эксплуатации электротехнических и электромеханических систем, комплексов и оборудования горных и про-' мышленных предприятий'' (Москва, МГГУ, 1993г.> и техническом совете разреза "Колмогоровский" <Белово, 1992г.)
Публикации.
По теме диссертации опубликованы четыре научные работы.
Объем работы.
Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, содержит /^5 страниц машинописного текста, 20 рисунков
/3 таблиц, список использованной литературы из' 66 наименований и 2 приложения.