Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ГИДРОАБРАЗИВНОГО ИЗНОСА ШАХТНЫХ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ
Повышение качества водоотливных установок, а также их производительности и времени их эксплуатации имеет существенное значение и является одним из источников экономии средств горнодобывающих предприятий [12].
Снижение периода эксплуатации рудничных водоотливных установок происходит вследствие износа отдельных деталей или целых узлов, что помимо дополнительных затрат на их ремонт и простой в ремонте в случае несвоевременного его проведения снижает их производительность. В последнем случае в них происходит повышенный износ отдельных узлов и всего насоса в целом, что неизбежно снижает его КПД, повышает электропотребление на водоотлив 1 м3 шахтной воды, а также снижает их надежность и безопасность работы [12].
При эксплуатации водоотливного оборудования приходится встречаться главным образом с гидроабразивным изнашиванием, так как при откачке шахтных вод в них всегда содержатся во взвешенном состоянии нерастворимые твердые частицы минерального происхождения, проходящие через рабочие органы насоса, запорную арматуру и трубопроводы.
Интенсивность разрушения деталей возрастает за счет одновременного воздействия абразивной частицы и жидкой фазы, которые постоянно контактируют с проточной частью насоса.
В данной главе мы заострим внимание на особенностях гидроабразивного износа насосов от гранулометрического состава абразивных примесей, присутствующих в откачиваемой шахтной воде. Этот вопрос приобретает особое значение для водоотлива медноколчеданных рудников, имеющего наиболее тяжелые условия эксплуатации:
1. На медноколчеданных рудниках нашла широкое применение система разработки выработанных пространств твердеющей закладкой, которая в свою очередь способствует появлению в большом количестве взвешенных механических примесей в шахтной воде, а следовательно, гидроабразивный износ водоотливного оборудования, эксплуатирующегося в данных условиях, значительно увеличивается.
2. Одновременно с гидроабразивным износом элементов проточной части водоотливной установки происходит убыль массы её деталей, что приводит к увеличению объемных утечек и падению КПД, а следовательно, к значительному перерасходу электроэнергии на откачку одного кубометра воды.
В технической литературе по шахтному водоотливу рекомендуют борьбу с абразивным износом насосов производить главным образом за счет:
1) обеспечения условий работы насосов, соответствующих требованиям их заводов-изготовителей;
2) изготовления элементов насоса из материалов, обладающих повышенной коррозионной стойкостью и износостойкостью, включая современные полимерные, углепластиковые, стеклопластиковые и другие композитные материалы;
3) применения раздельных схем откачки неосветленных и осветленных вод.
Отсюда ясно, что полноценное использование техники, удлинение срока ее службы и межремонтных периодов работы машин, при условии длительного сохранения ими КПД, возможно лишь при знании закономерностей износа их или возможностей количественной оценки потери веса деталями от абразивного действия механических примесей, транспортируемых в шахтной воде на поверхность. Это позволит выбрать правильные методы защиты водоотливного оборудования от абразивного износа [12, 13, 26, 27, 38, 39, 41, 44, 45, 46, 51, 53, 57, 58, 59, 65, 77, 78, 80, 98, 115, 141].