您当前所在的位置是:首页 > 资讯 > 技术应用 > 正文

今天是: 6月17日 星期一

矿藏陷坑出水泵房的预设及运用

2011-08-30 08:13:26中国泵阀招标网

  1 2001年后永平铜矿露天开采采区工作面在+130m以下,进入较深凹陷开采。在+130m以下的雨水和地下水需要利用水泵排到+130m标高隧道进入污水库。永平铜矿地处南方,根据当地(铅山县)1980-1999年的气象统计资料表明,降雨量≥5mm/d的降雨日平均降雨量为H=26.7mm/d.作为正常日降雨量,取迳流系数φ=0.9,凹陷汇水面积480120m 2,日降雨迳流量11537m3,取样水质化验pH值为3~2.5,如此大量的酸性水,如何排出工作面,满足今后10来年露天生产。所以摆在我矿面前的主要任务是急需解决凹陷排水问题。选择经济合理,运行可靠,适应实际情况的排水方式意义重大,而且迫在眉睫。

  根据当时经济成本运行情况,矿里决定自行研究、设计,开展露天矿凹陷排水组合式浮船泵站的研制与应用。

  2设计方案

  排水泵站方案要考虑以下因素:①由于受到采区工作面条件和水泵吸程的限制,因而储水仓不能建的太大;②在确保正常排水和保证水泵及其他生产设备不被水淹没的前提下,要解决暴雨时水上涨速度较快和水位大幅度的变化时排水需要;③同时要解决每年采矿作业场降段变化时设备移动方便、维修简单、安全、可靠;④要解决浮箱的防腐问题;⑤保证安全、可靠的生产。根据上述要求提出了组合式浮船泵站方法。

  2.1设计特点

  (1)组合式浮船泵站由主船体、4个机翼形船体附箱组合而成。耐酸泵和水位报警系统安装在主船体内,组合式浮船可分体运输,解决了每年采矿场降段时移位难的问题。

  (2)利用组合式浮船泵站自重使泵吸口始终在水下,启动泵时不需要耐酸真空泵。可随时启动,节约了投资(一台耐酸真空泵5~6万元)。

  (3)为了使浮船不沉没,设计采用机翼形船体附箱成封闭式,4个机翼形船体附箱的排水质量大于组合式浮船泵站装满水的总质量,即使某种原因造成组合式浮船泵站进水,浮船泵站不会沉没。4个机翼形船体附箱各自独立,如其中某一个漏水,组合式浮船泵站会倾斜,容易及时发现。主船体内有水位报警装置,当水位超过水泵底座,自动报警,及时启动手提式潜水泵,排除主船体内积水。4个机翼形船体附箱面积较大,使整台浮船运行平稳。能够在浮船上做一些检修工作,既安全、又方便。

  (4)每年可在储水仓没有积水时组装组合式浮船、橡胶管、双园柱筒(支撑橡胶管)。当水位逐渐上升组合式浮船、橡胶管、双园柱筒也随着浮起。水位淹过吸水口,可以随时启动水泵,浮船能在高差12m范围内工作,解决了水位变化大水泵吸水难问题。同时安装、检修、移动简单方便。

  (5)我矿采区台阶高为12m,把储水仓深设计为10m,容量1.0×105m3,使组合式浮船始终在水仓底部,等待启动,充分用足了水仓的容积,达到储排平衡,解决了工作面窄小、储水仓小问题,增强了抗暴雨的能力同时提前1年下了1个台阶,节约了成本,给采矿作业带来方便。

  (6)组合式浮船采用钢制结构,然后里外和水泵底座涂刷玻璃纤维增强塑料防腐处理,使组合式浮船具有钢结构的强度,又达到浸泡在酸性(含铜、硫)水质中化学稳定性好、绝缘好和无渗漏,清洗十分容易,修补简单、方便、安全、经济合理。该浮船造价是不锈钢泵船的1/3.

  (7)排水系统优化设计。由于按正常年日平均降雨(H=4.7mm/d),或历年雨季日平均降雨量(H=7.9 mm/d),或历年实际降雨日的平均降雨量(H=10.8 mm/d)三者中的任何一种降雨量来计算,其降雨量的值均偏小,由此将造成选择的排水设备太小,出现淹没时间过长等问题;若按≥50mm/d的降雨量(气象部门规定≥50mm/d为暴雨)来计算,则平均每年仅出现5.5d,这样将使选择的排水能力过大,平时造成“大马拉小车”现象。为此本设计选择雨季降雨量≥5.0mm/d(气象部门规定≥5.0mm/d的降雨量才会形成迳流)降雨日的平均降雨量(H=26.7mm/d)作为选择正常排水设备的控制雨量,取迳流系数φ=0.9,正常降雨迳流量按下述公式计算:

  QZ=F×H×φ

  式中:QZ―――正常降雨迳流量,m 3/d;F―――汇水面积,m 2,F=480120;H―――正常降雨量,m/d,H=26.7×10-3;

  φ―――正常地表迳流系数,φ=0.9.计算得Q=11537m3/d.

  2.2水泵选择的原则

  (1)正常工作水泵应在20h内排除日正常降雨迳流量与地下涌水量之和,备用水泵的能力应不小于正常工作水泵能力的50%。

  (2)全部水泵开动时应在7天内排除20年一遇连续7天最大暴雨迳流量和地下涌水量之和。

  (3)水泵及管道材质按pH值3左右的酸性矿坑水考虑。

  (4)水泵规格尽可能统一,便于维护管理。

  通过计算及各方案比较,最后选用150FB-90耐酸泵4台做浮船泵,作为正常排水使用;10SA-6型水泵2台做半固定泵站,作为20年一遇连续7天最大暴雨时使用。

  (5)按设计方案,最大水锤压头出现在150FB-90耐酸泵工作在最大几何高差下突然发生停泵时,故仅计算该工况。

  水锤波传递速度a=1435/(1+kd/Eδ)1/2=533.5m/s,最大水锤压头Hmax=Hj+av0/g+1/2Hz=269m.

  为了减少最大水锤压头,首先采用了软启动器,使水泵缓慢启动、停止。启动和停止泵时管内压力逐渐上升、下降,减小水锤压头的危害,起到保护作用。

  其次自行设计了组合式逆止阀(逆止阀和安全阀组合),当突然事故水管压力大于1.1Mpa时,组合式逆止阀旁边的安全阀自动打开卸荷,使管路压力迅速下降,解决了因水锤压头造成的橡胶管破裂。同时节约了耐酸消锤缓闭止回阀,节约了投资。

  (6)橡胶管在排水时,水和橡胶管较重,使组合式浮船倾斜,水泵不在水平面工作,备件磨损快,采用双园柱筒(涂刷玻璃纤维增强塑料防腐处理)支撑,使双园柱筒和水位一同上升和下降,起到平衡的作用。

  2.3移动变电站的建设

  采用移动变电站为10SA-6型水泵和150FB-90耐酸泵提供电源,每年移动控制柜不需安装、调试,只需整体搬迁即可,经济合理、搬迁方便。

  3工业应用

  2001年组合式浮船泵站投入采区排水工程中,运行表明,各项设计参数均满足生产要求。特别是在雨季,汇水面积达480120m2,暴雨时使用雨量记录仪测得,正常降雨迳流量约为11537m 3/d;酸度pH值达到2.5~3,连续3天最大暴雨时水位上升约12m左右的情况下。24h开启150FB-90型水泵4台(水泵流量190.8m3/h),并启动10SA-6型水泵及时将水排出,确保矿坑未被水淹,保证了矿山正常生产。

  通过几年运行。证明组合式浮船泵站设计合理、技术先进,排水设施运转正常、可靠。连续7天暴雨时排水能力足够;水泵品种少、数量少、正常运行台数少;可根据水位变化,开启水泵。正常降雨量时只开启浮船水泵,既节约了运行费用,安全性又好,节约总投资。该泵站可服到露天开采结束。

  4结语

  凹陷露天矿组合式浮船排水泵站在江铜集团永平铜矿采矿场已使用5年,设备运行可靠,运行状况良好,确保了采场的设备和人员的安全;保证了采区酸性水全部通过污水厂处理后排放,减少污染,保护了环境。该项目投资少、见效快、节约能源、降低了生产成本;能提高生产管理水平,减少工人劳动强度,是用新技术与传统技术相组合,改造现有产业的成功范例。

  1. 电扼制智能送水泵的晃震剖析...
  2. 机泵群落密集雾化滑润体系合理...

相关文章

推荐文章国内资讯国际资讯人物访谈企业新闻市场分析产品资讯