Рядом с пневмоэжекторами с таким же интервалом на трубопроводе устанавливают устройства ввода воды для ликвидации аварийных пробок и промывки трубопровода. Устройство представляет собой приваренный в верхней части трубопровода патрубок, закрываемый заглушкой или винтовым игольчатым клапаном. Вода к устройству под давлением до 4 МПа подается от водопроводной магистрали, проложенной вдоль трубопровода.

У мест врезки пневмоэжекторов и на колене перехода вертикального трубопровода в горизонтальный устанавливают манометры для замера давления воздуха в закладочном трубопроводе.

Для предупреждения и ликвидации закупорок трубопровода применяют виброустановки (рис. 17.4). В результате вибрации-трубопровода снижается коэффициент сопротивления перемещению бетонной смеси, что позволяет ликвидировать закупорки и увеличить эффективность транспортирования смесей.

Рис. 17.4. Виброустановка трубопровода: 1 — электродвигатель; 2 — муфта; 3 — вибратор; 4 — трубопровод; 5 — амортизатор; 6 — фундамент

17.3. Расчет основных параметров трубопроводного транспорта

Основными параметрами трубопроводного транспорта являются производительность, диаметр трубопровода, длина транспортирования и др.

Техническая производительность самотечного трубопроводного транспорта по закладочной смеси (м3/ч)

Диаметр трубопровода рекомендуется проверять по его соотношению с размером δ (мм) крупного зерна заполнителя, т. е. D≥0,005δ.

Скорость движения смеси при самотечном транспортировании принимают из условия устойчивости ее к расслоению и пропускной способности трубопровода. Оптимальная скорость u

= 0,5¸0,7 м/с (реже l,5¸2 м/с).

Максимальная длина самотечного транспортирования по горизонтали

движении смеси по трубопроводу, Па/м; β — угол наклона трубопровода к горизонту, градус;

n

ånk lk — суммарная эквивалентная длина колен и поворотов, расположенных по длине

1

трубопровода, м.

Эквивалентная длина lэ (90°) для колена с углом поворота 90° и радиусом закругления 2 м равна 12 м, а с радиусом закругления 1 м — 20 м. Для колен с углом поворота ak<90º эквивалентная длина (м)

где τ0 — статическое напряжение сдвига, Па; μсм — вязкость смеси, Па-с. Ориентировочно принимают р = 0,1 МПа/м.

Длину горизонтального участка трубопровода можно увеличить путем перехода с самотечного на самотечно-пневматический способ транспортирования.

Расстояние от вертикальной части трубопровода до первого пневмоэжектора (м)

где РВ — давление сжатого воздуха, МПа.

Максимальная длина горизонтального участка пневмотранспортирования (м)

где υП и υс — скорость движения смеси соответственно на участках пневмотранспорта и самотеком, м/с. Как правило, принимают υП =4¸10 м/с.

Первый рабочий пневмоэжектор устанавливают в конце самотечного участка, второй — на расстоянии 60—100 м от первого и т. д. Возможная длина доставки самотечно-пневматнческим транспортом может достигать до 2000—2500 м.

Техническая производительность (м3/ч) гидротранспортной установки по пульпе

Скорость пульпы u = (1,1¸1,2) uкр. Практически u = 2,5¸3,5 м/с. Производительность по твердому закладочному материалу (М3/ч)

где s = 0,25¸0,4 — концентрация пульпы.

Подставляя значение VП из формулы (17.12) в формулу (17.13), можно определить необходимый диаметр трубопровода (м,) при котором обеспечивается заданная

где H — высота вертикальной части трубопровода, м; h — остаточный (скоростной) напор пульпы при выходе ее из трубопровода, м (обычно h£20 м); l1 — коэффициент сопротивления движению пульпы, определяемый по формуле

где gП — плотность пульпы, т/м3; åLэкв — суммарная эквивалентная длина колен (при диаметре труб 50 и 200 мм åLэкв составляет для задвижек соответственно 0,5 и 3 м, для колен —

0,3 и 2 м).

17.4. Автоматизация, эксплуатация и правила безопасности

Основные требования, предъявляемые к автоматизированным закладочным комплексам: поддержание заданного состава смеси и получение искусственного массива нормированной прочности; обеспечение автоматического контроля за устойчивостью режима транспортирования смеси. Схема автоматизации должна выполнять следующие функции: автоматическое дозирование заполнителей, вяжущего и воды; контроль скорости движения смеси, давления воздуха, вязкости смеси и уровня смеси в вертикальном трубопроводе; автоматическая защита при возникновении аварийных ситуаций.

Внастоящее время ведутся работы по созданию автоматизированных закладочных комплексов. Современное оборудование комплексов позволяет оператору осуществлять дистанционный контроль за параметрами транспортирования закладочной смеси и своевременно принимать меры, предупреждающие аварийные ситуации.

Поддержание заданного состава смеси производят с помощью автоматических взвешивающих устройств для вяжущего и заполнителя и с помощью счетчика расхода воды.

На пульт оператора выведены показания манометра, установленного на трубопроводе в месте перехода вертикального участка в горизонтальный, датчика наличия смеси, манометра, установленного на магистрали сжатого воздуха. При достижении давления в трубопроводе 2,5 МПа срабатывают звуковая и световая сигнализации, так как повышение давления до такой величины свидетельствует о повышении сопротивления движению смеси и возможности образования пробок. Причинами образования пробок могут быть неравномерная подача закладочной смеси, несоблюдение соотношения жидкого и твердого, низкие скорости на самотечном участке, попадание в трубопровод посторонних предметов или уменьшение его сечения из-за заштыбовки, недостаточное поступление сжатого воздуха на участок пневмотранспортирования и др.

Во избежание возможного схватывания твердеющей закладочной смеси и потери ее подвижности закупорка трубопровода должна быть ликвидирована в максимально короткий срок. Последовательность операций при ликвидации закупорок трубопровода: простукивание трубопровода; включение вибрационных устройств, расположенных на трубопроводе; включение резервных эжекторов на участке пневмотраспортирования; расстановка трубопровода в местах установки фланцевых вставок и подача воды в трубопровод.

Впроцессе эксплуатации закладочного комплекса необходимо следить за герметичностью трубопровода и его креплением, производить контроль толщины стенок труб с помощью

радиоизотопных толщиномеров. На горизонтальных участках трубопровода изнашивание внутренних стенок труб на 1 мм толщины происходит при доставке 100—120 тыс. м3 смеси.

Пропускная способность металлических труб до полного износа зависит от абразивности смеси, марки стали трубы и может достигать 500—700 тыс. м3. Для увеличения срока службы на

горизонтальном участке следует регулярно разворачивать трубы на 120° после прохождения по ним 10 тыс. м3 смеси. По окончании очередного цикла закладочных работ трубопровод промывают водой.

При эксплуатации трубопроводного транспорта должны строго соблюдаться правила безопасности: давление в трубопроводе не должно превышать расчетное; не разрешается ликвидация пробок простукиванием кувалдой при остаточной толщине стенки трубы менее 4 — 5 мм; при ликвидации пробок и расстыковке трубопровода обслуживающий персонал должен находиться на расстоянии не менее 25 — 30 м по направлению подачи смеси. Другие меры безопасности регламентируются инструкцией по эксплуатации закладочного комплекса.

Вопросы для самопроверки

1.Укажите область применения трубопроводного транспорта на рудных шахтах.

2.Начертите основные схемы трубопроводного транспорта и объясните их принцип

действия.

3.Объясните принцип действия пневмотранспорта. Что называется скоростью витания?

4.Объясните принцип действия гидротранспорта. Что называется критической скоростью

икак определить расчетную скорость пульпы?

5.Перечислите основное оборудование гидро- и пневмотранспортных установок.

6.Каким образом можно устранить закупорку трубопровода при перемещении по нему закладочных смесей?

Задачи и упражнения

1.Определите необходимый диаметр трубопровода для транспортирования закладочной смеси при технической производительности Vт=50 м3/ч и скорости перемещения смеси υ = 0,7 м/с.

2.Напишите формулу для определения максимальной длины самотечного транспорта по горизонтали, примите сами исходные данные и выполните расчет.

3.Изложите письменно порядок расчета гидротранспортной установки.