Исходные данные для расчета

Производительность рудника ;

Глубина ствола ;

Количество рабочих горизонтов – три;

Расстояние между горизонтами

Нормальный приток воды по горизонтам

Максимальный приток воды по горизонтам

Продолжительность максимального притока воды –50 суток;

Плата за 1 кВт*ч потребленной энергии 1,56 руб.;

Кислотность воды РН = 7 (кислая)

1. Выбор и обоснование схем водоотлива

Рис. 1. Схемы рудничного водоотлива при наличии трёх горизонтов.

При организации водоотлива по схемам 1 и 3 расход электроэнергии минимальный, однако капитальные затраты на оборудование и сооружение комплекса камер и выработок водоотлива – наибольшие. Наименьшие капитальные затраты и наибольший расход электроэнергии будут при организации водолива по схеме 2.

Произведем расчет по всем 3 схемам.

1.1 Расчет 1- го варианта

Расчетная производительность насоса для водоотливной установки:

где: - нормальный часовой приток воды, .

1 – го горизонта

2 – го горизонта

3 – го горизонта

Ориентировочные напоры насосов:

где: - геодезическая высота, м; – к.п.д. трубопровода ( ).

1 – го горизонта

2 – го горизонта

3 – го горизонта

По найденным значениям выбираем насосы, основные показатели которых приведены в таблице 26 [1].

Таблица 1

Основные показатели предварительно выбранных насосов

Номер горизонта	Тип насоса				Масса, кг	Основные габариты, м			Стоимость, руб
						l	b	h
1	ЦНС 180-240	180	240	72	1200	4,993	1,950	1,400		279000
2	ЦНС 180-297	180	297	72	1400	5,518	1,650	2,090		294500
3	ЦНС 300-340	300	340	72	1500	5,890	1,850	2,320		341000

Потребная мощность приводных электродвигателей насосов:

где: К – коэффициент запаса мощности = 1,1; – номинальная производительность принятого насоса, ; - номинальный напор, развиваемый насосом, м; ρ – плотность шахтной воды (ρ = 1020 ); - номинальный к.п.д. насоса.

1 – го горизонта

2 – го горизонта

3 – го горизонта

По прил. 4 [2] выбираем электродвигатели.

Таблица 2

Основные показатели приводных электродвигателей насосов

Тип насоса	Тип электродвигателей	N, кВт	n, об/мин	G, кг
ЦНС 300-240	ВАО 355-4	250	1500	1232	0,945	123200
ЦНС 180-297	ВАО 355-4	250	1500	1232	0,945	146200
ЦНС 180-340	ВАО 450-4	305	1500	1650	0,945	165500

Диаметр нагнетательных трубопроводов:

где: - расчетная подача насоса, ; - скорость воды в нагнетательном трубопроводе ( ).

1 – го горизонта

2 – го горизонта

3 – го горизонта

Принимаем по табл. 27 [1] трубы с наружным диаметром и толщиной -

Стоимость трубопровода. Стоимость погонного метра труб:

диаметром 203 мм:

диаметром 159 мм:

диаметром 133 мм:

Общие затраты на трубопровод:

где: φ – коэффициент учитывающий затрату на футеровку (φ = 1,2 – 1,25); К – коэффициент учитывающий стоимость фланцев и трубопровода (К= 1,6 – 1,8); L – расчетная длина трубопровода ( , м; - стоимость погонного метра трубы, руб.; m – число трубопроводов в стволе.

1 – го горизонта

2 – го горизонта

3 – го горизонта

Согласно ПБ в каждой насосной камере устанавливаем 3 насоса. Определим объем насосной камеры:

1 – го горизонта

2 – го горизонта

3 – го горизонта

Объем водосборников:

1 – го горизонта

2 – го горизонта

3 – го горизонта

Стоимость насосных камер и водосборников. По табл. 1.12 [2] принимаем, что 1 м³ насосной станции стоит , а 1 м³ водосборника - . Тогда затраты по насосным камерам и водосборникам составят:

Выбор подъемного крана. Выбираем по весу наиболее тяжелого оборудования. В соответствии с табл. 1 и 2 для насосной станции 1 – го горизонта грузоподъемность крана – 1,5 т; для 2 – го горизонта - 1,2 т.

Для автоматизации водоотливных установок принимаем аппаратуру типа УАВ.

Таблица 3