Погружные насосы фирмы "FLYGT" для откачки шахтных вод
Шахта "Кристинеберг", принадлежащая компании "Болиден-Минерал", расположена на северо-востоке Швеции в области Норрланд приблизительно в 300 километрах от побережья. Являясь самой глубокой шахтой Швеции (1050м), "Кристинеберг" разрабатывает два рудных тела, состоящих из смешанных сернистых алкидов с содержанием золота, серебра, меди, цинка и серы. В наибольшей степени руда богата цинком. Работы на шахте ведутся с 1940 года, и в настоящее время ее производительность составляет 470 тыс.т в год.
"Кристинеберг" фактически состоит из двух шахт: старой шахты со стволами и рядом горизонтов и новой шахты с главной платформой, связанной с поверхностью. В течение второй половины XX столетия шахта "Кристинеберг" углублялась, поэтому усложнялась задача водоотлива. После открытия новой шахты, имеющей непосредственную связь с поверхностью, водопритоки значительно увеличились. Откачиваемая жидкость с рН = 5-10 состоит из грунтовых и поверхностных вод, а также воды, используемой при бурении. Вода имеет высокие абразивные свойства из-за содержания в ней бурового шлама, песка и обломков горных пород. В настоящее время откачка воды из шахты осуществляется девятью насосными станциями в трех очистных забоях. Кроме того, насосы расположены в зумпфах центрального и пятого стволов. Подача насосов в течение нормального режима эксплуатации составляет 1000-1500 л/мин (максимум 3000 л/мин).
С целью улучшения дренажа и отстоя воды в новой части шахты были построены три специальных бассейна, на гор. 1210м, II 04 ми 1004 м, каждый из которых оборудован погружными насосами BS 2400 фирмы "ITT Flygt", являющейся с 1948 года родоначальником и мировым лидером в производстве погружных электронасосных агрегатов. Полностью соответствуя горнотехническим условиям месторождения, погружные насосы не имеют традиционных ограничений, свойственных наземным насосам сухой установки (таким, как пониженная всасывающая способность, необходимость защиты электродвигателя от попадания воды, дополнительное охлаждение двигателя, высокие эксплуатационные расходы и т.д.). Вода перекачивается насосами в три стадии к бассейну старой системы водоотлива и затем на поверхность. Два из трех бассейнов в новой шахте (гор. 1 104 ми 1004м) состоят из двух секций СДАННОЙ 17 и шириной 4 метра каждая. Уровень воды находится в пределах 0-3 м в зависимости от сезона и активности добычи руды. Размеры третьего бассейна несколько меньше. Вода, содержащая шлам, входит в первую секцию для отложения осадка больших частиц, а затем с помощью насосов BS 2400 подается в следующую секцию. Насосы слегка приподняты над основанием бассейна.
В процессе проектирования и испытания системы водоотлива фирма FLYGT участвовала в выборе насосов, их эксплуатационных режимов и оптимальных размеров трубопроводов. С целью операционной экономичности насосы управляются регуляторами уровня жидкости. Электрическая система управления смонтирована в специальных кабинах рядом с бассейнами. Насосы BS 2400, используемые в новых шахтных бассейнах - это мощные погружные насосы с большими подачей и напором. В версии МТ они развивают напоры до 140 м,а в версии НТдо 190м. Модель BS 2400 - самый большой из погружных насосов ряда "Bibo", разработанного на фирме FLYGT для работы в чрезвычайно тяжелых условиях. Эти насосы специально созданы, чтобы перекачивать шламы из резервуаров, зумпфов и контейнеров. Проточная часть насоса BS 2400 позволяет транспортировать твердые частицы с максимальными размерами 10х10 мм. Рабочее колесо и корпус насоса сделаны из износостойких материалов, устойчивых к абразивным частицам горной породы. Высокая твердость (650 по шкале Бриннеля) поверхности рабочего колеса связана с большим содержанием в металле хрома, обеспечивающим сопротивление эрозии, снижение эксплуатационных расходов и меньшее количество операционных проблем. Для защиты корпуса от износа фирма FLYGT применяет сменные вставки с нитрилрезиновым или пенополиуретановым покрытием. Внешние и внутренние торцевые уплотнения насосов "Bibo" выполнены из карбида вольфрама. Твердый сплав не только хорошо обеспечивает герметичность, но имеет высокую механическую прочность и хорошо сопротивляется абразивным частицам. Тепловое сопротивление карбида вольфрама выше, чем у керамического уплотнения. Конструкция двойного торцевого уплотнения позволяет минимизировать колебания вала, так как длина вала между опорным подшипником и рабочим колесом выполняется очень короткой. Таким образом, уплотнение обеспечивает безопасную передачу вращающего момента. Внешний корпус погружного электродвигателя выполняется из алюминия литьем под давлением. Силовой кабель двигателя разработан специально для подводного применения. На внешней поверхности насоса имеется эпоксидное покрытие с верхним слоем черной хлорноватой резиновой краски. По отзывам сотрудников компании " Болиден-Минерал " насосы серии "Bibo" чрезвычайно надежны, и проходит не менее полутора лет, прежде чем их поднимают для планового обслуживания. Несомненное достоинство дренажных насосов Flygt - их способность работать неограниченно долго при отсутствии воды в зумпфе.
В настоящее время шахта " Кристинеберг" использует полный ассортимент насосов "Bibo" для обеспечения надежного дренажа. Насосы "Bibo" количеством 10 штук BS 2151, 15 штук BS 2125, 30 штук BS 2066 и 8 штук BS 2400 используются сегодня для осушения всех горизонтов этой шахты. Кроме того, насосы "Bibo" моделей 2052, 2066 и 2102 применяются непосредственно около горных разработок, в туннелях, маленьких зумпфах и на транспортных платформах - везде, где должна быть откачана высокоабразивная вода. Накоплен более чем 30-летний опыт работы этих насосов на шахте "Кристинеберг", который доказал длительный срок работы насосов "ITT Flygt" при тяжелых условиях эксплуатации. Благодаря высокому качеству и эксплуатационной надежности погружных насосов серии "Bibo" компания "Болиден-Минерал" намерена и в будущем использовать только продукцию фирмы "ITT Flygt".
Опыт применения погружных электронасосов типа "Bibo" для жидкостей с большим содержанием твердых взвесей был использован и в других крупных проектах. Например, строительство" Евротуннеля под Ла-Маншем стало одним из самых больших проектов, которые когда-либо предпринимались в Европе. В течение 7 лет усилиями десяти тысяч строителей был создан туннель длиной 50 километров. Одной из самых трудных проблем было водоосушение при его строительстве. Для решения этой задачи были необходимы эффективные и надежные насосы. Эксклюзивным поставщиком насосного оборудования стала фирма "ITT Flygt". С французской стороны использовалось 300 погружных насосов, а с британской стороны более 500. Большинство насосов были насосами типа "Bibo", и выбор этих насосов был не случаен. Использование специальных сплавов позволило оказать высокое сопротивление абразивному износу. Наиболее крупным внедрением в горной промышленности России стало применение насосов FLYGT на Восточном руднике ОАО "Апатит". Использование погружных электронасосов, допускающих до 15 включений в час, позволило значительно уменьшить площадь водосборников, расширяя площадь разработки карьера. Простота установки и транспортабельность насосных агрегатов позволяют с помощью параллельных и последовательных подключений обеспечить экономичный водоотлив по мере углубления рудника. В результате внедрения погружной техники FLYGT резко сокращаются затраты на обслуживание и достигается экономия электроэнергии, которые способствуют быстрой окупаемости затрат на насосное оборудование.