КомпанииКомпаний: 7725
АккаунтыАккаунтов: 13931
Регистрация       Забыли пароль?




info@oborudka.ru
oborud-ka

Водоотлив на шахтах RHEINBRAUN И RUHRCOLE

Водоотлив на шахтах RHEINBRAUN И RUHRCOLE

В мае 2001 г. делегации ОАО "Апатит" и РГП "Кентауликвидрудник" посетили крупнейшие в Европе разрез Rheinbraun (30 км от г.Кельна) и Комплекс шахт Ruhrcole (г.Эссен) с целью изучения водоотлива на данных предприятиях.

Роль угольной отрасли в немецкой промышленности значима. Каждый четвертый киловатт-час генерируемой в Германии электроэнергии производится из угля ("Lignite Mining in the Rhineland", Броерманн, Тройсдорф, доп. 5/1999). При этом угледобыча осуществляется, в основном, на трех бассейнах, два из которых стали объектами нашего посещения.

Буроугольный разрез Rheinbraun имеет в настоящее время площадь разработки примерно 4х6 км и глубину до 320 метров. Ежегодная добыча угля составляет 120 млн. тонн.

Особое впечатление произвела задействованная на карьере экскаваторная техника, 6 единиц которой представлены крупнейшими в мире роторными экскаваторам. Параметры такого гиганта: высота - 96 м, длина - 240 м, собственная масса - 13500 тонн, диаметр ротора - 30 м. Фактическая его производительность составляет 300 тыс. мУсут. (по паспортным характеристикам 240 тыс. мУсут.). Управление экскаватором осуществляют пять операторов.

Естественно, мощь предприятия бросается в глаза и поражает, но не менее серьезно, хотя и не столь заметно внешне, решается там проблема водоотлива.

На разрезе Rheinbraun этот процесс осуществляется с минимальным воздействием на основное производство и на окружающую среду посредством использования только погружной насосной техники, требующей минимум территории. Иное важнейшее достоинство "погружников" состоит в том, что они адаптированы к колебаниям притока и не "боятся" затопления.

Определяющим критерием выбора поставщика насосного оборудования на "Rheinbraun" была высокая экономичность и, особенно, надежность с учетом агрессивности и абразивного воздействия вод карьера.

Исходя из этого, службы разреза после долгих экспериментов остановили свой основной выбор около 20 лет назад на насосах RITZ (Германия) для скважинного водопонижения и насосах FLYGT (Швеция) для поверхностного водоотлива.

 

Около 90% объема грунтовой воды (400 млн. м куб./год) откачивается из скважин, расположенных по возможности близко к борту карьера. Это заметно уменьшает расход необходимой откачки, что весьма снижает эксплуатационные расходы, хотя и вынуждает больше инвестировать в бурение новых рядов скважин по мере увеличения площади экскавации породы.

При таком подходе число скважин должно быть по возможности меньшим, а дебит их большим. Но под большой дебит нужны насосы с соответствующей подачей. Крупные многоступенчатые скважинные агрегаты же имеют, как правило, типичный недостаток - высокую осевую нагрузку, которая приводит к ускоренному износу опорных подшипников, увеличению трения, а значит дополнительной нагрузке на электродвигатель.

Основной поставщик скважинных насосов на Rheinbraun - фирма RITZ  - разработала и изготовила первый в мире многоступенчатый погружной насос двойного всасывания, лишенный этого недостатка.

Техническая идея такого агрегата  заключается в том, что он состоит из двух расположенных один над другим насосов, каждый из которых подает навстречу в осевом направлении по половине расхода воды с полным одинаковым напором. Тем самым нагрузка на вал балансируется встречным воздействием потоков и он находится как бы во взвешенном состоянии.

Конструкция насоса двойного всасывания признана лучшей для многоступенчатых агрегатов больших напоров и подач, и предприятие Rheinbraun использует около 2500 таких насосов RITZ с производительностью до 1500 мУч и напорами до 350 м. Корпуса насосов изготавливаются из нержавеющих сталей или чугуна, рабочие колеса - из бронзы или легированной стали.

Необходимо отметить, что самые мощные на сегодня скважинные агрегаты 3600 кВт каждый произведены именно фирмой RITZ и задействованы в шахтах Китая (проектом водоотлива "Кентауликвидрудника", в который вовлечены соавторы статьи, предусмотрено применение электронасосов мощностью по 1750 кВт на 6 кВ и по 620 кВт, 6 кВ. Интересен также проект речного водозабора г.Нижневартовска с агрегатами по 1300 кВт).

Поверхностный водоотлив осуществляется из мигрирующих зумпфов по месту их образования в расположенные на более высоких горизонтах бассейны-отстойники  и затем в несколько ступеней с разрывом потока. После чего вода подается на очистные сооружения физико-химической обработки и сбрасывается в водоем.

Откачка вод из зумпфов и бассейнов в объеме 40 млн. мУгод производится насосами FLYGT, общее количество которых - 800 шт. Примечательно, что двести из них являются наиболее крупными в ассортименте дренажных погружных насосов, выпускаемых в мире  и еще сто единиц наиболее производительных с подачей до 800 мУч.

Многие из агрегатов FLYGT, которые мы наблюдали в действии, отработали уже по 20 и более лет. Существенным преимуществом дренажных насосов FLYGT серии BS (Bibo) перед другими является их способность продолжительно работать "всухую", когда вода в зумпфе отсутствует, и даже на "сапе", когда "всас" насоса погружен частично. Таким образом, они полностью адаптированы к колебаниям притока, что исключает необходимость установки обратных клапанов, а значит, риск разморозки напорных трубопроводов при работе в минусовых температурах отсутствует. Агрегаты могут устанавливаться вертикально, горизонтально, под углом к вертикали, низом вверх и т.д.. Электродвигатели к насосам разрабатываются и производятся фирмой FLYGT самостоятельно. Они имеют класс изоляции Н (180шС), против прежних (до 2000 г.) класса F (140шС). Существует взрывобезопасная версия.

Насосы FLYGT серии Bibo предназначены для перекачки абразивных жидких сред с содержанием взвешенных частиц до 10% по массе, и без проблем обеспечивают перекачку шахтных вод.

Комплекс Ruhrcole охватывает 10 шахт, располагаемых в зоне Рурского угольного бассейна. Часть их уже не разрабатывается, но водоотлив производится во избежание нарушения устойчивости грунта и водного баланса окружающей территории.

Глубины откачки на шахтах различаются в диапазоне от - 165 м в Nachbar до - 972 м в Wehofen, объемы водоотлива, соответственно, от 33 до 4000 мУч при суммарном около 20 тыс. мУч. В качестве основного оборудования здесь также как и на Rheinbraun были выбраны скважинные насосы RITZ двойного всасывания.

Наиболее производительные агрегаты, установленные на Ruhrcole, обеспечивают подачу 1200 мУч, а наиболее напорные поднимают воду на 1000 м. Масса насосов до 12 тонн. Материалы корпусов и рабочих колес подобраны в зависимости от агрессивности вод той или иной шахты.

Агрегаты двойного всасывания изначально дороже традиционных многоступенчатых. Но, за счет большего ремонтного цикла, они оказывается существенно более экономичными. На Ruhrcole, например, этот цикл 3 года, а служат насосы 20 лет. Там считают так: если расходы на ремонт агрегата превышают через каждые 3 года 150 тыс. DEM -пора приобретать новый.

Вывод. На крупнейших в Европе разрезе Rheinbraun и Комплексе шахт Ruhrcole предпочитают использовать для водоотлива погружные насосы фирм FLYGT (дренажные) и RITZ (скважинные), вероятно, наиболее дорогие на рынке. Однако, сделав такой выбор в конце 1970-х, в нем там не только не разочаровались, но убедились как в самом экономичном.

Текущая страница: Добыча угля - оборудование, методы, изыскания » Водоотлив на шахтах RHEINBRAUN И RUHRCOLE