книги / Устройство, эксплуатация и ремонт шахтного оборудования

Рис. 2.5. Турбонасос H-IM

Венец ротора закреплен на стальном стакане 15. Опорами рото­ ра являются шариковые подшипники № 205 и № 60206, посаженные на оси 16.

Уплотнения рабочего колеса — щелевые, образованы растру­ бом 17, втулкой 18 и поясками рабочего колеса. Со стороны всасы­ вания рабочее колесо закрыто сеткой 19.

Подача «acoca Н-1М составляет 25 м3/ч; напор — 0,4 МПа <40 м) ; расход сжатого воздуха 6 нм3/мин; масса 30 кг.

Электронасосные одновинтовые агрегаты 1В6/5-5/5, 1В20/5-16/5

и1В20/10-16/10 предназначены для откачки чистой и загрязненной жидкости с содержанием механических примесей до 5% (по массе)

ипри кинематической вязкости до 0,1 м2/с. Подача насосов от 5 до 16 м3/ч, напор от 0,5 до 1 МПа (от 50 до 100 м вод. ст.), мощность

электродвигателя от 1,5 до 7 кВт.

Конструктивно электронасосный одновинтовой агрегат (рис. 2.6) состоит из стального винта 1, резиновой обоймы 2, всасывающего 3 и опорного 6 корпусов, стянутых шпильками 4. В цилиндрической части винта имеются расточки под головку карданного вала и от­ верстия под пробки для крепления пальца 5, связывающего при­ водной вал 7 с винтом. В сальниковой коробке вала имеется саль­ никовая набивка 8. Крутящий момент от электродвигателя к винту передается посредством втулочно-пальцевой муфты 9, пальца 10 и карданного вала И.

Уплотнительные кольца 12, 13 предохраняют карданный вал от проникновения воды.

Опорами приводного вала служат радиально-упорные подшип­ ники № 46310 или № 46308 и радиальные подшипники № 409 или

Рис. 2.6. Электронасосный одновинтовой агрегат

№ 302. Для смазки подшипников применяют масло индустриальное 50 или АСП-10, которое заливают в ванну 14 через отверстие, за­ крытое пробкой 17.

Для регулирования подачи насоса служит перепускное устрой­ ство, которое состоит из труб 15 и проходного крана 16, соединяю­ щих всасывающий и опорный корпусы.

Одноступенчатые горизонтальные центробежные насосы типа Д

55 м вод. ст.); шламовые насосы 6Ш8 и 6Ш8-2 соответственно 150, 250 м3/ч и 0,33 и 0,54 МПа (33 и 54 м вод. ст.) ; суспензионные на­ сосы соответственно от 360 до 610 м3/ч и от 0,36 до 0,59 МПа (от 36 до 59,5 м вод. ст.).

§ 4. Углесосы

Углесосы — аппараты, предназначенные для подачи воды в тру­ бопроводы при гидроподъеме угля на гидрошахтах. С помощью углесосов можно транспортировать угольную гидросмесь (пульпу) при отношении массы угля крупностью до 100 мм к массе воды не более чем 1:5. На гидрошахтах, где осуществляется гидроподъ­ ем добытого угля, вода из подземных выработок поступает в при­ емный пульповодосборник, размещаемый в околоствольном дворе. Кроме приемного пульповодосборника, куда поступает и транспор­ тируемый уголь, на гидрошахтах сооружают аварийные пульповодосборники вместимостью, рассчитанной на восьмичасовой нормаль­ ный приток шахтных вод и максимальное количество воды и пуль­ пы, которые могут содержаться во всех пульпопроводах шахты.

Углесос 10У4 (рис. 2.7), представляющий собой горизонтальный одноступенчатый центробежный насос консольного типа, с осевым подводом пульпы, состоит из спирального корпуса 1; станины 2, внутри которой смонтирован приводной вал 3, установленный на радиально-сферическом 4 и радиально-упорном 5 подшипниках, и рабочего колеса 6, закрепленного на валу 3. Подшипники разме­ щены в масляной ванне, которая защищена от попадания в нее перекачиваемой гидросмеси лабиринтным уплотнением 7 и резино­ вой манжетой 8. Для уменьшения износа всасывающего патрубка 9 перед рабочим колесом установлен направитель утечек 10. На всасывающей стороне углесоса смонтированы диск 11 и крышка 12, в корпусе сальника 13 имеется сальниковая набивка 14. Разгру­ зочный трубопровод 15 служит для снижения осевого усилия, пере­ даваемого на радиально-упорный подшипник 5. Вал приводного электродвигателя присоединен к валу углесоса посредством вту­ лочно-пальцевой муфты 16.

Углесос 10У4 служит для транспортирования угольной гидро­ смеси с соотношением твердого к воде по массе 1:6 или менее. Крупность твердых материалов для этого углесоса должна быть

/ s

не более 70 мм, а температура перекачиваемой гидросмеси — не бо­ лее + 323 К (+ 50°С).

Другие марки углесосов (12У10, 14У7, 12УВ6 и др.) предназна­ чены для откачки гидросмесей при различных соотношениях твер­ дого к жидкому.

Смазку подшипников углесосов производят индустриальным маслом И-45А, И-40А (ГОСТ 20799—75), смазкой 1—13 или уни­ версальной среднеплавкой смазкой УС, а также смазкой, состоя­ щей из смеси солидола (ГОСТ 1033—79) и индустриального масла И-ЗОА (ГОСТ 20799—75).

§5. Насосные установки для нагнетания воды

вугольный пласт

При ведении очистных работ для уменьшения пылеобразования, а на пластах, подверженных горным ударам, и для снижения опас­ ности проявлений горных ударов применяется нагнетание воды в угольный пласт.

Нагнетание воды в предварительно пробуренные в угольном массиве шпуры и скважины производят с помощью насосных уста­ новок, оборудованных поршневым насосом высокого давления, за­ бойным водопроводом и аппаратурой управления.

Насосная установка УН35 содержит: плунжерный насос пода­ чей 35 л/мин высокого давления—до 30 МПа (300 кгс/см2) с взрывобезопасным электродвигателем; высоконапорный во­ допровод длиной 215 м с десятью кранами-тройниками; гидрозатвор с удлинителями; предохранительный клапан с дроссе­ лем; приборы контроля давления, рукав сброса. Установка приме­ няется для нагнетания воды в шпуры диаметром 42—45 мм.

В комплект насосной установки 2УГН входят: передвижной на­ сос высокого давления —до 30 МПа (300 кгс/см2) типа 2УГН по­ дачей 45—90 л/мин, передвижной буровой станок 2УГНС, гидрозатворы и забойный водопровод. Комплекс оборудо­ вания 2УГН применяется для нагнетания воды в скважины диамет­ ром 45 мм, длиной 20—30 м на пластах мощностью 0,7—2 м с уг­ лом падения до 18°.

Высоконапорная насосная установка НВУЗОМ состоит из: плунжерного насоса высокого давления — 40 МПа (400 кгс/см2), приводимого в действие электроили пневмодвигателями; рукавов, высокого давления диаметром 16 мм и длиной 150 м; манометра, соединительной и распределительной арматуры, счетчика воды. На­ сосная установка НВУЗОМ применяется для нагнетания воды в угольный массив с целью уменьшения пылеобразования при выем­ ке угля, дегазации пластов, а также для ослабления угольного массива.

§ 6. Трубопроводы и арматура шахтных водоотливных установок

Для рудничного водоотлива при давлении 1 —10 МПа (10— 100 кгс/см2) применяют в основном стальные трубы диаметром от 100 до 600 мм.

Для откачки кислотной воды из неглубоких шахт применяют чугунные трубы диаметром 100—250 м при давлении до 2 МПа. (20 кгс/см2) .

Применяются трубопроводы из кислотоупорных металлов — хромоникелевых сталей или различных сплавов. Для защиты внутренней поверхности от коррозии трубопроводы при прокладке в шахтах с кислотными водами футеруют цементом или свинцом.

Трубопроводы соединяют между собой посредством фланцев, муфт и фасонной арматуры: в местах разветвления — тройниками и крестовиной; при переходе с одного диаметра на другой — конус­ ными переходами.

При прокладке трубопроводов предусматривают возможность быстрого и легкого их ремонта, компенсацию температурных удли­ нений, защиту от деформаций и т. д.

Для глубоких стволов шахт (более 200 м) напорный трубо­ провод разбивают на несколько участков длиной 100—150 м. Ниж­ ний участок монтируют на опорном колене, остальные — на опор­ ных трубах.

Для обеспечения необходимых режимов работы насосных уста­ новок трубопроводы оборудуют арматурой: приемными клапана­ ми, задвижками, обратными клапанами, компенсаторами.

Приемный клапан с всасывающей сеткой (рис. 2.8, а), удер­ живающий воду во всасывающем трубопроводе насоса при его за­ ливке, состоит из всасывающей сетки /, фланца 3 и установленного в верхней части сетки тарельчатого клапана 2, который перекрыва­ ет входное отверстие для воды.

Рис. 2.8. Арматура шахтных трубопроводов

У приемного шарового клапана (рис. 2,8 б) для удержания воды в корпусе 1, присоединенном к всасывающему трубопроводу, служит шар 2, установленный в седле корпуса 3. Сетка 4 предохра­ няет трубопровод от засорения механическими примесями.

Задвижки служат для регулирования производительности на­ соса. Их устанавливают на нагнетательном трубопроводе. При пус­ ке и остановке насоса задвижка закрыта. Клиновая задвижка (рис. 2.8, в) с ручным управлением имеет корпус б с фланцами, при­ соединенными к фланцам трубопровода, и крышку 3, внутри кото­ рой установлен подвижной шпиндель 2. Один конец шпинделя снабжен клиновым запорным элементом 1, входящим в клиновое отверстие корпуса, а другой — маховиком 5. В крышке для шпин­ деля предусмотрено сальниковое уплотнение 4. Для пропуска или

перекрытия воды в трубопроводе открывают или закрывают за­ движку путем вращения маховика.

Обратный клапан (рис. 2,8, г), устанавливаемый выше задвиж­ ки и служащий для перекрытия столба воды в нагнетательном тру­ бопроводе при остановке насоса, состоит из корпуса 1 с фланца­ ми 2, крышки 3 и откидного клапана 4> который при остановке насоса перекрывает внутреннее отверстие для воды в корпусе. При работе насоса клапан под напором воды поворачивается и откры­ вает внутреннее отверстие.

Сальниковый компенсатор (рис. 2.8, (3) служит для компенса­ ции изменений длины трубопроводов при изменении температуры окружающей среды. Концы трубопроводов (/,2) в компенсаторе подвижно соединены посредством фланца 3, буксы 4 и сальнико­ вого уплотнения 5. При изменении длины трубопроводов их концы могут свободно перемещаться относительно друг друга.

В стволах глубиной 100—150 м компенсаторы не устанавлива­ ют. Нижнюю часть трубопровода монтируют на опорном кольце. От деформации трубопроводы предохраняют направляющими хо­ мутами.

Для контроля давления и подачи насосы оборудуют контрольно­ измерительной аппаратурой: манометрами, вакуумметрами и рас­ ходомерами.

§ 7. Параллельная и последовательная работа насосов

При высоте подъема воды более высоты напора одного насоса применяют последовательное соединение двух и более центробеж­ ных насосов. При таком способе нагнетательный патрубок первого насоса соединяют со всасывающим штуцером второго насоса и т. д. Напор при таком соединении насосов повышается по мере прохождения воды по отдельным насосам, а подача остается по­ стоянной. Для последовательного соединения выбирают насосы с одинаковой подачей. Число ступеней у насосов может быть раз­ личным.

При параллельном включении насосов в работу их подачи складываются, поэтому параллельное включение применяют для перекачки большого количества воды, когда подача одного насоса меньше притока воды. При этом насосы должны иметь одинаковые напоры и работать на общий нагнетательный трубопровод.

§ 8. Управление водоотливными установками

Управление водоотливными установками может быть ручным или автоматическим.

При ручном управлении перед пуском центробежного насосного агрегата в работу проверяют наличие смазки в подшипниках, со­ стояние крепления соединительной муфты и электродвигателя. За­ тем открывают воздушный вентиль и заливают насос водой, обыч­ но из нагнетательного трубопровода. При заливке следят за тем, чтобы вода из насоса не уходила через всасывающую трубу, так

как при отсутствии воды в насосе и во всасывающем трубопроводе он не будет подавать воду. Если в нагнетательном трубопроводе воды нет, то заливку насоса производят через воронку из ведра. После заливки насоса включают магнитный или автоматический пускатель его электродвигателя. Включение электродвигателя производят при закрытой на нагнетательном трубопроводе задвиж­ ке. Насос при этом будет работать вхолостую. Затем, постепенно открывая задвижку на нагнетательном трубопроводе, следят за показаниями манометра и после полного открытия задвижки вклю­ чают вакуумметр, проверяют сальники и работу разгрузочного устройства. Если задвижку не закрыть, то вода, находящаяся в нагнетательном трубопроводе, который проложен по стволу, устремится к насосу и может вызвать повреждения его всасываю­ щего трубопровода.

Во избежание поломок запрещается включение центробежного насоса в работу без заливки. Запрещается также продолжитель­ ная работа насоса при полностью закрытой задвижке на верти­ кальном нагнетательном трубопроводе, так как это вызывает нагре­ вание воды и рабочих колес, которые могут задевать за направ­ ляющие аппараты.

Перед остановкой насосного агрегата вылючают вакуумметр и закрывают задвижку на нагнетательном трубопроводе. Затем вы­ ключают магнитный или автоматический выключатель и закрыва­ ют кран на трубке от разгрузочного устройства.

При автоматическом управлении водоотливными установками пуск их в работу, контроль в процессе работы и остановка произ­ водятся автоматически, но при этом предусматриваются также местное управление и дистанционное — с пульта диспетчера. За­ ливка насосов производится автоматически от заливочного насо­ са ЗПН.

В настоящее время для автоматизации шахтных водоотливных установок выпускают шесть типов аппаратуры управления:

АВ-5 и АВ-7 — для участкового водоотлива; АВО-3 — для одиночных насосов;

АВН-1М — для водоотливных установок с низковольтными дви­

Аппаратура АВН-1М рассмотрена в главе 18.

§ 9. Техническое обслуживание и ремонт шахтных водоотливных установок

Обслуживание шахтных водоотливных установок (углесосов) и установок для нагнетания воды в угольный пласт включает:

ежесменное межремонтное техническое обслуживание дежур­ ным персоналом;

ежесуточное межремонтное техническое обслуживание ремонт­ ным персоналом;

еженедельное межремонтное техническое обслуживание ремонт­ ным персоналом (для главных водоотливных установок введен еженедельный осмотр их главным механиком шахты или его по­ мощником с записью результатов осмотра в «Книге осмотра и уче­ та работы водоотливных установок») ;

ежемесячное ремонтное обслуживание (РО) ремонтными сле­ сарями под руководством помощника главного механика шахты по стационарному оборудованию;

первый текущий ремонт (Ti) один раз в шесть месяцев ремонт­ ными слесарями;

второй текущий ремонт (Тг) один раз в год ремонтными слеса­ рями.

Содержание и объемы работ каждого из видов межремонтного технического обслуживания регламентируются «Положением о планово-предупредительном ремонте оборудования и транспортных средств угольной и горнорудной промышленности». Межремонтный цикл для центробежных насосов главного водоотлива и углесосов составляет 1 год.

Техническое обслуживание аппаратуры автоматизированных во­ доотливных установок производится наладочной бригадой. Обслу­ живающий персонал ведет журнал текущего и капитального ре­ монтов, в котором отмечает неполадки и все производственные изменения в схемах коммутации. Объемы ремонтных работ по на­ ладке автоматизированной аппаратуры согласовывается с глав­ ным механиком. На диспетчерском пункте также ведется журнал, в который записывают все неисправности в автоматической аппа­ ратуре управления.

При проведении осмотров, наладок и эксплуатационных испыта­ ний насосных установок необходимо соблюдать следующие основ­ ные требования техники безопасности:

устанавливать контрольно-измерительные приборы в местах, бе­ зопасных для обслуживания;

при включении масляных выключателей высоковольтных двига­ телей пользоваться резиновыми перчатками;

манометр и вакуумметр содержать в исправности, запломбиро­ ванными, осуществлять их контрольную проверку не реже двух раз в год;

для защиты от поражения электрическим током следить за ис­ правностью реле утечки.

§ 10. Неисправности шахтных насосных установок и меры их устранения

Основные неисправности шахтных насосных водоотливных уста­ новок, причины неисправностей и способы их устранения приведены в табл. 2.1.

Неисправности шахтных насосов и способы их устранения