книги / Проектирование и эксплуатация хвостовых хозяйств обогатительных фабрик

По длине хвостопровода необходимо предусматривать через каждые 300—400 м выпускные отверстия, располагаемые в пре­ делах нижней образующей трубопровода. Эти отверстия пред­ назначаются для промывки хвостопровода в случае аварийного ого заиления или полной забивки. Отверстия могут перекрываться съемными заглушками.

Для безнапорных хвостопроводов применяют бетонные, же­ лезобетонные, металлические и деревянные лотки различных сечений. Закрытые безпапориые хвостопроводы — трубы укла­ дывают обязательно в тех случаях, когда возможеп переменный режим движения пульны — безнапорного и напорного. Во многих случаях и при безнапорном режиме движения пульпы применяют в качестве хвостопроводов трубы, так как они не требуют особого ухода и укрытий для защиты от попадания камней, снега и других посторонних предметов. Трубы лучше предохраняют пульпу от замерзания в холодное время года.

Распределительные лотки на участках укладки хвостов изго­ товляют преимущественно из дерева.

В целях увеличения срока службы систем гидротранспорта дно лотков, а иногда и стенки рекомендуется покрывать облицовкой. В качестве последней могут служить:

Деревянные рейки сечением 50 X 50 мм набиваются поперек дна лотка па расстоянии (8—10) h одна от другой, где h — высота рейки.

Материал для облицовки лотков выбирается по технико-эконо­ мическим соображениям с использованием местных материалов.

Ниже приводятся ориентировочные относительные данные о сроке службы облицовок.

Применение в качестве облицовки деревянных реек вызывает увеличение гидравлических сопротивлений против других видов облицовки. Указанный тип облицовки рационально применять в тех случаях, когда рельеф местности позволяет протрассировать лотки с уклонами, достаточными для преодоления указанных выше дополнительных гидравлических сопротивлений из-за по­ вышенной шероховатости лотков.

Во избежание течи и образования наледей зимой дно и стенки деревянных лотков следует изготовлять из шпунтованных досок толщиной не меньше 40 мм с конопаткой зазоров. При устройстве магистральных безнапорных хвостопроводов на долговременно действующих системах гидротранспорта хвостовые лотки следует выполнять из двух и трех рядов шпунованных досок толщиной 25—40 мм с прокладкой просмоленной фильтроткани. Лесомате­ риалы для лотков долговременно действующих систем рекомен­ дуется антисептировать.

Во избежание засыпки лотков снегом необходимо предусма­ тривать покрытие их легкими съемными щитами. Изменение напра­ вления трассы лотков в плане следует проектировать без плавных закруглений.

Укладка лотков и труб в зависимости от местных условий производится:

подземная — в проходных или нонроходпых туннелях; поверхностная — непосредственно по естественной поверх­

ности земли с устройством выемок и насыпей; надземная — на эстакада :.

Всистемах гидротранспорта хвостов подземная укладка труб

илотков в проходных и непроходных туннелях применяется в пре­ делах застроенных территорий фабричных, заводских и стан­ ционных дворов, при пересечении с железнодорожными путями

иавтодорогами и др.

Востальпых случаях применяют поверхностную и надземную укладку лотков и труб.

Укладку деревянных лотков но поверхности земли, а также в выемках и на насыпях следует проектировать на непрерывпых или отдельных продольных деревянных лежнях, связанных попе­ речными брусьями. Лежни и брусья должны быть аптисептированы или осмолены.

Укладку напорных хвостопроводов по поверхности земли следует проектировать на поперечных лежнях или брусьях, пре­ имущественно из железобетона

При укладке хвостопроводов на насыпях последние должны проектироваться с учетом предотвращения неравномерных осад­ ков, для чего необходимо хорошо уплотнить пасыпи, а в случаях устройства последних на нросадочных грунтах пригашать меры к предотвращению доступа воды и пульпы к осповапию насыпей.

Во избежание подмыва лежней атмосферпымп водами следует предусматривать устройство вдоль трассы пульпопровода с верх­ ней стороны водоотводящей канавы с отводом -вод в нониженные места рельефа. При укладке лотков и труб в выемках следует пред­ усматривать устройство водоотводящих капав с обеих сторон трассы.

Надземную укладку лотков и труб следует проектировать на эстакадах, высота которых определяется продольным профилем

162

трассы. Опоры эстакад могут выполняться из различных мате­ риалов, лучше всего из сборного железобетона.

Расстояние между опорами эстакад для укладки лотков и труб принимается от 6 до 12 м в соответствии со статическим расчетом.

При расположении осей труб или лотков над естественной дневной поверхностью устраиваются либо простейшего типа эста­ кады, либо насыпи. В каждом случае вопрос решается технико­ экономическим сравнением вариантов.

Эстакады высотой более 5 м для лотков и труб следует проекти­ ровать с прогонами и мостиками для обслуживания лотков.

аи

Рис. 58. Основные размеры нроходпых и непроходных туннелей:

а — п р о х о д н о й ту н н е л ь д л я о д н о г о л о т к а , б — п р о х о д н о й ту н н е л ь д л я д в у х л о т к о в в — н е п р о х о д н о й т у н н е л ь д л я д в у х л о т к о в , А — ш и р и н а л о тк а

J Гри подземной укладке хвостопроводов выбор типа туннеля (проходной или непроходной) следует производить, исходя из технико-экономических соображений с учетом глубины заложения хвостопровода и возможности открытия последнего для ремонтных работ.

При устройстве лотков в проходных и ненроходных туннелях следует принимать габаритные размеры сечений туннелей но рис. 58.

При укладке труб в проходных туннелях габаритные размеры последних следует принимать но рис. 59. Размер А следует при­ нимать по табл. 35.

Для входа и выхода из туннелей следует предусматривать устройство колодцев, расстояние между которыми следует прини­ мать 60—100м.

При проектировании непроходных туннелей должно быть пред­ усмотрено устройство колодцев в местах поворота трассы. Размеры люков смотровых, колодцев в проходных туннелях следует назна­ чать, исходя из условий возможности спуска через них частей труб и лотков.

Смена труб и облицовка лотков, уложенных в непроходных туннелях, осуществляется открытием земли и подъемом плит, перекрывающих туннели.

При пересечении проходных туннелей с другими коммуника­ циями допускается местное уменьшение высоты проходной части тунпеля в соответствии с существующими техническими условиями и нормами.

150 1380

200+250 1500

300 1600

350+400 1800

500 2000

600 2200

Рис. 59. Основные размеры проходных туннелей при укладке в них труб:

1 — смазка битумом; 2 — подготовка из бетона

При разработке строительных конструкций туннелей необхо­ димо предусматривать следующие мероприятия:

устройство гидроизоляции стенок кровли и подошвы или дро*- нажа грунтовых вод в тех случаях, когда их уровень находится выше подошвы туннеля;

поперечный и продольный уклоны дна туннеля (при прокладке напорных труб), обеспечивающие свободный сток фильтрацион­ ных и случайных вод к пониженным местам рельефа местности, от которых отвод вод обеспечивается самотоком к близлежащим балкам, оврагам, естественным водоемам;

оклейка верха нопроходных туннелей рубероидом или толем во избежание проникновения атмосферных вод через покрытие; вертикальная планировка естественной поверхности по трассе туннеля должна обеспечить отвод атмосферных вод от туннеля.

164

6. Тепловые расчеты хвостопроводов

Определение расстояний между компенсаторами

Расстояние между компенсаторами, располагаемыми по трассе стального хвостопровода, определяется по формуле

Т—

аТ '

где 1К— допускаемый свободный ход компенсатора; а — коэффи­ циент линейного расширения материала хвостопровода, который

Рис. 60. Сварной сальниковый ком­ пенсатор, включенный в трубопро­ вод D = 1000 мм:

о — общ и й в и д , б — сх ем ы св а р н ы х к о м ­ п е н са т о р о в ; 1 , 4 — т р у б а ; 2 — п а тр у б о к п е р е х о д н ы й ; з — п а т р у б о к п р я м о й ; л — са л ь н и к о в а я н а б и в к а ; в — ф у т е р о в к а

принимается для стальных труб а — 0,000012; Т — разность наивысшей и наинизшей температур внешней среды.

Допустимый максимальный свободный ход компенсатора сле­ дует принимать в соответствии с конструкцией компенсаторов (рис. 60).

При монтаже стальных труб и компенсаторов последние следует устанавливать в положении, при котором был бы обеспечен над­ лежащий свободный ход как при увеличении (удлинении трубо­ провода), так и при понижении температуры внешней среды (укорочение трубопровода). Указанное положение сальникового

165

компенсатора определяется разностями максимальной и мини­ мальной температур внешней среды и температуры последней в пе­ риод монтажа хвостопровода (установки компенсаторов).

Тепловой расчет открытых напорных хвостопроводов

Задача теплового расчета хвостопроводов состоит в определении длины LT, на протяжении которой известная положительная температура пульпы при выходе из источника понижается до заданной температуры выпуска пульпы из трубопровода.

Полученная по расчету длина LT сравнивается с фактической длиной пульпопровода L , причем необходимо соблюдение условия

Тепловой расчет производится для случаев движения пульпы заданной консистенции и крупности твердой составляющей с ми­ нимально допустимой скоростью как не-при незаиленном хвостопроводе, так и при максимальной степени заиления его сечения, при наивыгоднейшем сочетании метеорологических условий, воз­ можном в районе расположения хвостопровода, причем условия эти за расчетный период принимаются неизменными.

Расчет на период остановки движения пульпы не производится, так как остановка движения пульпы не допускается.

Определение величины LT производится по формуле

KnD-i.

где Q0 — теплоемкость пульпы; tt — средняя температура пульпы при выходе из источника, °С; t2 — средняя температура выпуска пульпы, °С; 0 — средняя за расчетный период температура воз­ духа, °С; К — коэффициент теплопередачи, ккал/м2-ч-град С; л # ! — смоченный периметр пульпопровода.

При тепловом расчете хвостопровода при частичном его заиле­ нии D 1 определяется как диаметр круглого сечения, эквивалент­ ного по площади незаиленной части сечения.

По приведенной выше формуле можно также определить сред­ нюю температуру пульпы в любом заданном сечении по длине хвостоировода.

Общий коэффициент теплопередачи К для трубопровода с на­ ружной изоляцией определяется по формуле

где ах — коэффициент отдачи тепла конвекцией от пульпы к стенке

166

167

Т а б л и п а 37

При времени пробега пульпы по трубопроводу меноо 12- ч для ночного времени следует принимать для деревянных трубо­ проводов или труб с изоляцией а2 - со, т. о. считать, что темпе­ ратура стенки равна температуре воздуха.

Так как при наличии ветра коэффициент а2 больше, чем при штиле, то во всех случаях, когда требуется определить наибольшее понижение температуры по длине трубопровода, следует для вычисления а., пользоваться формулой (12); расход нулыгы при этом должен быть наименьший из расчетных.

Тепловой расчет безнапорных хвостопроводов

При условии покрытия лотков съемными щитами тепловой расчет безнапорных хвостопроводов следует производить по расчетным формулам для напорных хвостопроводов. При этом эквивалентные диаметры потока пульпы в указанных выше формулах следует вычислять соответственно по формуле

V ¥ ■

Толщина воздушной прослойки между съемным щитом и по­ верхностью пульпы, как показали расчеты Г. С. Шадрина и Н. Н. Петруничева, незначительно влияет на результаты расчета, и, кроме того, замена воздушного прослойка пульпой идет в «запас прочности».

168

Тепловой расчет частично заиленных напорных хвостопроводов

При длительной работе хвостопровода на режиме частичного заиления в зимнее время нулевая изотерма будет проходить внутри заиленной части сечения хвостопровода (рис. 61). Следовательно, при длительной работе хвостопровода на режиме заиления в зимнее время неизбежно частичное замерзание отложений твердых ча­ стиц на дне хвостопровода. Размыв замерзших отложений при увеличении расхода пульпы будет затруднен. Имея это в виду,

Рис. 61. Положение нулевой изо­ термы при частично заиленном се­ чении хвостопровода:

1 — пульпа; 2 — отложения хвостов; 3 — нулевая изотерма

при длительной работе хвостопроводов па режиме заиления сле­ дует обязательно предусматривать устройство теплоизоляцииРазмеры последней определяются согласно вышеизложенным рас­ четам и условиям, чтобы нулевая изотерма проходила внутри слоя теплоизоляции (вне геометрического сечения пульпопровода). Соблюдение указанного выше условия возможпо только при тем­ пературе пульпы в конечном сочспии хвостопроводов выше 0° С.

Диаметр нулевой изотермы можно определять но формуле

?i„ -- коэффициент теплопроводности изоляции; Dx — диаметр ну­ левой изотермы; D t — внутренний диаметр пульпопровода.

Запас тепла в концевом сечении хвостопровода следует опре­

не имеют теплоизоляции и работают даже в суровых зимних условиях вполне удовлетворительно. Большинство указанных

169