×
23.05.2023
223.018.6c2f

Результат интеллектуальной деятельности: Способ осушения карьера

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002738515
Дата охранного документа
14.12.2020
Аннотация: Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при откачивании воды из карьера в теплое время года. Способ осушения карьера включает циклическое откачивание карьерных вод на поверхность с помощью присоединенных к трубопроводной сети насосных агрегатов, работающих в расчетном режиме с обеспечением требуемого расхода воды при оптимальных значениях КПД, периодические переходы с расчетного режима работы на высокопроизводительные за счет изменения напорной характеристики трубопроводной сети путем выпуска части расхода воды в окружающую атмосферу из оросительных устройств, подключаемых к трубопроводной сети, и управление высокопроизводительными режимами работы в пределах рабочего интервала напорной характеристики насосов за счет регулирования путевого расхода воды с помощью запорно-регулирующей арматуры. Откачивание карьерных вод на поверхность выполняют с помощью насосных агрегатов, расчетный режим работы которых находится в области возрастания оптимальных значений КПД до максимальной величины при увеличении подачи насосов. Выпуск части расхода воды в окружающую атмосферу при высокопроизводительных режимах работы насосных агрегатов осуществляют в зонах конвективного движения воздушных масс, а при управлении высокопроизводительными режимами изменяют дисперсность распыляемых оросительными устройствами капель воды. Технический результат состоит в увеличении производительности насосных агрегатов за счет сокращения расстояния транспортирования и высоты подъема части объема карьерных вод при сохранении расчетной мощности водоотливной установки, что позволяет уменьшить затраты энергии на водоотлив. 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при откачивании воды из карьера в теплое время года.

Известен способ осушения карьера, включающий циклическое откачивание карьерных вод на поверхность с помощью присоединенных к трубопроводной сети насосных агрегатов, работающих в расчетном режиме с обеспечением требуемого расхода воды при оптимальных значениях КПД, и управление рабочими параметрами насосных агрегатов з а счет изменения напорной характеристики трубопроводной сети дросселированием потокана выходе из насосов (авторское свидетельство СССР на изобретение №909319, опубл. 28.02.1982, бюл. №8).

Недостатками указанного способа являются большие затраты энергии на работу водоотливной установки и невозможность увеличения ее производительности.

Известен способ осушения карьера, включающий циклическое откачивание карьерных вод на поверхность с помощью присоединенных к трубопроводной сети насосных агрегатов, работающих в расчетном режиме с обеспечением требуемого расхода воды при оптимальных значениях КПД, периодические переходы с расчетного режима работы на высокопроизводительные за счет изменения напорной характеристики трубопроводной сети путем выпуска части расхода воды в окружающую атмосферу из оросительных устройств, подключаемых к трубопроводной сети, и управление высокопроизводительными режимами работы в пределах рабочего интервала напорной характеристики насосов за счет регулирования путевого расхода воды с помощью запорно-регулирующей арматуры (патент РФ на изобретение №2580329, опубл. 10.04.2016, бюл. №10).

Недостатком данного способа, принятого за прототип, являются большие затраты энергии на откачивание воды в связи с малой величиной допустимого путевого расхода.

Задачей изобретения является уменьшение затрат энергии на водоотлив.

Достигается это тем, что в известном способе осушения карьера, включающем циклическое откачивание карьерных вод на поверхность с помощью присоединенных к трубопроводной сети насосных агрегатов, работающих в расчетном режиме с обеспечением требуемого расхода воды при оптимальных значениях КПД, периодические переходы с расчетного режима работы на высокопроизводительные за счет изменения напорной характеристики трубопроводной сети путем выпуска части расхода воды в окружающую атмосферу из оросительных устройств, подключаемых к трубопроводной сети, и управление высокопроизводительными режимами работы в пределах рабочего интервала напорной характеристики насосов за счет регулирования путевого расхода воды с помощью запорно-регулирующей арматуры, откачивание карьерных вод на поверхность выполняют с помощью насосных агрегатов, расчетный режим работы которых находится в области возрастания оптимальных значений КПД до максимальной величины при увеличении подачи насосов, выпуск части расхода воды в окружающую атмосферу при высокопроизводительных режимах работы насосных агрегатов осуществляют в зонах конвективного движения воздушных масс, а при управлении высокопроизводительными режимами изменяют дисперсность распыляемых оросительными устройствами капель воды.

Отличительные признаки - откачивание карьерных вод на поверхность с помощью насосных агрегатов расчетный режим работы которых находится в области возрастания оптимальных значений КПД до максимальной величины при увеличении подачи насосов позволяет расширить диапазон регулирования путевого расхода воды, а выпуск части расхода воды в зонах конвективного движения воздушных масс и изменение дисперсности распыляемых оросительными устройствами капель воды исключает возможность рециркуляции откачиваемых вод благодаря интенсивному испарению выпускаемой воды и ее выносу за пределы карьера.

Техническим результатом предлагаемого решения является увеличение производительности насосных агрегатов за счет сокращения расстояния транспортирования и высоты подъема части объема карьерных вод при сохранении расчетной мощности водоотливной установки, что позволяет уменьшить затраты энергии на водоотлив.

Предлагаемый способ поясняется чертежом, схемой и графиками на фиг. 1, 2 и 3, где 1 - водосборник; 2 - насосный агрегат; 3 - всасывающий трубопровод; 4 - нагнетательный трубопровод; 5 - пусковая задвижка; 6 - обратный клапан; 7 - площадка уступа борта карьера; 8 - патрубок; 9 - задвижка вспомогательного оросительного устройства; 10 - задвижка основного оросительного устройства; 11 - вспомогательный распределительный канал; 12 - основной распределительный канал; 13 - ствол для выброса воды в атмосферу; 14 - сопло с выходным отверстием диаметром 3 мм; 15 - сопло с выходным отверстием диаметром 5 мм; 16 - стойки с опорной рамкой; 17 - отражающая пластина. На фиг. 1 представлен план карьера с водоотливной установкой и оросительными устройствами; на фиг. 2 - гидравлическая схема водоотливной установки с оросительными устройствами; на фиг. 3 - графики изменения параметров насосных агрегатов при расчетном и высокопроизводительном режимах работы.

Водоотливная установка содержит размещаемые возле водосборника 1 насосные агрегаты 2 с всасывающими 3 и нагнетательными 4 трубопроводами, образующими рабочую и резервную магистрали трубопроводной сети. На выходе насосов установлены пусковая задвижка 5 и обратный клапан 6. На участках примыкания трубопроводной сети к площадкам 7 уступов борта карьера к нагнетательным трубопроводам 4 присоединены оросительные устройства, состоящие из патрубка 8, снабженного задвижкой 9 или 10, и распределительных каналов 11 или 12. Внутри каналов 11 к 12 размещают рассекатель потока и водораспределительные ребра, обеспечивающие равномерную подачу воды к стволам 13, присоединенным к выпускным отверстиям распределительных каналов. Длину стволов назначают исходя из условия обеспечения процесса распыления воды над откосом уступа на достаточном удалении от его верхней бровки. Сопла 14 стволов 13, прикрепленных к вспомогательному распределительному каналу 11, формируют высоконапорные водяные струи диаметром 3 мм, а сопла 15 стволов основных распределительных каналов 12 - струи диаметром 5 мм. К внешней поверхности каждого ствола 13 присоединяют стойки с опорной рамкой 16, удерживающей в наклонном положении пластину 17 для распыления воды.

Способ осушения карьера осуществляется следующим образом.

При проектировании водоотлива предварительно рассматривают различные марки центробежных насосов рабочий интервал АС напорных характеристик H-Q которых обеспечивает требуемую производительность Qтреб. С учетом необходимости реализации высокопроизводительных режимов работы в качестве окончательного решения принимают насосы с расчетной подачей Q0 на верхнем участке АВ рабочего интервала, где при повышении подачи насосов оптимальные значения КПД ηопт возрастают до максимальной величины ηmax. В этом случае имеется существенный резерв для увеличения производительности на нижнем участке ВС рабочего интервала, границу С которого устанавливают согласно условию экономичной работы при КПД ηопт≥0,9⋅ηmax.

В теплое время года в периоды отсутствия дождей водосборник 1 наполняют нормальные водопритоки, которые откачивают одним насосным агрегатом 2 через один трубный став. При срабатывании датчика уровня запускают агрегат 2 в холостом режиме, после чего открывают пусковую задвижку 5 и переводят режим работы насоса 2 в расчетный с подачей Q0.

При развитом конвективном воздухообмене атмосферы карьера с внешней средой осуществляют переход с расчетного режима работы на высокопроизводительный путем изменения напорной характеристики Нс - Qi трубопроводной сети с увеличением подачи насоса до величины Q1. Для этого открывают задвижки 10 основных оросительных устройств, выпуская часть расхода воды через патрубки 8, основные распределительные каналы 12 и стволы 13 с соплами 75 в окружающую атмосферу. Высоконапорные водяные струи диаметром 5 мм при соударении с отражающими пластинами 17 образуют облако мелкодисперсных капель, большая часть которых испаряется при свободном падении и выносится в виде водяного пара восходящими потоками воздуха за пределы карьера, а меньшая часть, оседающая на борт карьера, испаряется за счет тепловой энергии горных пород и воздуха.

При уменьшении интенсивности конвективного воздухообмена или при увеличении водопритока в водосборник 1 отключают основные оросительные устройства и открывают задвижку 9, направляя поток воды через вспомогательный распределительный канал 11 в стволы с соплами 14. Уменьшение диаметра струй до 3 мм позволяет повысить дисперсность капель распыляемой воды в несколько раз. В связи с этим интенсивность испарения воды увеличивается, предотвращается возможность ее рециркуляции в карьере, а подача насоса в результате уменьшения путевого расхода снижается до величины Q2.

При наступлении пасмурной погоды или при быстром охлаждении атмосферы, характерном для суточного цикла изменения температуры воздуха, прерывают работу оросительных устройств, а откачивание воды из карьера осуществляют в расчетном режиме с расходом Q0.

Рабочие режимы водоотливной установки с подачей Q0, Q1 или Q2 могут быть реализованы при постоянной электрической мощности насоса. В связи с этим очевидно, что удельные затраты энергии на откачивание 1 м3 воды из карьера при высокопроизводительных режимах работы существенно меньше затрат при расчетном режиме без путевого отбора воды.

Применение предлагаемого способа сокращает расстояние транспортирования и высоту подъема значительной части откачиваемого объема карьерных вод при сохранении расчетной мощности водоотливной установки, что позволяет уменьшить затраты энергии на водоотлив.

Способ осушения карьера, включающий циклическое откачивание карьерных вод на поверхность с помощью присоединенных к трубопроводной сети насосных агрегатов, работающих в расчетном режиме с обеспечением требуемого расхода воды при оптимальных значениях КПД, периодические переходы с расчетного режима работы на высокопроизводительные за счет изменения напорной характеристики трубопроводной сети путем выпуска части расхода воды в окружающую атмосферу из оросительных устройств, подключаемых к трубопроводной сети, и управление высокопроизводительными режимами работы в пределах рабочего интервала напорной характеристики насосов за счет регулирования путевого расхода воды с помощью запорно-регулирующей арматуры, отличающийся тем, что откачивание карьерных вод на поверхность выполняют с помощью насосных агрегатов, расчетный режим работы которых находится в области возрастания оптимальных значений КПД до максимальной величины при увеличении подачи насосов, выпуск части расхода воды в окружающую атмосферу при высокопроизводительных режимах работы насосных агрегатов осуществляют в зонах конвективного движения воздушных масс, а при управлении высокопроизводительными режимами изменяют дисперсность распыляемых оросительными устройствами капель воды.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 51-60 из 324.
13.01.2017
№217.015.8b9f

Разделительное покрытие для литейных пресс-форм

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для окрашивания пресс-форм, предназначенных для литья алюминиевых сплавов под низким давлением. Разделительное покрытие содержит наполнитель в виде смеси порошков двуокиси титана с размером частиц до 1 мкм, талька с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604163
Дата охранного документа: 10.12.2016
24.08.2017
№217.015.9543

Успокоитель потока воды в стволе гидромонитора

Изобретение относится к области гидравлической добычи полезных ископаемых. Успокоитель потока воды выполнен из двух взаимно перпендикулярных пластин, пересекающихся по оси ствола гидромонитора, оборудованного насадкой. Пластины выполнены двухслойными. Между слоями пластин расположены патрубки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608592
Дата охранного документа: 23.01.2017
24.08.2017
№217.015.956f

Способ формирования струи гидромонитора и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к способу формирования струи жидкости и устройству для его осуществления. Способ заключается в том, что направляют сопутствующий поток энергии вдоль траектории движения струи в виде электрического тока постоянного напряжения, положительный заряд которого подают на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608591
Дата охранного документа: 23.01.2017
25.08.2017
№217.015.9b9a

Способ разделения платины (ii, iv) и железа (iii) в солянокислых растворах

Изобретение относится к области аналитической химии платиновых металлов, может быть использовано для разделения платины и железа в солянокислых растворах с использованием селективного ионита комплексообразующего типа Purolite S985. Способ включает сорбцию платины (II, IV) и железа (III) и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610185
Дата охранного документа: 08.02.2017
25.08.2017
№217.015.a458

Способ приготовления литых твердеющих закладочных смесей на основе мелкодисперсного заполнителя

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке месторождений с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями на основе мелкодисперсного заполнителя, например хвостов обогащения. Способ приготовления литых твердеющих закладочных смесей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002607329
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.a720

Тренажер определения направления забуриваемых шпуров относительно плоскости забоя

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения пространственного положения взрывных шпуров. Технический результат - упрощение конструкции устройства, а также снижение трудоемкости работы при обучении навыкам глазомерного определения направления бурения шпуров. Достигается...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608370
Дата охранного документа: 18.01.2017
25.08.2017
№217.015.a920

Способ получения порошка квазикристаллического сплава al-cu-fe

Изобретение относится к получению порошка квазикристаллического сплава Al-Cu-Fe. Порошки металлов шихтуют в соотношении, соответствующем области существования квазикристаллической фазы сплава системы Al-Cu-Fe. Ведут одновременное плавление шихты в тигле с одновременным диспергированием...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611253
Дата охранного документа: 21.02.2017
25.08.2017
№217.015.b187

Нож рабочего органа автогрейдера

Изобретение относится к строительно-дорожным машинам, предназначенным для очистки дорожных покрытий дорог от уплотненных снежных образований и льда. Технический результат заключается в упрощении конструкции и повышении эффективности процесса разрушения снежно-ледяного наката. Для достижения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613207
Дата охранного документа: 15.03.2017
25.08.2017
№217.015.b478

Устройство для определения технического состояния шарошечного долота

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при шарошечном бурении взрывных или разведочных буровых скважин на горных предприятиях. Устройство для определения технического состояния шарошечного долота содержит раму с закрепленным на ней подающим механизмом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614173
Дата охранного документа: 23.03.2017
25.08.2017
№217.015.b4d1

Устройство для дражной разработки месторождений в зимний период

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к разработке обводненных россыпных месторождений и техногенных накоплений минерального сырья в условиях продолжительных отрицательных температур. Техническим результатом является обеспечение сохранности тепла внутри ангара....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614175
Дата охранного документа: 23.03.2017
Показаны записи 11-15 из 15.
25.04.2020
№220.018.18d9

Устройство для брикетирования сыпучих материалов

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при прессовании и брикетировании углесодержащих и других полидисперсных сыпучих материалов. Устройство для брикетирования содержит загрузочный бункер с приемной и выпускной горловинами, снабженный шнековым питателем зоны...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002720009
Дата охранного документа: 23.04.2020
29.06.2020
№220.018.2c8e

Способ трубопроводной доставки твердеющей смеси в подземные горные выработки

Изобретение относится к горному делу и предназначено для закладки горных выработок при разработке месторождений полезных ископаемых подземным способом. Техническим результатом предлагаемого решения является снижение массы трубопроводной магистрали и повышение производительности закладочных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002724830
Дата охранного документа: 25.06.2020
21.04.2023
№223.018.505a

Способ вентиляции подземных горных выработок

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при искусственном проветривании подземных рудников и шахт. Техническим результатом предлагаемого решения является уменьшение затрат на возведение воздушной завесы и увеличение эффективности ее работы. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002794147
Дата охранного документа: 12.04.2023
21.05.2023
№223.018.68c7

Устройство для создания воздушной завесы в устье шахтного вентиляционного ствола

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для вентиляции подземных рудников и шахт. Техническим результатом предлагаемого решения является снижение затрат на возведение и обслуживание кольцевой камеры устройства за счет уменьшения ее габаритов и массы, и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002794437
Дата охранного документа: 18.04.2023
21.05.2023
№223.018.6934

Способ вентиляции подземных горных выработок

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способам повышения эффективности общешахтной вытяжной вентиляции при подземной добыче полезных ископаемых. Техническим результатом предлагаемого решения является повышение герметичности устья шахтного ствола. Способ вентиляции подземных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002794842
Дата охранного документа: 25.04.2023
+ добавить свой РИД