×
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 61-70 из 324.
25.08.2017
№217.015.b554

Твердомер

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации грунтовых аэродромов и зимних дорог, подготавливаемых методом уплотнения снега. Твердомер содержит корпус (1) со стойками (3) и основанием (2) с центральным отверстием. В корпусе установлен с возможностью фиксации шаровой элемент (8)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614336
Дата охранного документа: 24.03.2017
25.08.2017
№217.015.b562

Способ дражной разработки обводненных россыпных месторождений полезных ископаемых

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 снижение затрат на строительство ангара, что...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614337
Дата охранного документа: 24.03.2017
25.08.2017
№217.015.b853

Тренажер глазомерного определения положения буровой штанги относительно забоя

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения пространственного положения взрывных шпуров. Тренажер глазомерного определения положения буровой штанги относительно забоя состоит из имитатора буровой машины, включающего буровой молоток с буровой штангой, выполненной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615190
Дата охранного документа: 04.04.2017
25.08.2017
№217.015.b865

Тренажер глазомерного определения направления забуриваемых шпуров относительно плоскости забоя

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения пространственного положения взрывных шпуров. Предложен тренажер глазомерного определения направления забуриваемых шпуров относительно плоскости забоя, состоящий из пластины в виде дуги с расположенной на ней угловой шкалой,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615193
Дата охранного документа: 04.04.2017
25.08.2017
№217.015.b872

Способ защиты обожженного анода алюминиевого электролизера

Изобретение относится к способу защиты обожженного анода алюминиевого электролизера при производстве алюминия электролитическим способом в электролизерах с обожженным анодом. Способ включает загрузку укрывного материала на сторону анода, обращенную к фланцевому листу катодного устройства...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615389
Дата охранного документа: 04.04.2017
25.08.2017
№217.015.b934

Способ определения положения веера скважин, пробуренных в контуре выработки

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения пространственного положения скважин. Техническим результатом является повышение точности определения пространственных углов заложения скважин. Предложен способ определения положения веера скважин, пробуренных в контуре...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615191
Дата охранного документа: 04.04.2017
25.08.2017
№217.015.b939

Способ добычи твердых полезных ископаемых со дна арктического шельфа

Изобретение относится к морской добыче полезных ископаемых и позволяет разрабатывать россыпные месторождения со дна континентального шельфа в условиях отрицательных температур. Способ включает отработку камерных выработок, формирование грунтоледовых тел с удельным весом меньше удельного веса...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615192
Дата охранного документа: 04.04.2017
25.08.2017
№217.015.ba6f

Способ фотометрического определения рения (vii)

Изобретение относится к области аналитической химии редких элементов, а именно к способу определения рения (VII), и может быть использовано при определении рения в сточных водах, бедных производственных растворах, алюмоплатинорениевых и алюморениевых катализаторах, в геологических материалах....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615613
Дата охранного документа: 05.04.2017
25.08.2017
№217.015.c338

Способ нанесения защитного покрытия на внутреннюю поверхность кварцевого тигля

Изобретение относится к металлургии полупроводниковых материалов и может быть использовано, например, при получении особо чистого германия методом зонной плавки. При нанесении защитного покрытия на внутреннюю поверхность кварцевого тигля в качестве покрытия используют GeO, образующийся путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618061
Дата охранного документа: 02.05.2017
25.08.2017
№217.015.c5c8

Способ определения термоокислительной стабильности смазочных материалов

Изобретение относится к технологии оценки качества жидких смазочных материалов. Предложен способ определения термоокислительной стабильности смазочных материалов, при котором испытывают пробы смазочного материала постоянного объема в присутствии воздуха с перемешиванием при оптимальных, как...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618581
Дата охранного документа: 04.05.2017
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