[Tyhig]

В 1992 году была начата проходка ствола угольной шахты г. Воркута.
В 1997 году из-за отсутствия финансирования все работы на промплощадке по переоснащению и проходке были прекращены.
С середины 2001 года проходка возобновлена, ствол пройден до абсолютной отметки -743,90 в 2003 году. В том же году в стволе при проходке произошёл взрыв метана с жертвами, что послужило поводом к остановке проходки.

Отметка поверхности 169,10.
Глубина ствола т. о. составляет 913 м.
Ствол был законсервирован, затоплением.
Околоствольный двор не был пройден. Ствол не был пройден до проектной отметки. Горные выработки к стволу не подходят.
Ствол опасен по газу метану.

Теперь требуется осушение ствола для дальнейшего его использования. Сверху ствола будет построено надшахтное здание с двумя клетями и их подъёмными машинами. Снизу ствола будет пройден новый околоствольный двор.
Ствол планируется к использованию как воздуховыдающий.

Разрабатываю варианты, как это можно сделать.
Прошу высказать свои идеи, или критику моих идей.

Пока принял так:
1) Подвесить за нашу конструкцию/шкив бельгийский скважинный насос HDM, предварительно запросив у них исполнение РВ. Осушить ствол без присутствия человека в стволе.
Т. о. осмотр крепи невозможен, вентиляция не требуется, т.к. людей нет.
2) Подвесить новый осушающий полок, на котором установить центробежный насос
НСШ 410-910 (АО «Сумское машиностроительное НПО им. М.В.Фрунзе», Украина). Номинальный напор 910 м, номинальная подача 410 м3/ч. Осушить ствол одновременно с осмотром ствола, его вентиляцией и т.п. С полка потом монтировать все конструкции в стволе.

Пока думал придумал ещё вопросы.

Рассматриваем только вариант с подвесным полком и насосом на нём. Вместо НСШ 410-910 скорее всего применю ЦНСА 180-900 (вышел на завод, обещали аж установочные чертежи).
3) как вам такая связка :
Осушение будет производиться при помощи подвесного проходческого полка (типа лифта) подвешенного за канаты. На полке будет установлен заливочный бак для основного насоса и сам насос.
Приняли связку насосов:
№1) заливочный насос – для заполнения заливочного бака на подвесном полке перед основным насосом (подача 100-150 м3/ч, напор 10 м в. ст.)
№2) основной насос – для подъёма воды из ствола на поверхность (подача 100-150 м3/ч, напор 910 м в. ст.)
№3) вспомогательный насос – для подачи воды на поверхности от ствола к очистным сооружениям (длина трубопровода 90-100 м, перепад высот не более 7 м)
Ориентировочно выбрал
№1 --- ВП340-18А (взрывозащищённое исполнение РВ)
№2 ---ЦНСА 180-900 (взрывозащищённое исполнение РВ)
№3 ---Пока не выбрал (взрывозащищённое исполнение РВ)

4) У насоса ЦНС невозможно значительно снизить подачу воды (м3/ч), а у меня ?скорее всего? будет ограничение по существующему отстойнику шахтных вод (остался с проходки ствола, 2 ж.б. чаши 20-летней давности) около 20-50 м3/ч.
Придётся включать ЦНС периодически, может быть на 5-6 минут в час. Выбора вроде бы нет, как думаете ?

5) как думаете, стоит применить третий насос сверху доставляющий воду по поверхностному трубопроводу от ствола до отстойников ?
Или же лучше сразу применить ЦНС с большим напором и этим "запасом" избежать применения третьего насоса в надшахтном здании ?

[engngr]

Offtop: Жаль, но горняк я только на бумаге.
Сразу вспомнилась схема ступенчатого водоотлива. Особенно посмотрев, например, на вес, габариты и ватты насоса с напором в 900 м (НСШ 410-910). Так как я сейчас "водопроводчик", то сразу же начинаю думать про гидравлику - потери в трубах и тп. И потом, смотрите: насос с напором 900 м - фактически над ним будет труба 900 м "высоты", то есть напора в те же 900 м.

[Tyhig]

Я хотел уйти от ступенчатого водоотлива. Камеры уже есть через каждые 250-300 м, но просто зачем монтировать в них оборудование ?
Это получится цена 3 насосов ЦНС (а ведь скорее всего ещё и резервные насосы потребуются) вместо одного более мощного.
Я где-то находил цены на меньшие марки насосов...
Получается что ЦНС напором 300-400 м будет стоить около 300-500 тыс. руб., а более мощный насос пока не знаю, но думаю ненамного дороже 1 млн руб.

Сообщение от engngr фактически над ним будет труба 900 м "высоты", то есть напора в те же 900 м.

не понял... можно популярней ?
Потери от транспортирования наверх конечно тоже будут...
Кстати, для трубы диаметром около 150-200 мм не подскажете какие они могут быть ? Потеряется напор 20-30 м или больше ?
Я конечно посчитаю... просто пока прикидываю...

[KronSerg]

Я не понял, на откачку глубины 900м всего два центробежных насоса? Слабо верится что это возможно, получается что характеристика насоса должна иметь рабочую зону растянутую по напору на 450м!!!
Я бы скорее думал про эрлифт на первичную откачку и два-три центробежника на докачку остатков.

[Tyhig]

Сообщение от KronSerg характеристика насоса должна иметь рабочую зону растянутую по напору на 450м!!!

Рабочая часть характеристики например ЦНС 300-1040 (подача 300 м3/ч, номинальный напор 1040 м) около 150-200 м3/ч и 150-200 м в. ст.
http://rgnk.ru/pic/hedit/Image/xxxxx...650___1040.jpg
Или о чём речь ?

Сообщение от KronSerg на откачку глубины 900м всего два центробежных насоса?

Очень хочу один. А второй просто воду подкачивает непосредственно к первому, иначе первый всасывать не умеет и сломается при всасе воздуха. Т. е. ЦНС подаёт воду вверх на 900 м, а вспомогательный насос подаёт воду из воды в бак у ЦНСа (8 м высоты подъёма).
Может, конечно, не срастись по потерям давления/напора из-за трения о трубы. Завтра посчитаю это дело...

Во всяком случае например другой подвесной проходческий насос ППН 50-12М стабильно поднимает воду на высоту около 230 м при проходке ствола (это факт). Это проверенное решение. Насос центробежный, номинальный напор 250 м. Трубы примерно те же. То есть подозреваю, что потери на трение будут не более 10 м в. ст. на 250 м высоты подъёма. Т. е. в моём случае потери будут не более 40 м в. ст. Я так думаю...

Про эрлифт это вы очень интересно напомнили.
Но будет ли эрлифт работать при подъёме на 1 км ?
На эту тему нашёл пока только это:

С 1974 г. на месторождении применяется подземное бурение вертикальных разведочных скважин глубиной 200—300 м, часть из которых оборудуется эрлифтными установками и становится, таким образом, водопонижающими скважинами.

Там же есть ограничение по плотности поднимаемой лёгкой жидкости.
Если сделать её слишком лёгкой, то эрлифт поднимать может и будет на 1 км, но по капле в день.
Или я ошибаюсь ?

[KronSerg]

Вот смотри, глубина в стволе 900м - напор насоса 10м, глубина в стволе 450м - напор насоса 460м, где ты видел насос который нормально работал бы и при напоре 10м и при напоре 460?
Про глубокие эрлифты это больше к нефтяникам, но 900м в любом случае не поднять, я же написал, после эрлифта ещё центробежники понадобятся.

[Tyhig]

Сообщение от KronSerg глубина в стволе 900м - напор насоса 10м

как так ? При глубине зеркала воды 900 м напор насоса 9?? м !
При глубине 450 м , напор допустим 460 м.

Ааа... Ты про то, что малые глубины насос не возьмёт ?
Блин... Не подумал...
А если для глубины уровня воды 10 м использовать насос тот же ЦНС с напором 800 м, но добавить редуктор для уменьшения давления/напора ? Потом его отключить ?
А если оставить напор как есть 800 м, пускай в отстойник хлещет ? Сделать в отстойнике устройство отбивающее струю ?
Или расширить трубу на поверхности в 3-5 раз ? Тогда скорость воды снизится, напор по идее тоже...
Или использовать 2 разных ЦНСа ?

Эрлифт тогда не катит. У него никаких бонусов и КПД даже ниже.

[KronSerg]

У эрлифта есть чудесный бонус - один насос на приличный перепад глубин.
Если поставить насос номинальным напором 460м на перепад 10м, то включать его нельзя, единственный вариант - регулирующий клапан, но существование подобного тому что здесь нужен представляю с трудом.

[Tyhig]

Сообщение от KronSerg включать его нельзя

почему ?

Сообщение от KronSerg регулирующий клапан

Что это такое ?

[KronSerg]

Сообщение от Tyhig почему ?

Потому что у любого насоса есть рабочее поле, выходить за него нельзя, иначе его работа будет непредсказуемой.

Сообщение от Tyhig Что это такое ?

Запорная арматура с регулируемым открытием, теоретически можно приоткрывать его по мере понижения уровня воды, но больно крутой перепад тебе нужен.

[Tyhig]

Сообщение от KronSerg у любого насоса есть рабочее поле

Но оно же связано с работой насоса ? А не с реальными параметрами высоты/глубины/подъёма ?
Т. е. можно же включить насос с напором 800 м при подъёме на 10 м ? Просто тогда его напор/давление в трубопроводе выше 10 м будет 790 м ?
Или я чего-то не понимаю.
Можно ещё чуть популярней ?

Сообщение от KronSerg но больно крутой перепад

А если сделать индивидуального изготовления ? Нельзя ?

[engngr]

Хм. Про потери передумал - не будут критичными, верно. Трубы должны будут держать 1 МПа реального рабочего давления - какие думаете применить? Чем крепить к стволу или подвесите? Мелочей много нужно продумать, насосы не главное.

[KronSerg]

Смотри на картинку, синие поле - все возможные точки работы одного насоса (бледные - это для других), причём это с частотным преобразователем, без него поле превратится в линию.
Сделать индивидуальный может и можно, но стоить он будет очень дорого, и КПД при работе на почти закрытый клапан будет очень близким к нулю, нормальный КПД ты получишь, когда клапан будет почти открыт, то есть процентов на 5 времени откачки.
Добавлено: 1МПа это 100м водяного столба, тебе 10МПа нужно. Сначала реши про насос, с тем решением которое ты сейчас имеешь, от крепления труб толку не будет, всё равно ничего не откачаешь.

[Tyhig]

Offtop: Как это осушение казалось просто сначала...

KronSerg этот насос, на твоём рисунке... Почему его можно включать только в синем поле ?
Понятно, что больше он не потянет. Но меньше... Почему нет ?
Откуда насос узнает, что он качает для меньшей глубины ?
Offtop: Ладно, в физике процесса не разобрался, поверю твоему посту... Если что, буду всем говорить "Да, нельзя, вон, KronSerg'ом клянусь.

А эрлифт...
То есть его сначала надо собирать с верхней нулевой отметки ствола вниз до около 300 м, одновременно откачивая.
А потом просто разобрать и применить обычный ЦНС, но уже с глубины 300 до низа ствола (913 м) ?

Блин... У меня ощущение, что проще к перекачным камерам в стволе вернуться... камеры есть, их только оснастить ЦНСами... чем с эрлифтом возиться...

engngr
Применить даже супертолстые трубы особых проблем пока не вижу.
Вешать их хотел на стенки крепи, как при проходке. Я уже этим занимался и сделаю, если понадобится.
В конце концов работают же как-то трубы при сверхвысоких давлениях...

[KronSerg]

Сообщение от Tyhig Да, нельзя, вон, KronSerg'ом клянусь.

Так бери паспорт на насос и клянись им, в чём проблема?

Сообщение от Tyhig Блин... У меня ощущение, что проще к перекачным камерам в стволе вернуться.

А вот это правильный ход мысли.

[Tyhig]

Сообщение от KronSerg Так бери паспорт на насос и клянись им, в чём проблема?

Физики не понимаю. Так не прикольно.
Подозреваю, что это мистификация или заговор производителей насосов... Типа: "Хотели один ? Купите два !"
Хотя ты прав. Разумеется за паспорт я выйти не могу.

KronSerg, ещё вопрос...
У меня с хим. анализом проблемы...
Его нет...
И делать не хотят.
Думаю настоять на нём и может это и получится.
Воду потом сбрасывать в соседнюю реку.

Так вот. Где этот хим. анализ взять ?
На глубине 1 м, 100 м , 900 м ?
Я тут подумал...
Факт, что градиент температуры в породах около 1,5 градусов С на 100 м глубины. Т. е. внизу около 9,13*1,5=13,7 градусов.
Наверху вечная мерзлота (была) -1,2...0 градусов С.
Т. е. скорее всего воды перемешиваются и бери анализ где хочешь ?

И ещё по подаче могут быть ограничения по отстойнику и химическим очистным сооружениям.
Как думаешь, это сколько примерно может быть ?
Существует только отстойник, предположительно на 10-50 м3/ч.
Очистных нет и сложно будет их засунуть в проект...

И стоит ли подписывать ПД по осушению без очистных ?
Северсталь как раз недавно оштрафовали на 50 тыр юр. лицо и 5 тыр должностное лицо за сброс неочищенных стоков в реку...
Стрёмно...

[KronSerg]

Анализ бери с глубины, там осадок скопился, его нужно взмутить и изучить, после это и с очистными станет яснее.
А про физику процесса, это просто, потребляемая мощность насоса это произведение расхода на давление которое он даёт, если вдруг уменьшить напор, представь себе что двигатель сделает с насосом, ему ведь свою мощность давать нужно. Это так, на бытовом уровне, но думаю понятно.

[Tyhig]

Сообщение от KronSerg Анализ бери с глубины

Хм... Тогда... А у того робота, что в Байкале плавал, взрывозащищённое исполнение ?

Источник воды - подземные воды.
Они несколько лет фильтровались через трещины в бетоне.
Т. е. могут быть солёные и агрессивные, но пыли там быть не должно.
Думаю, воды постоянно перемешиваются градиентом температуры...
Думаю, надо брать воду с глубины 1 м.

Непонятно.
Подозреваю и правда заговор.
Думаю насос регулируется между подачей и напором по графику-диаграмме работы сменой оборотов двигателя и, возможно, поворотом лопаток, если они там есть.
Тогда при работа вне поля просто невозможна по определению.
Если больше, то насос или недокачает или "поток застрянет" (не знаю что с ним будет, думаю резкое снижение скорости) и сломается от давления на выходе и насоса.
Если меньше, то с насосом ничего не будет. Потому что точка на графике физически не может опуститься ниже-левее рабочей или возможной зоны. Или может, но при ещё меньшим кол-вом оборотов двигателя в мин. (но в паспорте нет, т. е. нельзя). При просто минимальной частоте оборотов по паспорту насос просто будет выдавать те же результаты, что и минимальная точка на графике. Т. е. тут нет проблем, только принять воду надо как-то, а никак. Не уверен, но скорее всего так...

А вообще, думаю, что центробежный насос скорее всего мог бы работать и в зоне ниже паспортной рабочей.
Если уменьшать обороты...

[engngr]

Сообщение от KronSerg 1МПа это 100м водяного столба

Верно. Пардон.
У насоса обвязка какая-то будет, запорная арматура. На 10 МПа арматура...

[Tyhig]

Сообщение от engngr На 10 МПа арматура...

Кстати такой арматуры нет.
Есть только до 4,5-5 МПа.
Забыл

Хотя зачем там внизу арматура ?