Опубликовано: 30 Август 2017 03:56:04

Фото для: "Землесосы и транспортирование гидромассы под напором"

Землесосы и транспортирование гидромассы под напором

Не на каждом объекте удается получить самотечное перемещение гидромассы. При недостаточной разнице уровней забоя и отвала применяется перемещение гидромассы путем перекачки ее землесосами по трубам. При разработке грунта и при добыче песка или гравия со дна водоемов также употребляются землесосы, всасывающие грунт и нагнетающие его по трубам к месту укладки.

Применение землесосов для перекачки гидромассы: 1) позволяет перемещать гидромассу вне зависимости от условий местности на большую высоту и на большие расстояния (в Америке имеются случаи перекачивания гидромассы несколькими последовательно установленными землесосными станциями на расстояние до 7 км); 2) снижает до минимальных размеров недоработку после размыва грунта гидромониторами, так как гидромасса может быть подана на более низкие отметки и землесос может быть установлен очень близко от линии размыва (рис. 213); 3) дает возможность значительно повысить скорости транспортирования грунта, чем уменьшает опасность засорения отводящих устройств.

Рис. 213. Установка землесоса на дне разрабатываемого котлована.

В то же время применение землесосов связано с вводом в рабочий процесс лишнего механизма, что требует более четкой организации работы в целом и вызывает ряд дополнительных расходов на амортизацию, энергию и т. п. Стоимость разработки грунта с применением землесосов обычно оказывается выше, чем самотечное транспортирование.

Землесос представляет собой одноступенчатый центробежный насос особой конструкции, у которого лопастное колесо имеет 3—4 лопасти с такими просветами между ними, которые обеспечивают прохождение комьев грунта и камней.

Корпус и рабочее колесо делаются из материалов, хорошо сопротивляющихся истиранию и ударам (отбельный чугун, специальные сорта стали). В некоторых конструкциях землесосов внутренние поверхности корпуса и рабочего колеса предохраняются от истирания путем наварки твердыми сплавами или снабжаются внутри специальными рубашками из твердых сталей. По мере истирания наварка возобновляется, а износившаяся рубашка заменяется новой.

Подобно центробежному насосу землесос перед пуском должен быть залит водой. Однако приемного клапана на всасывающей трубе землесоса ставить нельзя, поэтому его заливка производится при закрытой задвижке на нагнетательной трубе всасыванием воды из водоема вакуумнасосом, поставленным на трубе над корпусом землесоса.

Высота всасывания землесоса несколько ниже, чем у центробежного насоса. Гидромасса, отходящая от гидромониторов, поступает к землесосу или через бункер или через приямок (зумпф). Наиболее употребительна схема работы высасыванием из приямка (рис. 213). Приямок делается такого объема, чтобы обеспечить землесос работой на несколько минут при случайных перерывах в поступлении гидромассы из забоя. Приямки делаются или общие на несколько землесосов или секционные с отдельной секцией для каждого землесоса. Вторая схема последнее время получила большое применение за границей. На случай переполнения зумпфов гидромассой устраивается аварийный выпуск ее в забой или на сторону по трубе или лотку самотеком.

Землесосы устанавливаются на деревянных или бетонных фундаментах в помещениях землесосных станций или могут быть передвижного типа. Передвижные установки состоят из расположенного на тележке землесоса с двигателем. Применяются также землесосные установки, смонтированные внутри небольшой будки, вместе с которой они перемещаются на катках (рис. 213).

Крупные передвижные землесосные установки располагаются в вагонах широкой колеи или специальных ходовых тележках.

Характеристика производимых и проектируемых у нас землесосов приведена в табл. 80.

Таблица. 80. Характеристика землесосов.

При необходимости получения более высоких напоров два землесоса могут быть соединены последовательно. Гидромасса, пройдя через первый землесос, поступает во второй, а из него — в нагнетательный трубопровод.

Конечно, такое соединение возможно только для землесосов одного и тогоже типа и с одинаковой производительностью.

Средняя скорость перемещения гидромассы по трубам — 3—3,5 м/сек. При наличии в пульпе крупных камней скорость увеличивают до 4—6 м/сек. При перемещении грунта нижняя часть трубы истирается быстрее. Для равномерности истирания приходится трубы через некоторое время поворачивать на 90° вокруг оси. При недостаточной скорости течения гидромассы в трубопроводе происходит отложение грунта, что приводит к засорению трубопровода.

На случай засорения в трубопроводе через каждые 20—50 м устраиваются
промывочные люки (рис. 214). При засорении трубопровода производятся постепенное в направлении от землососа открытие люков и промывка отдельных участков. Такая операция сопряжена с многократными пусками и остановками землесоса. Иногда засорившийся участок удается быстро обнаружить путем обстукивания трубы или открытия люков. Ликвидация засоров занимает много времени, поэтому следует работать на скоростях, не допускающих засорения.

Для перемещения гидромассы применяются железные трубы облегченного типа с тонкими стенками. Железные трубы применяются сварные или клепаные из 4—5-миллиметрового железа. Стыки труб применяются облегченного типа (рис. 215) с затягиванием двух стяжек, надетых на крючки.

Рис. 214. Промывочный люк на трубопроводе.

Рис. 215. Облегченный стык трубопровода землесосной установки.

Применяются вместо железных также и деревянные трубопроводы на участках, где трубопроводы не подвергаются частым передвижками. На поворотах трубопровода ставятся закругленные звенья (рис. 214) с радиусом закругления, равным не менее пяти диаметрам трубы. Это делается для предупреждения засорений трубы, часто происходящих на крутых поворотах трубопровода.

Крупные камни при засасывании их в землесос могут повредить лопасти или корпус землесоса. Тяжелые камни, пройдя всасывающую трубу, задерживаются в нижней части корпуса или вращаются вместе с рабочим колесом, не выходя в нагнетательную трубу. По мере их накопления приходится останавливать землесос, открывать его крышку и заниматься прочисткой корпуса и всасывающего трубопровода. Для предохранения землесоса от камней применяется специальный камнеуловитель, снабженный горизонтальной решеткой с отверстиями, равными поперечнику наибольшего допускаемого размера камня.

Землесос в начальный момент своей работы пускается на чистой воде и постепенно переводится на перекачку гидромассы. При необходимости остановки также сначала на 1—2 мин. пускают чистую воду для промывки трубопроводов.

Если это правило при остановках не выполняется, то оставшийся в трубопроводе грунт сползает по направлению уклона и образует пробки.

Частые изменения уклонов трубопровода не допускаются. Трубопроводвсегда должен иметь хотя бы небольшой уклон с тем, чтобы можно было в пониженных его точках производить выпуск воды во время ремонта.

Подъем гидромассы вверх осуществляется по трубопроводу, наклоненному под углом 50°—70° к горизонтальной плоскости.