Способ очистки шахтных отстойников

 

Союз Советски к

Социалистических

Республик . описдни

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.07.81(21) 3333014/23-2

986451

)М. Кл. с при соеди нен нем заявки Ah

В 01 0 21/24

Гоеударетвсикый каиктет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 07,01.83,Бюллетень Жт

Дата опубликования описания 07 .0 1. оо делан нзобретекий и открытнй

УЛК 628. .334(088.8) В. Г. Чиков, Н. Т. Терентьев, В. P.. .Панченко и В. С. фуников ( украинский научно-исследовател ьскнй,.и проектноконструкторский институт. подземной гидравлической добычи угля (72) Авторы изобретения

° (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ШАХТНЫХ ОТСТОЙНИКОВ

Изобретение относится к области очистки сточных вод и может быть использовано в горной промышленности для очистки шахтных отстойников, осветляющих резервуаров и водосборников.

Известен способ, заключающийся в том, что твердая масса размывается напорной. струей воды, после чего образовавшаяся пульпа стекает по уклону отстойника к приемному колодцу.шламовой насосной установки и затем выдается на дневную поверхность по специальному трубопроводу или же подается в нагнетательный трубопровод водоотливной установки.

Вода на размыв подается из нагнетательного трубопровода водоотливной установки, выдача пульпы осуществляется поршневыми насосами(1 J.

Недостатками данного способа являются недостаточная эффективность очистки шахтных отстойников, высокие энергозатраты и низкая интенсивность процесса очистки.

Повышенные знергозатраты связаны с тем, что размыв твердой массы производят напорной водой, отбираемой из нагнетательных трубопроводов водоотливных установок шахт, имеющих значительные напоры (300-1000 м для шахт Донбасса) . Кроме того, эту а же воду вместе с твердой массой не.обходимо выдавать на поверхность.

Отбор напорной воды из нагнетательных трубопроводов водоотливных .установок допускается с ограниченным расходом из-за воэможности наруше- ния режима работы насоса и перегрузки привода насоса. Мощность напорного потока воды, отбираемого на размыв, недостаточна для гидротранспортирования размытой твердой массы во взвешенном состоянии к гидротранспортирующему агр. гату. В результате установки работают с низкими ков .18645

3 центрацией пульпы и производительностью Ilo твердой массе. На очистку отстойника затрачивается излишне много времени.

Целью изобретения является интенсификация процесса очистки, снижение энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что поток пульпы после забора

его из отстойника гидротранспортиру- to ющим агрегатом разделяется на два потока: гидространспортирующий и размывающий, Гидротранспортирующий поток пульпы подают на обезвоживающее устройство, затем после частичного извлечения из него твердой массы возвращают самотеком в приемную часть отстойника, а размывающий поток пульпы напорной струей подают в отстойник на твердую массу. о

Твердая масса под действием обоих потоков размывается и транспортируется к водоводводящему патрубку всасывающего устройства с нижним забором (захватом) твердой массы. Поток г5 пульпы, поступающий в водоподводящий патрубок всасывающего устройства, используется в качестве размывающего потока воды при формировании пульпы, что способствует повышению концентрации забирае мой пул ьпы.

Интенсивность размыва твердой массы в отстойнике возрастает с увеличением мощности потока, соответственно и возрастает производительность установки по твердой массе.

Для получения стабильных параметров гидротранспортирующего и размывающего потоков напорные трубопроводы (сети) обоих потоков выбирают с 4 эквивалентными сопротивлениями. При этом эффективная работа установки достигается при отношении гидротранспортирующего к размывающему в пределах от 1,35 до 0,8 по производительности.

Предлагаемый способ позволит интенсифицировать процесс очистки, повысить производительность и эффектив- 5В ность работы установок, снизить энер гозатраты за счет того, что размыв твердой массы и гидротранспортирование ее на обезвоживающее устройство производится самим гидротранспорти- 55 ру ющи м агрегатом с низким напором10-30 м. Энергозатраты значительно снижаются, 1 4

Подача напорного потока пульпы на слой твердой массы и возврат гидротранспортирующего потока в отстойник после выделения из него твердой.массы с размером частиц 0,1 мм и более способствует интенсивному размыву твердой массы и поступлению пульпы к гидротранспортирующему агрегату, а ввод насыщенного потока пульпы в водоподводящий патрубок всасывающего устройства с нижним забором твердой массы повышает концентрацию пульпы и производительность установки по твердой массе.

С увеличением производительности гидротранспортирующего агрегата по пульпе и соответственно диаметра всасывающего трубопровода и мощности всасывающего потока пульпы возрастает зона захвата твердой массы вокруг . всасывающего устройства и повышается эффективность очистки отстойника.

Предлагаемый способ проверен на установке, представленной на чертеже.

Установка содержит отстойник 1, в котором размещено всасывающее устройство 2, подсоединенное к всасывающему трубопроводу гидротранспортирующего агрегата, например насоса 3. К напорному патрубку насоса 3 подсоединены транспортирующий 4 и размывающий трубопровоцы.

Транспортирующий трубопровод соединен с питающим патрубком гидроциклона 6. Разгрузочная насадка гидроциклона введена в приемную часть обезвоживающего (шпальтового) сита 7, разгрузочная часть которого располагается над приемной емкостью 8.

Сливной патрубок гидроциклона 6 соединен с возвратным трубопроводом 9 °

Размывающий трубопровод 5 снабжен насадками 10, Установка работает следующим образом.

Отстойник 1 заполняется твердой массой (шламом с размером твердых частиц 0,3 мм) и небольшим объемом воды, достаточным для заполнения трубопроводов (гидротранспортирующего размывающего и возвратного) и; образования воронки воды вокруг всасывающего устройства 2. Затем вводят в работу шламовый насос - 3 и пульпа подается одновременно в транспортирующи6 трубопровод 4 на гидроциклон 6 и размывающий 5 к насад- . кам 10. Сгущенный продукт гидроцик

Источники и«.формации, принятые во внимание при экспертизе

45 1.,Покровский В. Н. Механизация очистки шахтных водосборников. И., Углетехиздат, 1955, с. 71.

5 9 лона поступает на шпальтовое сито 7 для удаления избыточной влаги, а слив гидроциклона по возвратному трубопроводу 8 в приемную часть отстойника 1.

Результаты работы установки следующие.

Производительность шламового насоса ШН-270 составляла 280 и /ч; пульпа подавалась на гидротранспортирующий трубопровод в пределах

110-160 м /ч, в таких же пределах изменялась подача на размыв.

На размыв подавалась пульпа с напором 20 м вод, ст., при этом достигался интенсивный размыв твердой массы и формирование пульпы высокой концентрации . Процесс очистки протекал интенсивно с высокой производител ьност ью.

Наиболее эффективная работа установки достигнута при соотношении гидротранспортирующего потока к разматывающему, равном 1,1-1,0. Рабочая зона принята в пределах от 1,35 до 0,8, так как установлено, что на граничных участках этой зоны производительность установки по твердой массе снижалась на 15-20 ь.

Предложенный способ очистки шахтных отстойников эффективен, технологически прост и удобен для применения в подземных условиях. Проста и аппаратурная реализация способа, так как установка состоит из несложного серийно--выпускаемого оборудования.

Применение низконапорных гидроциклонов большого диаметра (например, ГЦ-500, диаметр 500 мм, подача до

160 м /ч, напор 10 м) в обезвоживашще14 устройстве и эффективность размыва твердой массы, осевшей в отстойнике, напорным потоком пульпы, позволяет использовать в качестве гидротранспортирующего агрегата шламовые насосные установки, например насосы

86451 6

ШН-270, 6Ш8 и другие, производительностью 250-400 мЗ/ч, напором . 20-40 м, мощность электродвигателя 20-65 квт.

И с пол ь зов ание мощности гидротранспортирующего агрегата на размыв твердой массы потоком пульпы, гидротранспортирование и обезвоживание; создание мощного размывающего потока пульпы, пропускаемого через поверх10 ностный слой твердой массы, интенсифицирует процесс и повышает эффективность работы установки.

Ориентировочный экономический эффект от использования предлагаемого

15 способа очистки шахтных отстойников составит 20,0 тыс. руб. в год на одну установку.

Формула изобретения

1. Способ очистки шахтных отстойников, включающий размыв твердых масс, забор и гидротранспортирова25 ние пульпы насосной установкой, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса очистки и снижения энергозатрат, напорный поток пульпы, подаваемый насосной

З0 установкой, разделяют. на два потока, транспортирующий и размывающий, пос ледний направляют напорной струей на слой твердой массы в отстойник, от транспортирующего потока отделяют твердую его часть, а жидкую его часть подают в отстойник.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что напорный поток пульпы разделяют на транспортирующий и размывающий потоки в соотношении

1,35:0,8.

986451

Составитель Л. Суханова

Редактор О. Филиппова Техред Ж.Кастелевич Корректор О. Билак

Заказ 10369/8 Тираж 686 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делаи изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4