ГІДРАВЛІЧНИЙ УДАР У ГОЛОВНИХ ВОДОВІДЛИВНИХ УСТАНОВКАХ ШАХТ З НЕВЕЛИКОЮ ВИСОТОЮ ВОДОПІДЙОМУ

Анотація

Відповідно до вимоги Правил безпеки засобами для запобігання або гасіння гідравлічних ударів повинні облаштовуватися водовідливні установки шахт при висоті подачі води понад 400 м. У той же час тиск у нагнітальних трубопроводах при перехідних процесах може досягати небезпечного рівня й при суттєво меншій висоті водопідйому, особливо це стосується багатоводних шахт де часто використовується паралельна робота кількох насосів на спільний трубопровід. Мета роботи полягає в обґрунтуванні необхідності перевірки міцності нагнітальних водовідливних трубопроводів багатоводних шахт при гідравлічних ударах, які можуть виникати при раптових несанкціонованих відключеннях насосів, незалежно від висоти водопідйому. В роботі використана графо-аналітична методика дослідження перебігу гідравлічного удару в головній водовідливній установці шахти, висота підйому води в якій складає 269 м. Результатом дослідження є встановлення того, що виходячи з обладнання, яке використовується, потрібна подача установки може бути забезпечена при паралельній роботі двох насосів, але без кавітації вони зможуть працювати при висоті всмоктування меншій, ніж 2,7 м. У той же час при одночасній роботі трьох насосів на спільний трубопровід їхня допустима геометрична висота всмоктування перевищує 5,0 м, що забезпечує високу надійність роботи установки. При зазначеній схемі використання насосів швидкість потоку в напірному трубопроводі зростає до 5,36 м/с, що може спричинити неприйнятне зростання напору в разі раптового відключення насосів. Встановлено, що незважаючи на те, що в установці ударне зростання напору виникає лише в третій фазі гідравлічного удару, величина його становить 96 м, тобто напір в установці при раптовому відключенні насосів зростає на 27 % у порівнянні з робочим. Практичне значення результатів роботи полягає в обґрунтуванні того, що встановлення потреби в захисті водовідливної установки від негативного впливу гідравлічного удару неможна робити виходячи лише з висоти подачі води.