Құмкөл кен орнында ең қарапайым су жинағыштар қолданылады
Құмкөл кен орнындағы су жинау: қолданылатын шешімдер және шектеулер
Құмкөл кен орнында ең қарапайым су жинағыштар қолданылады. Тәжірибе көрсеткендей, су жинау тәсілін таңдауға су сапасының тұрақтылығы, ауа райының әсері, жабдықтардың жұмыс режимі және жалпы жүйенің өнімділігі тікелей ықпал етеді.
Ашық су жинағыштар
Негізгі кемшіліктері
- Су сапасы тұрақсыз: ауа райына байланысты оңай ластанады.
- Суды дайындау күрделенеді, тұрақты бақылау мен тексеруді қажет етеді.
- Қалыпты жұмыс режимінде жабдықтарға артық күш түсіп, дайындау және сапаны тексеру станцияларының өнімділігі төмендейді.
Құрылымы және есептеулер
Ашық су жинағыштарда сору құбырына сетка (тор) орнатылады. Ол ірі заттардың түсіп кетуінен қорғайды. Сору құбырларының өлшемдері, сору биіктігі және конструкция элементтері құбыр гидравликасы әдістерімен есептеледі.
Жабық су жинағыштар және сифонды шешімдер
Жабық су жинағыштың құрамы
Жабық су жинағыш бірнеше шағын ұңғы топтарынан құралады. Ұңғылар өзенге жақын орналасып, тереңдігі шамамен 10–50 метр болуы тиіс. Ұңғының төменгі бөлігіне сүзгі бекітіледі. Су ұңғылардан арнайы ортадан тепкіш сораптармен, сондай-ақ сифонды немесе вакуумды қондырғылар арқылы алынады.
Практикалық нәтиже
15–20% арзанПрактикада сифонды су жинағыштар механикаландырылған су жинағыштарға қарағанда шамамен 15–20% арзан екені байқалады.
Коллектор, арматура және вакуум режимі
Су жинайтын ұңғылардың орналасуында грунттағы қабылдағыш коллектор қарастырылады. Коллекторға ағынды ұстайтын ысырмалар және кері қақпақтары бар ұңғылар қосылады. Сифонды су жинағыштарда ұңғы топтарының коллекторы вакуумды қазандыққа (котелге) бекітіледі; оның қысымы шамамен 0,08 МПа болады. Коллектордағы тұрақтылықты сақтау үшін шағын вакуумдық сораптар қажет.
Шахтадағы жабдықтарды орналастыру
Вакуумдық котелдер сорап станцияларымен бірге бетон шахталардың бірінші көтерілетін деңгейіне орналастырылады. Шахтаның жоғарғы бөлігінде электр станциялары, электр қозғалтқыштары және қашықтан басқару мен автоматтандыруға арналған жабдықтар орналасады.
Сораптық жабдықтар: сенімділік және қызмет көрсету
Ортадан тепкіш сораптар және құбыр арматурасы
Шахтада негізінен ортадан тепкіш сораптар қолданылады. Сору құбыры су деңгейінде орналасқандықтан, жүйеде су әрдайым сақталып тұрады. Шығу желілеріне ысырмалар орнатылады. Сонымен қатар, шығу желілерінде кері клапан және шығын өлшегіш екі данадан қарастырылады, бұл жөндеу жұмыстарын жеңілдетеді.
Ысырмалар, клапандар, шығын өлшегіштер, басқа да қондырғылар және электр жабдықтары негізгі шахтаға су өтпеуі үшін бөлек шахтаға орналастырылады.
Механикаландырылған су көтеру (ұңғыішілік сораптар)
Механикаландырылған су жинау кезінде ұңғыда динамикалық деңгейден төмен қосымша арынды көтеруге арналған артезиандық ортадан тепкіш сораптар қолданылады. Олардың бергіштігі 1–100 м³/сағ, арыны 65–200 м, ал электрқозғалтқыш қуаты 2,5–150 кВт аралығында болады.
Бұл сораптарда ұңғыдағы сорап пен электрқозғалтқыш ортақ білікке отырғызылады. Сондықтан кезеңдік жоспарлы жөндеу, сондай-ақ динамикалық деңгейдегі жұмыс режимін тұрақты бақылау қажет.
Сүзгі бөлігін күтіп ұстау
Ұңғы сүзгісінің жұмысы нашарлаған кезде шығымды қалпына келтіру үшін кезеңдік тазалау жүргізіледі. Қажет болған жағдайда ыстық бу арқылы тазалау қолданылады.
Айдалатын судың сапасы және қабат қасиеттері
Сапа тұрақтылығы мәселесі
Тәжірибе бойынша қабатқа айдалатын судың сапасы әрдайым тұрақты бола бермейді. Бұл қабаттың кеуектілігі мен өткізгіштігінің кең диапазонда өзгеруіне, соның салдарынан судың қажеттілігі әр учаскеде әртүрлі болуына әкеледі. Кейбір бөліктерде В4 құрамдас бөлігі сақталатыны байқалған.
Жарамды суды көп көлемде айдау кезінде су айдау ұңғыларына қажетті қысыммен беріледі.
Темір бойынша бағалау
Қабатқа айдалатын судың сапасын бағалауда негізгі көрсеткіштердің бірі — темір мөлшері. Мұнай қабаттарына айдалатын табиғи сулар құрамындағы темір әртүрлі деңгейде кездеседі, сондықтан темірдің мөлшері мүмкіндігінше төмен болуы тиіс.
Сумен қамтамасыз ету жүйесінің құрамы
Негізгі элементтер
- Су жинағыш қондырғылар.
- Суды бірінші көтеруге арналған арынды сорап станциялары.
- Суды дайындайтын (тазарту) станциялары.
- Тазартылған айдалатын суды бөлетін коллектор.
- Суды үшінші рет көтеруге арналған станция немесе айдау ұңғыларына жеткізетін шоғырландырылған сорап станциясы.
Буферлі қазандардың рөлі
Жүйенің әр бөлігі арасында артық суға арналған буферлі қазандар орнатылады. Олар жүйенің үздіксіз жұмысын және элементтердің өткізгіштік қасиеттері өзгерген жағдайда да режимнің тұрақтылығын қамтамасыз етеді.
Сифонды жүйедегі бірінші көтеру
Сифонды су жинағыштарда бірінші көтеруге арналған сорап станциялары ірі жартылай жерасты шахтада вакуумдық котелдермен бірге орналастырылады.
Механикаландырылған жүйедегі бірінші көтеру
Механикаландырылған бірінші көтеруде функцияны әр су жинағыш ұңғыға орнатылған сорап атқарады. Бұл жағдайда жалпы коллекторға қосылған желілердің өткізу қабілеті жоғары болуы қажет.
Екінші көтеру станциясы
Екінші көтеруге арналған сорапты станция суды магистральдарға бөлуді және шоғырландыру сорабының станциясын қамтамасыз етеді. Бұл станцияда 6 сатылы екі ортадан тепкіш сорап пайдаланылады. Сорап саны, бергіштігі және арыны гидравликалық есептеулер арқылы анықталады.
КНС және БКНС: жоғары қысым, автоматтандыру және тәуекелдер
КНС-тің жұмыс аймағы
Әрбір шоғырлану сорап станциясы (КНС) өзіне жақын тұрған қысым торабына қарай тоқтаусыз 3–6 айдау ұңғысын сумен қамтамасыз етеді. Әр айдау ұңғысы КНС-пен жеке құбыр арқылы жалғанады.
Жоғары қысымдағы құбырлар
КНС пен айдау ұңғыларын жалғайтын құбырлар жоғары қысымда жұмыс істейді: қысым 25 МПа-ға дейін жетуі мүмкін. Сондықтан құбыр диаметрлері әдетте 0,089–0,102 м болады және олар тереңге көмілген түрде төселеді.
Өлшеу жұмыстары жоғары қысымға арналған диафрагмалық есептегіштер арқылы орындалады. Әр ұңғыға кететін су шығыны мен айдау қысымы салыстырмалы түрде тұрақты болғандықтан, өлшемдер өте жиі алынбайды.
Жабдықталуы және жаңа үлгілер
КНС түрлі сорап түрлерімен (мысалы, ШСС апп, 5 мстх10, 6 мстх20 және т.б.) жасақталады. Соңғы жылдары қабат қысымын ұстап тұруға арналған арнайы ортадан тепкіш сораптар да шығарыла бастады. Қондырғының үстіңгі бөлігінде жауын-шашыннан қорғау үшін жабық металл кабина қарастырылады.
БКНС құрамындағы блоктар
Блокты шоғырланған сорап станциясының (БКНС) құрамына көмекші блоктар кіреді: электрді бөлу қондырғысы, арынды коллектор өнімін бөлетін қондырғы, төменгі вольтті жабдықтар, базада жиналған ЦНС 150×150 сорабы, сондай-ақ автоматтандыру және басқару блогы.
Әдетте БКНС құрамында 1, 2 және 3-ші ЦНС 150-150 жұмыс сораптары және міндетті түрде қосымша бір резервтік сорап болады.
БКНС-тің әлсіз тұстары
БКНС-тің белгілі бір кемшіліктері бар: сорапты жөндеу және бөлшектеу кезінде кабинаның қақпағын алу/қайта орнату тәртібін мұқият сақтау қажет.
Дегенмен, бұл шешімдер қабат қысымын ұстау (ППД) жүйесін монтаждау мерзімін қысқартып, қабат қысымының төмендеуіне жол бермеуге көмектеседі. Қазіргі уақытта КНС және БКНС ППД жүйесіндегі жоғары деңгейде автоматтандырылған нысандар саналады: кейбір элементтерін кезеңдік тексеруден кейін олар қадағалаусыз ұзақ уақыт жұмыс істей алады.
Қолданыстағы айдау қондырғылары: құрамы және техникалық жағдайы
Жүйені тұрақтандыру әрекеті
Қондырғылардың үздіксіз жұмысын реттеу үшін екінші су алатын ұңғыны пайдалануға беру қарастырылған. Алайда су алатын ұңғылардың көпшілігіне компрессорлық қондырғы немесе терең сорап қажет болғандықтан, бұл шаралар толық көлемде соңына дейін іске асырылмаған.
Төменгі коммуникациялар құрамы
- 1) КНС-105-390: екінші көтеруге арналған 2-1 ортадан тепкіш сораптар; тәуліктік су өндіруі — 8640 м³/тәул.
- 2) Үш құмтасты сүзгіштен тұратын тазалау блогы; су өндіруі — 3000 м³/тәул. Арынды магистральды су құбырларының ұзындығы — 4000 м.
- 3) 78 ұңғыға арналған 9 су бөлу будкасынан тұратын торап.
- 4) 21 ұңғыға арналған айдау желісі: 10 051 м айдау құбыры. Жалпы жиынтық ұзындығы — 21 051 м. Жалпы айдау құбырлары — 14,3 (мәтіндегі дерек бойынша).
Техникалық жағдай туралы қорытынды
- Құмтасты-грабенді құрылымға байланысты тазалау қондырғыларының жағдайы қанағаттанарлық емес.
- Арынды магистральды су құбырлары өзгеріссіз қалдырылған.
- Суды бөлу құбырлары ішінара өзгертіледі.
- 28рБ (6 және 8) іске қосылмаған, қалғандары өзгеріссіз қалдырылған.
- Айдау құбырларының ұзындықтары бастапқы күйінде сақталған.