Алгоритм расчета скважинного гидроэлеватора и гидромонитора при добыче янтаря из глауконитовых песков

1.

к.т.н. горный инженер, геотехнолог, гидрогеолог
Николай Дмитриевич Бычек (Россия. Астрахань)
Алгоритм расчета скважинного гидроэлеватора и гидромонитора при
добыче янтаря из глауконитовых песков
Янтарь находится в глауконитовых необводненных песках мощностью 2 м на глубине 2425 м. Рассчитаем параметры скважинной гидродобычи янтароносного глауконитового
песка для условий (расход воды 90 м³/ч).
1. Диаметр насадки гидромонитора
Дано:
Расход воды: Q = 90 м3/ч = 0.025 м3/с
Напор насоса: H = 4.5 МПа = 459 м вод. ст.
Незатопленная струя (давление на выходе равно атмосферному).
Скорость струи на выходе из насадки:
Формула Торричелли:
где φ ≈ 0.95, g = 9.81 м/с2.
Площадь сечения насадки:
Диаметр насадки:
Вывод:
Необходимый диаметр насадки гидромонитора ≈ 19 мм.
2. Площадь сечения насадки гидроэлеватора
Дано:

2.

Диаметр пульпоподъемной трубы: D = 152 мм = 0.152 м
Глубина подъема: h = 25 м
Расход воды: Q = 90 м3/ч = 0.025 м3/с
Площадь сечения трубы:
Расчет эжекции:
Принимаем коэффициент эжекции K = 4 (для песка).
Скорость потока в трубе:
Площадь насадки гидроэлеватора:
Оптимальное соотношение:
Диаметр насадки гидроэлеватора:
Вывод:
Площадь насадки гидроэлеватора ≈ 36 см², диаметр ≈ 68 мм.
3. Расстояние от насадки гидроэлеватора до породы. Рассчитывается для
конструктивного оформления днища добычной камеры, чтобы размытая струей
гидромонитора порода могла засасываться гидроэлеватором для извлечения в виде
пульпы на поверхность. Если расстояние больше расчетного, то днище добычной камеры
на малой подаче напорного насоса необходимо первоначально сделать с уклоном к всасу
гидроэлеватора, а после осуществлять гидродобычу янтароносного глауконитового песка.
Оптимальное расстояние для эффективного всасывания:
L = (5–10) × dн = 5×68 мм = 340 мм
Вывод:
Рекомендуемое расстояние ≈ 0.3–0.5 м.
Итоговые параметры:
1. Диаметр насадки гидромонитора: 19 мм
2. Площадь насадки гидроэлеватора: 36 см² (диаметр ≈ 68 мм)
3. Расстояние от гидроэлеватора до размытой янтароносной породы: 0.3–0.5 м

3.

Эти параметры обеспечат эффективный размыв и подъем пульпы при уменьшенном
расходе воды.
Рассчитаем эффективное расстояние от насадки гидромонитора до целиковой породы,
которая представлена янтароносным глауконитовым песком с сухим забоем, т.е. рабочая
струя гидромонитора в процессе добычи должна быть незатопленной. При этом давление
в добычной камере на выходе струи из гидромонитора равно атмосферному.
1. Расстояние от насадки гидромонитора до породы
Для эффективного размыва глауконитового песка (средней плотности и связности)
оптимальное расстояние определяется эмпирической формулой:
L = (50–100) × dн ,
где dн = 19 мм – диаметр насадки гидромонитора.
Минимальное расстояние: 50 × 19 мм = 950 мм ≈ 0.95 м
Максимальное расстояние: 100 × 19 мм = 1.9 м
Оптимальный диапазон: 1–2 м (при больших расстояниях энергия струи рассеивается,
при меньших – возможен засор).
Далее необходимо рассчитать наиболее оптимальный (реальный) объем пород
(янтароносного глауконитового песка) добываемого с одной скважины при мощности
полезного слоя 2 м.
2. Объем размываемой породы в цилиндрической камере высотой 2 м
Дано:
Высота камеры размыва h = 2 м
Диаметр струи на выходе dн = 19 мм
Скорость струи v = 90.2 м/с
Расход воды Q = 0.025 м3/с
Диаметр камеры размыва при которой осуществляется естественный всас пульпу
вгидроэлеватором (D):
Экспериментально для песчаных пород:
D ≈ (20–30) × dн = 20 × 19 мм = 380 мм (0.38 м)
Принимаем D=0.4 м
Объем размытой породы за 1 час:
Площадь сечения камеры:
Объем камеры:

4.

При коэффициенте разрыхления песка kp = 1.5:
Производительность (теоретическая) за 1 час:
0.168 м3 × 60 ≈ 10 м3/ч.
3. Объем откачиваемой пульпы гидроэлеватором через скважину с глубины 25 м на
поверхность
Дано:
Расход воды Qводы = 90 м3/ч = 0.025 м3/с
Коэффициент эжекции K = 4 (для песка)
Объем пульпы:
4. Концентрация янтароносного глауконитового песка в пульпе
Дано:
Производительность размыва: 10 м3/ч (плотность песка ρп = 2.6 т/м3)
Расход пульпы: 450 м3/ч
Масса песка в пульпе:
mп = 10 м3/ч × 2.6 т/м3 = 26 т/ч
Концентрация по массе:
Концентрация по объему:
Итоговые параметры:
1. Расстояние до породы: 1–2 м

5.

2. Объем размываемой породы: ~10 м³/ч
3. Объем откачиваемой пульпы: 450 м³/ч
4. Концентрация песка в пульпе:
o 58 кг/м³ (по массе)
o 2.2% (по объему)
Примечание: Концентрация может корректироваться в зависимости от вязкости пульпы и
КПД гидроэлеватора.
Количество янтароносного глауконитового песка, откачиваемого гидроэлеватором
за 1 час
Исходные данные:
1. Производительность размыва гидромонитором:
o Объем разрыхленной породы: 10 м³/ч (из предыдущего расчета).
o Плотность глауконитового песка: 2.6 т/м³ (или 2600 кг/м³).
2. Параметры гидроэлеватора:
o Расход воды: 90 м³/ч.
o Коэффициент эжекции (для песка): K = 4.
o Объем откачиваемой пульпы: 450 м³/ч.
Расчет массы песка в пульпе
1. Масса размытого песка за час:
2. Проверка через концентрацию пульпы:
o Концентрация песка в пульпе: 58 кг/м³ (из предыдущего расчета).
o Объем пульпы за час: 450 м³/ч.
Итог:
При идеальных горно-геологических условиях и равномерных свойствах гидроэлеватор
откачает ~26 тонн глауконитового песка в час.
Уточняющие факторы:
Если размыв происходит не с 100% эффективностью (например, из-за
сцементирования или слеживания песка), реальная производительность может
снизиться до 20–25 т/ч.
При увеличении коэффициента эжекции (например, до K = 5) масса песка
возрастет до ~30 т/ч, но потребуется больше воды.
Оптимальный режим:
26 т/ч – достижимый показатель при заданных параметрах (K=4, напор 4.5 МПа,
глубина 25 м).
Проверочные расчеты

6.

Максимальная глубина подъема пульпы из скважины на поверхность
- максимальная глубина подъема пульпы гидроэлеватором при Q = 90 м³/ч
Исходные данные:
Расход воды: Q = 90 м³/ч = 0.025 м³/с
Напор насоса: H = 4.5 МПа = 459 м вод. ст.
Диаметр пульпоподъемной трубы: 152 мм
Плотность пульпы: ρп ≈ 1100–1200 кг/м³ (с учетом песка)
Коэффициент эжекции: K = 4 (для песка)
1. Теоретическая максимальная глубина подъема
Гидроэлеватор работает за счет кинетической энергии воды. Максимальная глубина
подъема зависит от:
Напора насоса (H)
Потерь в трубе (гидравлическое сопротивление, трение)
Плотности пульпы
Формула для оценки глубины подъема:
где:
η – КПД системы (≈ 0.5–0.7 для гидроэлеваторов),
ρв = 1000 кг/м3 – плотность воды,
ρп ≈1 200 кг/м3 – плотность пульпы.
Подставляем значения:
Но это теоретический предел без учета потерь в трубе.
2. Реальная глубина с учетом гидравлических потерь
При глубине 25 м (из исходных данных) система работает устойчиво.
Для больших глубин (50–100 м) необходимо учитывать:
Сопротивление в трубе (потери ~1–2 м на 10 м длины),
Кавитацию (при слишком высоком подъеме пульпа может "разрываться").
Практический предел для гидроэлеваторов:
При Q = 90 м³/ч и напоре 4.5 МПа реальная максимальная глубина – 50–70 м.

7.

Для глубин >70 м требуется:
o Уменьшение коэффициента эжекции (K = 2–3),
o Увеличение диаметра трубы (например, до 200 мм),
o Повышение напора насоса.
Вывод:
Теоретически гидроэлеватор может поднять пульпу с ~150 м, но с огромными
потерями.
Практически для Q = 90 м³/ч и D = 152 мм максимальная глубина – 50–60 м (при
K = 4).
Для глубин >60 м нужно уменьшать K или увеличивать напор.
Рекомендация:
Для глубин 25–50 м данная система работает эффективно. Если требуется подъем с >50 м,
лучше использовать двухступенчатый гидроэлеватор или увеличить диаметр трубы.
Минимальный расход воды (Q) для работы гидроэлеватора
Для эффективной работы гидроэлеватора необходимо обеспечить:
1. Достаточную скорость потока в пульпоподъемной трубе (чтобы избежать
заиливания).
2. Необходимый коэффициент эжекции (K) для подъема пульпы.
1. Критерии определения минимального Q
1.1 Минимальная скорость в трубе
Чтобы частицы песка не оседали, скорость пульпы должна быть не менее 1.5–2 м/с (для
глауконитового песка).
Диаметр трубы (D): 152 мм = 0.152 м
Площадь сечения трубы (S):
Минимальный объемный расход пульпы (Qпульпы):
1.2 Коэффициент эжекции (K) и расход воды
Для гидроэлеваторов с песком обычно K = 3–5.
Если взять K = 3, то:

8.

Но это слишком мало!
При таком малом Q струя гидромонитора не сможет эффективно размывать
породу.
На практике минимальный Q определяется возможностью размыва, а не только
подъемом.
2. Практический минимальный расход
Для устойчивой работы системы:
1. Гидромонитор должен размывать породу (требуется Q ≥ 50–60 м³/ч).
2. Гидроэлеватор должен поднимать пульпу (Q ≥ 90 м³/ч для D = 152 мм).
Вывод:
Абсолютный минимум: ~25 м³/ч (только для подъема, без учета размыва).
Практический минимум: 90 м³/ч (для одновременного размыва и подъема).
Если уменьшить диаметр трубы (например, до 100 мм), можно снизить Q до 40–50 м³/ч,
но это ухудшит производительность.
Итоговый ответ:
Минимальный расход воды для гидроэлеватора:
Теоретически: 25 м³/ч (только подъем).
Практически: 90 м³/ч (размыв + подъем при D=152 мм).
Для меньших Q нужно уменьшать диаметр трубы или снижать глубину.
Оптимальный рабочий диапазон: 90–120 м³/ч.
Минимальный напор (H) насоса для подъема пульпы с глубины 25 м
Для расчета используем энергетический баланс системы гидроэлеватора, учитывая:
1. Глубину подъема (h = 25 м).
2. Гидравлические потери в трубе.
3. Плотность пульпы (с учетом песка).
1. Основные формулы
1.1 Необходимый напор для подъема пульпы
где:
h = 25 м – глубина подъема,
K = 4 – коэффициент эжекции (для песка),
ρв = 1000 кг/м3 – плотность воды,

9.

ρп ≈ 1200 кг/м3 – плотность пульпы,
Δhпотерь – потери в трубе (≈20–30% от h).
1.2 Расчет
1.2.1 Учет плотности пульпы
1.2.2 Гидравлические потери
Принимаем потери 30%:
1.2.3 Итоговый минимальный напор
2. Проверка по характеристикам насоса
Насос должен обеспечивать Q = 90 м³/ч и H ≥ 52.5 м.
В исходных данных был напор 4.5 МПа (459 м) – это с запасом.
Минимально допустимый напор для работы системы: ~0.5 МПа (50 м вод. ст.).
3. Вывод
Минимальный напор насоса для подъема пульпы с 25 м:
Теоретически: 45 м вод. ст. (без учета потерь).
Практически: 50–55 м вод. ст. (≈ 0.5–0.55 МПа).
Рекомендации:
Если напор меньше 50 м, пульпа не поднимется.
Для надежности лучше использовать H ≥ 60–70 м (чтобы компенсировать
возможные засоры и изменения плотности пульпы).
Оптимальный рабочий диапазон: 0.6–1.0 МПа (60–100 м вод. ст.).
Расчет минимального диаметра водоподающей трубы
Исходные данные:
Суммарный расход воды: Q = 180 м³/ч = 0.05 м³/с
Рекомендуемая скорость воды в трубе: v = 1.5–2.5 м/с (для минимизации потерь)
1. Формула расчета диаметра

10.

2. Расчет для разных скоростей
2.1 Минимальный диаметр (v = 2.5 м/с – максимальная скорость)
2.2 Оптимальный диаметр (v = 1.8 м/с – баланс между потерями и стоимостью)
2.3 Запас по диаметру (v = 1.5 м/с – минимизация потерь)
3. Выбор стандартного диаметра трубы
Минимальный (но рискованно): 160 мм (DN150) – возможны повышенные
потери.
Рекомендуемый: 200 мм (DN200) – оптимальный баланс.
С запасом: 250 мм (DN250) – для длинных магистралей.
4. Проверка потерь напора (для DN200)
Используем формулу Дарси-Вейсбаха:
при L = 50 м, λ ≈ 0.02 (сталь), v = 1.59 м/с (для DN200):
Потери приемлемы (менее 5% от напора).
Итоговый ответ:
Минимальный диаметр водоподающей трубы:

11.

Абсолютный минимум: 160 мм (но возможны высокие потери).
Рекомендуемый диаметр: 200 мм (оптимально для Q=180 м³/ч).
Для длинных трубопроводов: 250 мм (снижение потерь).
Выбор зависит от:
✔ Длины трубопровода,
✔ Материала трубы (сталь, ПНД),
✔ Допустимых потерь напора.
Пример: Для скважинной гидродобычи с насосом 4.5 МПа лучше выбрать DN200 (200
мм).
Минимальный диаметр водоподающей трубы для гидроэлеватора (Q = 90 м³/ч)
1. Исходные данные:
Расход воды: Q = 90 м³/ч = 0.025 м³/с
Рекомендуемая скорость воды в трубе: v = 1.5–2.5 м/с
o 1.5 м/с – оптимально для минимизации потерь,
o 2.5 м/с – предельно допустимая скорость (выше – высокие гидропотери).
2. Расчет минимального диаметра:
Формула расхода:
Выражаем диаметр:
2.1 При v = 2.5 м/с (минимальный диаметр, но высокие потери):
2.2 При v = 1.8 м/с (рекомендуемый вариант):
2.3 При v = 1.5 м/с (минимальные потери):

12.

3. Выбор стандартного диаметра трубы
Скорость
(м/с)
Расчетный диаметр
(мм)
Ближайший стандартный диаметр
(DN)
2.5
113
DN125 (125 мм)
1.8
133
DN150 (150 мм)
1.5
146
DN150 (150 мм)
Рекомендации:
Минимальный допустимый диаметр: DN125 (125 мм) – но возможны высокие
потери напора.
Оптимальный диаметр: DN150 (150 мм) – обеспечивает баланс между
производительностью и потерями.
Для больших глубин (≥25 м) или длинных трубопроводов: DN200 (200 мм) –
снижает потери.
4. Проверка потерь напора (для DN150)
Формула Дарси-Вейсбаха:
L = 25 м (глубина),
λ ≈ 0.02 (для стальной трубы),
v = 1.41 м/с (при Q=90 м³/ч и DN150).
Потери малы (приемлемо даже для H = 50 м).
Вывод:
Минимальный диаметр водоподающей трубы для гидроэлеватора (Q=90 м³/ч):
Абсолютный минимум: DN125 (125 мм) – но только для коротких труб.
Рекомендуемый диаметр: DN150 (150 мм) – оптимальный вариант.
Для больших глубин/длинных труб: DN200 (200 мм) – снижает потери.
Выбор зависит от:
✔ Длины трубопровода,
✔ Материала трубы (сталь, ПНД, резина),
✔ Напора насоса (чем выше напор, тем меньше влияние потерь).

13.

Пример: Для стандартной скважинной гидродобычи с H=4.5 МПа и L=25
м подойдет DN150.
После проверочных расчетов оптимальности работы системы гидромониторгидроэлеватор зададимся существующими исходными параметрами системы и выполним
оптимальный расчет исходя из этого.
Оптимальный расчет существующего СГГС (гидроэлеватора и гидромонитора)
Исходные данные существующей конструкции СГГС:
Расход воды (Q): 180 м³/ч = 0.05 м³/с
Напор насоса (H): 4.5 МПа = 459 м вод. ст.
Диаметр водоподающей трубы: 100 мм (DN100)
Глубина подъема пульпы: 25 м
Материал трубы: сталь (λ ≈ 0.02)
1. Расчет гидромонитора
1.1 Диаметр насадки гидромонитора
Скорость струи на выходе:
Площадь сечения насадки:
Диаметр насадки:
Вывод:
✔ Диаметр насадки гидромонитора: 27 мм
2. Расчет гидроэлеватора
2.1 Параметры пульпоподъемной трубы
Диаметр трубы (D): 152 мм (стандарт для Q=180 м³/ч)
Площадь сечения:
2.2 Коэффициент эжекции (K)

14.

Для песка принимаем K = 4 (оптимально для глауконита).
Расход пульпы:
Скорость пульпы в трубе:
2.3 Диаметр насадки гидроэлеватора
Оптимальное соотношение:
Вывод:
✔ Диаметр насадки гидроэлеватора: 68 мм
3. Проверка водоподающей трубы (DN100)
3.1 Скорость воды в трубе
Проблема:
Скорость >2.5 м/с – слишком высокая, будут большие потери.
Необходимо увеличить диаметр или снизить расход.
3.2 Потери напора в трубе DN100
Формула Дарси-Вейсбаха:
При L = 25 м, λ = 0.02, v = 6.37 м/с:
Вывод:
❌ DN100 не подходит – потери слишком велики (10.3 м при H = 459 м).

15.

4. Оптимизация системы
4.1 Варианты решений
1. Увеличить диаметр водоподающей трубы:
o Минимум DN150 (потери снизятся до ~1.5 м).
2. Снизить расход воды:
o Если Q = 90 м³/ч, то DN100 допустим (v=3.18 м/с, Δh≈2.6 м).
4.2 Рекомендуемые параметры
Параметр
Значение
Диаметр водоподачи
DN150 (150 мм)
Диаметр насадки гидромонитора
27 мм
Диаметр насадки гидроэлеватора
68 мм
Диаметр пульпоподъемной трубы
152 мм
Коэффициент эжекции (K)
4
Производительность по пульпе
900 м³/ч
Итоговый ответ
Оптимальные параметры системы:
1. Гидромонитор:
o Диаметр насадки: 27 мм
o Расход воды: 180 м³/ч
o Скорость струи: 90.2 м/с
2. Гидроэлеватор:
o Диаметр насадки: 68 мм
o Диаметр пульпоподъемной трубы: 152 мм
o Производительность по пульпе: 900 м³/ч
3. Водоподающая труба:
o Минимальный диаметр: DN150 (150 мм)
o DN100 (100 мм) не подходит – слишком высокие потери напора.
Вывод:
При DN100 система не будет работать эффективно из-за высоких потерь.
Рекомендуется увеличить водоподающую трубу до DN150.
Все остальные параметры (гидромонитор, гидроэлеватор) рассчитаны корректно.
Оптимальный расчет системы гидродобычи при Q=90 м³/ч, DN100 трубе и напоре 4.5
МПа

16.

1. Исходные данные:
Расход воды: Q = 90 м³/ч (0.025 м³/с)
Напор насоса: 4.5 МПа (459 м вод.ст.)
Диаметр водоподающей трубы: 100 мм
Глубина разработки: 25 м
Плотность пульпы: 1200 кг/м³
Материал труб: сталь
2. Проверка водоподающей трубы (DN100):
Площадь сечения: S = π×(0.1)²/4 = 0.00785 м²
Скорость потока: v = Q/S = 0.025/0.00785 ≈ 3.18 м/с
Потери напора (по Дарси-Вейсбаху для L=25 м):
Δh = 0.02×(25/0.1)×(3.18²/19.62) ≈ 2.58 м
Вывод: DN100 допустим (потери <5% от напора)
3. Расчет гидромонитора:
Скорость струи: v = 0.95×√(2×9.81×459) ≈ 90.2 м/с
Диаметр насадки: d = √(4×0.025/(π×90.2)) ≈ 0.0188 м (18.8 мм)
Рекомендуем: 19 мм (стандартный размер)
4. Расчет гидроэлеватора:
Принимаем:
Диаметр пульпопровода: 125 мм (DN125)
Коэффициент эжекции: K=4 (для песка)
Параметры:
1.
2.
3.
4.
Площадь трубы: S = π×(0.125)²/4 ≈ 0.0123 м²
Расход пульпы: Qпульпы = 0.025×(4+1) = 0.125 м³/с (450 м³/ч)
Скорость пульпы: v = 0.125/0.0123 ≈ 10.2 м/с
Диаметр насадки эжектора (при Sн/Sтр=0.2):
dн = √(4×0.2×0.0123/π) ≈ 0.056 м (56 мм)
5. Производительность системы:
Размыв породы: ~5 м³/ч (при K=4)
Концентрация пульпы:
o По объему: 5/450 ≈ 1.1%
o По массе: (5×2.6)/450 ≈ 29 кг/м³
6. Проверка подъема на 25 м:
Требуемый напор:

17.

Hmin = 25×(1+4×0.2) + 2.58 ≈ 25×1.8 + 2.58 ≈ 47.6 м
Запас напора: 459/47.6 ≈ 9.6 раз (достаточно)
Оптимальные параметры системы:
Компонент
Параметр
Значение
Гидромонитор
Диаметр насадки
19 мм
Скорость струи
90.2 м/с
Диаметр насадки
56 мм
Диаметр пульпопровода
125 мм
Производительность
450 м³/ч
Водоподача
DN100
Потери напора
2.58 м
Размыв породы
~5 м³/ч
Концентрация пульпы
29 кг/м³
Гидроэлеватор
Трубопроводы
Производительность
Выводы:
1. Система с DN100 работоспособна при Q=90 м³/ч
2. Рекомендуемые диаметры:
o Насадка гидромонитора: 19 мм
o Насадка эжектора: 56 мм
o Пульпопровод: 125 мм
3. Производительность по породе: ~5 м³/ч
4. Концентрация пульпы оптимальна (29 кг/м³)
Примечание: Для увеличения производительности по породе до 10 м³/ч потребуется
увеличить расход воды до 180 м³/ч и диаметр водоподающей трубы до 150 мм.
Расчет показывает оптимальный диаметр пульпоподъемной трубы 125 мм. В нашей
системе гидромонитор-гидроэлеватор диаметр пульпоподъемной трубы 152 мм. Делаем
перерасчет работоспособности системы на диаметр пульпоподъемной трубы 152 мм.
Оптимальный расчет системы гидродобычи при заданных параметрах
1. Исходные данные:
Расход воды: Q = 90 м³/ч (0.025 м³/с)
Напор насоса: 4.5 МПа (459 м вод.ст.)

18.

Диаметр водоподающей трубы: 100 мм
Диаметр пульпопровода: 152 мм
Глубина разработки: 25 м
Плотность пульпы: 1200 кг/м³
Коэффициент эжекции (K): 4 (для песка)
2. Проверка водоподающей трубы (DN100):
Площадь сечения: S = π×(0.1)²/4 = 0.00785 м²
Скорость потока: v = Q/S = 0.025/0.00785 ≈ 3.18 м/с
Потери напора (L=25 м): Δh ≈ 2.58 м (при λ=0.02)
Вывод: DN100 допустим (потери <5% от напора)
3. Расчет гидромонитора:
Скорость струи: v = 0.95×√(2×9.81×459) ≈ 90.2 м/с
Диаметр насадки: d = √(4×0.025/(π×90.2)) ≈ 18.8 мм
Принимаем: 19 мм (стандартный размер)
4. Расчет гидроэлеватора (с пульпопроводом 152 мм):
1.
2.
3.
4.
Площадь пульпопровода: S = π×(0.152)²/4 ≈ 0.0181 м²
Расход пульпы: Qпульпы = 0.025×(4+1) = 0.125 м³/с (450 м³/ч)
Скорость пульпы: v = 0.125/0.0181 ≈ 6.9 м/с (допустимо)
Диаметр насадки эжектора (при Sн/Sтр=0.2):
dн = √(4×0.2×0.0181/π) ≈ 0.068 м (68 мм)
5. Производительность системы:
Размыв породы: ~6.5 м³/ч (при K=4 и D=152 мм)
Концентрация пульпы:
o По объему: 6.5/450 ≈ 1.4%
o По массе: (6.5×2.6)/450 ≈ 37.6 кг/м³
6. Проверка подъемной способности:
Требуемый напор:
Hmin = 25×(1+4×0.2) + 2.58 ≈ 47.6 м
Запас напора: 459/47.6 ≈ 9.6 раз (достаточно)
Итоговые параметры системы:
Компонент
Параметр
Значение
Гидромонитор
Диаметр насадки
19 мм
Скорость струи
90.2 м/с

19.

Компонент
Параметр
Значение
Гидроэлеватор
Диаметр насадки
68 мм
Диаметр пульпопровода
152 мм
Производительность
450 м³/ч
Водоподача
DN100
Потери напора
2.58 м
Размыв породы
~6.5 м³/ч
Концентрация пульпы
37.6 кг/м³
Трубопроводы
Производительность
Ключевые выводы:
1. Система с DN100 и пульпопроводом 152 мм работоспособна
2. Увеличение диаметра пульпопровода до 152 мм позволило:
o Повысить производительность по породе с 5 до 6.5 м³/ч
o Улучшить концентрацию пульпы с 29 до 37.6 кг/м³
o Снизить скорость пульпы с 10.2 до 6.9 м/с (меньший износ)
3. Рекомендуемые диаметры:
o Насадка гидромонитора: 19 мм
o Насадка эжектора: 68 мм
4. Система имеет значительный запас по напору (9.6 раз)
Эксплуатационные рекомендации:
1. Для увеличения производительности можно:
o Повысить расход воды до 120 м³/ч (с заменой водоподачи на DN125)
o Увеличить коэффициент эжекции до 5 (при снижении глубины)
2. Контролировать:
o Износ насадок (особенно 19 мм)
o Засоряемость пульпопровода
o Фактическую концентрацию пульпы