Гидромеханизация — способ разработки грунта и полезных ископаемых с помощью воды. Грунт размывают струёй, превращают в пульпу и транспортируют по трубопроводу. Гидродобыча использует тот же принцип для извлечения полезных ископаемых. Ключевую роль в этих технологиях играют насосы, перекачивающие абразивную пульпу. Разберём требования к оборудованию и правила выбора.
Что такое гидромеханизация
Гидромеханизация объединяет процессы размыва грунта, его превращения в гидросмесь и гидравлического транспорта. Метод широко применяют при намыве территорий, дноуглублении, разработке карьеров и на земснарядах. Главное преимущество — высокая производительность при перемещении больших объёмов грунта, а основной инструмент транспорта — насосы для перекачки пульпы.
Особенности перекачиваемой среды
В гидромеханизации перекачивают песчаную и рудную пульпу — абразивную гидросмесь с высоким содержанием твёрдого. Такая среда быстро изнашивает гидравлику и склонна к осаждению. Поэтому оборудование должно сочетать износостойкость, запас по мощности и способность поддерживать частицы во взвешенном состоянии. Подробнее свойства пульпы разобраны в статье про насос для перекачки пульпы.
Какие насосы применяют
Для гидромеханизации применяют шламовые насосы с проточной частью из высокохромистого чугуна и агитатором. Агитатор особенно важен при работе с песчаной пульпой: он взмучивает осевший песок и поддерживает концентрацию твёрдого. Для перекачки на большие расстояния нужны насосы высокого напора, а при значительных дистанциях применяют последовательные насосные станции.
Ключевые требования
- Износостойкая проточная часть;
- Агитатор для перекачки осаждающейся пульпы;
- Запас по мощности двигателя;
- Высокий напор для транспорта на расстояние;
- Надёжность при непрерывной работе.
Применение
- Земснаряды и дноуглубление;
- Намыв территорий и дамб;
- Разработка песчано-гравийных карьеров;
- Гидродобыча полезных ископаемых;
- Транспорт пульпы на обогатительных фабриках.
Подбор насоса
Подбор ведут от характеристик пульпы и трассы: плотность и абразивность, размер частиц, требуемый расход, полный напор с учётом длины трубопровода. Важно поддерживать скорость потока выше критической, чтобы частицы не осаждались в трубопроводе. Общие принципы — в статье как выбрать шламовый насос, а подобрать модель можно в каталоге.
Частые вопросы
Почему в гидромеханизации нужны шламовые насосы?
Пульпа абразивна и плотна. Только шламовые насосы с износостойкой гидравликой и агитатором справляются с такой средой длительно.
Как перекачивать пульпу на большое расстояние?
Применяют насосы высокого напора и последовательные насосные станции, поддерживающие напор по всей трассе.
Зачем поддерживать скорость потока?
Чтобы твёрдые частицы не осаждались и не заиливали трубопровод. Скорость рассчитывают исходя из свойств пульпы.
Цикл гидромеханизации: от размыва до намыва
Классическая схема состоит из четырёх звеньев, и насосы нужны в двух из них.
- Размыв. Гидромонитор бьёт струёй воды в забой и превращает грунт в пульпу. Воду к нему подаёт отдельный насос чистой воды с высоким напором.
- Сбор. Пульпа стекает в зумпф — приямок у забоя.
- Транспорт. Грунтовый или шламовый насос забирает пульпу из зумпфа и гонит её по пульпопроводу.
- Намыв. На карте намыва грунт оседает, а осветлённая вода уходит по водосбросу.
Получается, что на объекте работают две разные машины: водяной насос для гидромонитора и пульповый для транспорта. Путать их нельзя — водяной насос на пульпе изнашивается за считанные дни.
Погружной насос вместо земснаряда
На небольших объектах всё чаще обходятся без земснаряда: погружной шламовый насос с агитатором подвешивают на стрелу экскаватора или ставят на понтон. Агитатор взмучивает осевший песок, насос забирает пульпу прямо со дна и подаёт её на берег. Такой комплекс проще перевозить и быстрее запускать. Подробнее — в статьях шламовый насос для экскаватора и гидравлический шламовый насос, о земснарядах — в статье насос для земснаряда.
Производительность по грунту и по пульпе
Заказчик обычно считает в кубометрах грунта, а насос перекачивает кубометры пульпы. Связывает их объёмная концентрация твёрдого. Если насос подаёт 200 м³/ч пульпы, в которой твёрдое занимает 15 % объёма, по грунту это 200 × 0,15 = 30 м³/ч. Отсюда простое правило: чтобы оценить сроки работ, делят объём грунта не на подачу насоса, а на произведение подачи и концентрации.
Повышать концентрацию ради производительности можно только до предела: с ростом плотности растут нагрузка на двигатель и риск осаждения в трубе. Как это учитывать — в статье плотность и вязкость пульпы.
Вопросы с объектов
Чем грунтовый насос отличается от шламового?
Грунтовые насосы — горизонтальные машины для транспорта песчаной и гравийной гидросмеси на станциях и земснарядах. Погружные шламовые насосы работают прямо в среде. Подробно — в статье грунтовый насос ГрТ и ГрАТ.
Нужен ли агитатор, если грунт уже размыт?
Если насос стоит в зумпфе, куда пульпа стекает сама, агитатор помогает поднять осевший песок у всасывания. Если насос опускают на дно водоёма, без агитатора или рыхлителя он будет качать в основном воду.
Подберём насос под вашу задачу
Оставьте заявку — инженер уточнит параметры (среда, расход, напор, абразивность) и пришлёт 2-3 варианта с ценой и сроками за 1 рабочий день.
Подобрать насос → или звоните +7 (499) 397-84-51
Фоновая справка по теме: Земснаряд — энциклопедическая статья с общей классификацией и терминами.
Где посмотреть подходящие модели
Если вы уже определились с классом машины, посмотрите ассортимент шламовых насосов в каталоге — по каждой серии указано назначение и область применения. Не нашли подходящего типоразмера — напишите, подберём аналог.
Ходовые модели под этот класс работ — Flygt H 5520, 5530, Atlas Copco WEDA-L 110N, Atlas Copco WEDA-L 80N. Точные характеристики под ваш напор и фракцию пришлём по запросу — они зависят от исполнения.