Bơm

Lựa chọn máy bơm khử nước cho các mỏ khai thác

Máy bơm Borra

Chọn một máy bơm hút nước từ nguồn nước chảy vào công trường, hình dạng của bệ thay nước và bể chứa, cũng như đường thoát nước hoặc tái sử dụng. Nước ngầm chảy qua đá vỡ, lượng mưa chảy xuống, nước rửa đá và vật liệu mịn lắng đọng có thể tạo ra các yêu cầu khác nhau. Tính toán lưu lượng bình thường và trong bão, tổng độ cao đến khu vực xử lý hoặc lắng đọng, điều kiện hút, kích thước hạt và độ mài mòn, sau đó so sánh các đường cong bơm chính xác và giới hạn dịch vụ. Một xe kéo diesel di động có thể phù hợp với một công trường có nhiều bệ thay nước, trong khi một trạm cố định có thể phù hợp với lưu lượng ổn định trong thời gian dài; không phải lúc nào cũng có thể chọn được một giải pháp tốt nhất. Giấy phép xả nước, khả năng kiểm soát trầm tích, khả năng tiếp cận để làm sạch và khả năng ứng phó dự phòng có thể hạn chế lượng bơm hữu ích nhiều hơn giới hạn được liệt kê trong sách hướng dẫn của máy bơm.

Miêu tả nguồn nước của mỏ đá

Nước thoát từ các đường vận chuyển và các bục lộ thiên, nước ngầm thấm qua các khe nứt đá, nước thải từ nhà máy rửa đá, và nước được tích trữ trong các khu vực hầm mỏ thấp. Phân tích riêng biệt các dòng chảy thông thường vào mùa khô từ các đợt bão và từ việc rút nước theo kế hoạch sau khi ngừng hoạt động. Một mỏ đá vôi bị nứt có thể có hành vi khác với một hố cát và sỏi; không chuyển giá trị dòng chảy từ một địa điểm khác. Cơ quan Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ Khảo sát nguồn nước ngầm tại mỏ đá ở Michigan Bằng chứng này cho thấy việc khử nước từ mỏ đá có thể là một yếu tố quan trọng trong việc sử dụng nước ngầm tại một khu vực cụ thể. Các kết quả số liệu của nó không phải là giá trị thiết kế cho mỏ đá này.

Máy bơm BorraPumps ZBCY Mobile Diesel Engine Trailer Pump — thiết lập minh họa
Máy bơm BorraPumps ZBCY dành cho động cơ diesel di động. Thiết lập minh họa dựa trên sản phẩm gốc của BorraPumps.

Đo mức nước và hoạt động bơm theo thời gian. Sự gia tăng lượng nước trong thời gian bơm ngừng có thể giúp ước tính lượng nước chảy vào nếu có thể vẽ bản đồ diện tích bể chứa so với độ cao của nó, nhưng cần phải tính đến lượng nước mưa và nước từ quá trình xử lý. Việc mô phỏng nước ngầm hoặc các thử nghiệm bơm có thể cần thiết đối với độ sâu mới hoặc vùng chứa nước xung quanh nhạy cảm. Hướng dẫn tính toán lưu lượng khai quật giải thích cách kết hợp dòng chảy liên tục và việc rút nước từ các hầm chứa mà không cần tính toán lưu lượng bơm từ lượng khối lượng của mỏ đá.

Phân tách mức tối thiểu cần thiết cho hoạt động với các mức báo động và ngắt động cơ cao hơn. Khối lượng có thể sử dụng giữa hai mức này cho phép người vận hành có thời gian phản ứng khi máy bơm ngừng hoạt động, nhưng chỉ khi đường cong khu vực của bể chứa được biết rõ. Một hố đào hẹp có thể chứa ít vật liệu hơn nhiều so với một khu vực lắng đọng rộng. Kiểm tra xem tràn có thể tiếp cận được thiết bị điện, đường vận chuyển hay một bục không ổn định không. Tính toán thời gian tác động này xác định tốc độ mà máy bơm dự phòng phải khởi động hoặc được kết nối; nó nên được xem xét lại khi việc khai quật thay đổi hình dạng của khu vực thấp.

Phối hợp sản phẩm của một trang web thực tế với nghĩa vụ thuế

The Máy bơm BorraPumps ZBCY dành cho động cơ diesel di động Đây là một sản phẩm thực sự. Hình ảnh được lập chỉ mục cho thấy một chiếc tủ màu vàng được bao bọc bên cạnh vỏ bơm màu xám trên một chiếc xe kéo bốn bánh màu đen và cần cẩu. Hình ảnh này không thể xác định được đường cong dòng chảy, lượng nhiên liệu tiêu thụ, kích thước vật rắn, mức độ ồn hoặc chứng nhận mỏ đá. Trước khi đặt hàng, vui lòng yêu cầu thông tin về mẫu chính xác. Dòng sản phẩm máy bơm rơ-moóc Cung cấp các ứng viên di động liên quan.

Một máy bơm cần một bề mặt hoạt động ổn định, một đường dẫn nhiên liệu và dịch vụ dễ dàng tiếp cận, các giá đỡ ống phù hợp và một kế hoạch để tránh các nguy cơ giao thông và nổ mìn. Một máy bơm cố định có thể đơn giản hóa việc giám sát nếu đường dẫn thoát và bể chứa vẫn ổn định. So sánh toàn bộ hệ thống và trường hợp hỏng hóc, chứ không chỉ xem xét sự xuất hiện của thiết bị trên xe hoặc cố định.

Tính lượng đầu khi hố đào ngày càng sâu

Thăm dò mức nước hoạt động thấp nhất, độ cao của máy bơm, ao lắng hoặc đường thoát nước được phép, và tuyến đường ống thực tế. Tổng độ cao ở lưu lượng thiết kế bao gồm sự khác biệt độ cao tĩnh, tổn thất hút và xả, các khớp nối, van kiểm tra và bất kỳ thiết bị xử lý nào. Khi mỏ khai thác ngày càng sâu, độ cao tĩnh có thể tăng lên trong khi chiều dài ống cũng tăng lên. Một máy bơm đáp ứng được công suất ban đầu có thể mất lưu lượng sau này. Hướng dẫn tính toán đầu xả nước Giải thích đường cong dữ liệu và hệ thống chung; sử dụng đường cong bơm ZBCY chính xác ở từng giai đoạn.

Không tính đến sự thay đổi độ cao từ nguồn đến đầu ra và sau đó thêm lực hút một lần nữa. Kiểm tra độ bôi trơn của máy bơm bề mặt và NPSH đầu vào riêng biệt. Nếu nguồn nước ở rất thấp so với máy bơm, việc hạ thấp máy bơm hoặc sử dụng giải pháp thay thế thích hợp có thể hiệu quả hơn việc cho rằng một động cơ lớn hơn sẽ giải quyết được vấn đề về đầu vào. Bao gồm tổn thất đầu ra do bộ lọc bẩn nếu nước từ mỏ được xử lý trước khi được xả ra ngoài.

Bao gồm tiền phạt, đá và cát

Nước thải từ mỏ đá có thể chứa các loại vật liệu như: đá vụn, cát, mảnh vụn sắc nhọn và thỉnh thoảng là các loại đá lớn hơn. Sự pha trộn này có thể lắng đọng trong một ống có tốc độ dòng chảy thấp hoặc làm mài mòn vỏ bơm và cánh quạt ở tốc độ dòng chảy địa phương cao. Lấy mẫu nước và trầm tích trong quá trình vận hành ở nhiều điều kiện khác nhau. Xác định phân bố kích thước hạt, nồng độ, độ cứng và tính chất hóa học của các mẫu vật. Nhãn “bơm rác” không chứng minh rằng nó có thể xử lý được chất bùn có độ nhám cao, cũng như một mặt bích lớn không chứng minh được rằng nó có một lối đi bên trong có cùng đường kính.

Viện Thủy lực Nguồn tài nguyên về tính chất bùn Giúp tổ chức lại độ đậm đặc, mật độ và độ cứng của chất rắn. Hướng dẫn sử dụng máy bơm tự làm sạch nước bùn Phát triển các câu hỏi về độ mòn cho một loại máy bơm khác. Đối với model ZBCY, hãy xác nhận giới hạn về vỏ máy bơm, cánh quạt, miếng đệm, van và ống dẫn từ nhà cung cấp của họ. Khi có thể, hãy đặt đầu vào bơm ở trên vật liệu lắng đọng, đồng thời đảm bảo đủ độ ngập để tránh hình thành xoáy không khí.

Tình trạng mỏ khai thác Hậu quả của việc lựa chọn máy bơm Bằng chứng từ trang web
Nước thấm từ thời tiết khô Thời gian chạy liên tục và số giờ chạy Sổ ghi chép về mực nước và lượng nước chảy ra
Rác thải từ các ghế ngồi trong cơn bão Cần lượng lưu lượng và dung tích lưu trữ tối đa Bản đồ thoát nước và thiết kế bồn đựng nước mưa
Xây dựng mỏ đào sâu Đầu bơm cao hơn, ống dài hơn Khảo sát và lập kế hoạch tuyến đường
Cáng và hạt đá Khả năng chịu tải, tắc nghẽn và điều trị Mẫu trầm tích đại diện
Cầu thoát nước ao nuôi Áp lực ngược hoặc giới hạn lưu lượng Mức độ nước trong ao và điều kiện cấp phép
Việc bố trí di động Ổ ổn định và khả năng tiếp cận Sự bố trí giao thông, tiếng nổ và dịch vụ
Lỗi bơm Phản ứng chờ sẵn và báo động Nâng cao cấp nước quan trọng và thời gian sẵn có

Bảng là một khuôn khổ để thu thập các thông tin đầu vào. Nó không quy định một dòng chảy hoặc chỉ số chất rắn chung cho sản phẩm được mô tả trong hình.

Kiểm soát chất lượng trầm tích và lượng nước thải

Lượng nước được bơm ra phải phù hợp với hệ thống xử lý và quy định về mức xả thải. Việc bơm nước với tốc độ cao có thể khiến chất thải đi qua đường ống xử lý quá nhỏ, làm xói mòn đường ống thoát nước hoặc vượt quá mức cho phép. Cơ quan EPA của Hoa Kỳ Bảng thông tin về nước mưa từ các mỏ khoáng sản thuộc khu vực J Phù hợp với việc kiểm soát nước mưa công nghiệp tại các cơ sở khai khoáng và chế biến khoáng sản. Trang hướng dẫn về chất thải khai thác khoáng sản Giải thích rằng quá trình khử nước và xử lý mỏ có thể tạo ra nước thải được quy định. Các giấy phép hiện tại và kết quả về chất lượng nước quy định việc xả thải tại địa điểm này.

Nếu nước được tái sử dụng để rửa đá hoặc kiểm soát bụi, hãy xác định tỷ lệ tái sử dụng, lưu trữ và chất lượng yêu cầu riêng biệt với việc thoát nước từ giếng khẩn cấp. Một máy bơm duy nhất chỉ có thể phục vụ nhiều chức năng nếu các chỉ số lưu lượng/năng suất và khả năng tương thích của chất lỏng được xác nhận. Giữ ao lắng luôn có thể tiếp cận để loại bỏ cặn lắng; ao đầy hoặc bị tắc có thể làm tăng mức lưu lượng và áp lực ngược, khiến máy bơm dịch chuyển khỏi vị trí hoạt động dự định.

Hãy chọn sức mạnh và tính di động một cách có chủ ý

Một xe kéo chạy bằng động cơ diesel có thể hoạt động trước khi nguồn điện ổn định được đưa vào một bục mới, nhưng nó cần được tiếp nhiên liệu, quản lý khí thải, kiểm soát tiếng ồn, bảo dưỡng động cơ và di chuyển an toàn. Một trạm điện cố định có thể hiệu quả trong hoạt động liên tục, nhưng các dây cáp, thiết bị bảo vệ và nguồn điện dự phòng phải được lắp đặt phù hợp với môi trường. Đừng đặt thiết bị lên một bục không ổn định chỉ vì bánh xe của nó giúp xe di chuyển được. Cố định và ổn định xe kéo và sử dụng thiết bị ổn định theo hướng dẫn sử dụng.

Lắp đặt các đường ống hút và xả nước tránh va chạm với xe cộ, đá sắc nhọn và rung động. Cung cấp đủ chiều dài cho các hoạt động được lên kế hoạch nhưng tránh các vòng xoắn và khúc cua không được tính toán cẩn thận có thể tiêu tốn nhiều sức lực. Kiểm tra xem người vận hành có thể ngắt kết nối, kéo xe, định vị và nối lại hoạt động mà không cần vào bên trong mép bể chứa có nguy cơ bị vỡ hay không. Địa điểm thi công phải xác định xem một máy bơm nào trong quá trình ngừng hoạt động cần có chế độ chờ tự động, một xe kéo dự phòng sẵn sàng kết nối hay một sự tạm dừng có kiểm soát trong quá trình khai thác mỏ.

Kiểm tra nhiệm vụ khai thác đá qua thời gian

Đo lưu lượng, áp suất hút và xả, mức độ đầy bể chứa, mức độ đầy van xả, tải động cơ hoặc tải động cơ, cấu hình ống và tình trạng bùn lắng khi vận hành. Lưu giữ các giá trị chuẩn về thời gian bơm, độ rung và rò rỉ. Sự giảm lưu lượng có thể do hố đào sâu hơn, ống dài hơn, cống hút bị tắc, mức độ đầy bể lắng cao hơn hoặc do máy bơm bị mòn. Chẩn đoán nguyên nhân của sự thay đổi trước khi thay thế thiết bị. Công trình của USGS về tác động của nước ngầm từ hố đào hỗ trợ việc giám sát ngoài trạm bơm khi việc rút nước có thể ảnh hưởng đến nguồn nước xung quanh.

Khi các băng ghế mới được lắp đặt, hãy cập nhật lại bảng cân đối nước và cấu hình đầu máy. Kiểm tra lại thiết bị sau khi sử dụng với các chất làm mài mòn và giữ các bộ phận bị hao mòn quan trọng theo lịch trình được ghi chép. Kiểm tra các báo động cấp cao và tuyến đường dự phòng tại vị trí mà chúng thực sự phải phục vụ. Hồ sơ phải ghi rõ khi cần phải xem xét lại lựa chọn, chứ không chỉ đơn giản là việc động cơ đã khởi động.

Gửi yêu cầu đặt hàng đầy đủ cho nhà cung cấp

Cung cấp vật liệu mỏ đá và mẫu nước, lưu lượng bình thường và trong bão, thời gian rút nước cần thiết, độ cao của bồn hút và xả hiện tại và dự kiến, bố trí đường ống hút và xả, lối thoát xử lý hoặc tái sử dụng, số giờ hoạt động, khả năng cung cấp nhiên liệu hoặc điện, giới hạn tiếng ồn, phương tiện tiếp cận địa điểm và khả năng ứng phó khi sự cố xảy ra. Yêu cầu các đường cong bơm chính xác, giới hạn bơm, dữ liệu về chất rắn và vật liệu, xếp hạng công suất liên tục của động cơ, kích thước, khoảng cách bảo trì và phụ tùng thay thế. So sánh các nhà cung cấp dựa trên cùng các trường hợp lưu lượng/nhiệt độ và xác định mọi giả định chưa được xác nhận trước khi mua hàng.

Các câu hỏi thường gặp

Có thể một máy bơm di động phục vụ mọi bồn đá tại một mỏ đá không?

Chỉ khi đáp ứng được các yêu cầu về lưu lượng, đầu bơm, độ nhớt và khả năng tiếp cận tại từng giai đoạn. Lại tính toán khi lòng chảo sâu hơn hoặc ống dẫn bị tắc.

Nước từ mỏ đá luôn luôn là dạng bùn không?

Không. Một số dòng nước có độ trong tương đối cao, trong khi những dòng khác lại chứa các hạt cặn hoặc đá. Trước khi chọn đầu dòng nước, bạn nên thử nghiệm trực tiếp hỗn hợp thực tế.

Máy bơm rơle có loại bỏ nhu cầu về công suất dự phòng không?

Không. Di động và dự phòng là hai khái niệm khác nhau. Xác định thời gian nước có thể tăng lên sau khi xảy ra sự cố và kiểm tra tuyến đường dự phòng.

Có thể xả quặng trực tiếp vào dòng suối không?

Đừng cho rằng như vậy. Việc điều trị, giám sát và giấy phép phụ thuộc vào chất lượng nước và thẩm quyền; hãy tuân theo kế hoạch đã được phê duyệt của địa điểm.

Học tập nâng cao

NPTEL IIT Kharagpur Bài giảng về nguyên tắc thiết kế khử nước Cung cấp một phần giới thiệu trung lập về các phương pháp kiểm soát nước. Việc điều tra nguồn nước ngầm của mỏ, các đường cong sản phẩm và giấy phép xả nước vẫn là yếu tố quyết định thiết kế.

NPTEL IIT Kharagpur: Nguyên tắc thiết kế khử nước