Akademia Górniczo-Hutnicza
im. Stanisława Staszica
w Krakowie

Projekt instalacji podsadzki hydraulicznej

GRUM Ilona

GIG III EZSM gr. 2

Numer indeksu: 240637

Dane wyjściowe

Rzędna zrębu szybu [m n.p.m.]: 214,0

Trasa rurociągu

Oznaczenie wyrobiska	Nazwa wyrobiska	Długość odcinka [m]	Średnica rurociągu [mm]	Kąt nachylenia [°]	Ilość kolan [szt.]
1 - 2	Szyb	644,0	185	-90	0
2 – 3	Przekop k.	822,0	185	0	3
3 – 4	Przecznica p.	367,9	150	0	4
4 – 5	Chodnik w.	360,7	150	1,6	3
5 – 6	Upadowa	847,0	150	5,8	0
6 – 7	Chodnik	221,5	150	-1,6	2
7 – 8	Pochylnia	447,0	150	-5,8	0
8 – 9	Chodnik	242,0	150	0	3
9 - 10	Pochylnia	254,3	150	-5,8	0
10 - 11	Chodnik n.	286,7	150	0	0

Wymiary wyrobiska podsadzanego

Długość [m]: 145,00

Wysokość [m]: 2,25

Krok podsadzki [m]: 2,30

Współczynnik sprawności hydrodynamicznej η_piasek = 0,83

Współczynnik sprawności hydrodynamicznej η_{piasek + skała płona} = 0,80

Ocena:

Projektowanie instalacji podsadzki metodą Adamka

Oznaczenie wyrobiska	Nazwa wyrobiska	Rzędne wysokości odcinka [m]		Długość odcinka [m]	Średnica rurociągu [mm]	Długość zredukowana [m]	Kąt nachylenia [°]	Ilość kolan [szt.]
		początek	koniec
1 - 2	Szyb	214,0	-430,0	644,0	185	225,4	-90	0
2 – 3	Przekop	-430,0	-430,0	822,0	185	290,43	0	3
3 – 4	Przecznica p.	-430,0	-430,0	367,9	150	378,3	0	4
4 – 5	Chodnik w.	-430,0	-491,94	360,7	150	368,5	1,6	3
5 – 6	Upadowa	-491,94	-334,31	847,0	150	847,0	5,8	0
6 – 7	Chodnik	-334,31	-340,49	221,5	150	226,7	-1,6	2
7 – 8	Pochylnia	-340,49	-385,68	447,0	150	447,0	-5,8	0
8 – 9	Chodnik	-385,68	-385,68	242,0	150	249,8	0	3
9 - 10	Pochylnia	-385,68	-411,39	254,3	150	254,3	-5,8	0
10 - 11	Chodnik n.	-411,39	-411,39	286,7	150	286,7	0	0
-----	-----	H = 625,39		Suma:	-----	Suma:	-----	Suma:
				4493,1		3574,13		15

1. Określenie rzędnych wysokości i długości zredukowanych.

1. Rzędne wysokości poszczególnych punktów uzyskujemy z prostej funkcji trygonometrycznej jaką jest funkcja sinus. W przypadku moich danych mam do czynienia z dwoma kątami 1,6 i 5,8 stopnia. Odpowiednio sinus(1,6) = 0,0279, a sinus(5,8) = 0,1011. Oraz przykładowe obliczenie rzędnej dla wyrobiska 4-5.

Dla wyrobiska 4-5 rzędna x wynosi: 10,07

Dla 5-6: 85,63

Dla 6-7: -6,18

Dla 7-8: -45,19

Dla 9-10: -25,71

2. Długość zredukowaną L_o liczymy ze wzoru:

Gdzie współczynnik

Współczynnik a dla d=185 wynosi 0,35, a dla d=150 wynosi 1

Do = 150mm – średnica zredukowana

Di – średnica rzeczywista

n – ilość kolan w rurociągu

l- długość odcinka rurociągu

2. Obliczenia dla instalacji podsadzkowej z piasku

   1. Ustalenie parametru układu przestrzennego instalacji ( )

2. Określenie kinetycznego ciężaru właściwego mieszaniny ( )

W moim przypadku jest mniejsze od 6,8 czyli za przyjmuje 18.

3. Koncentracja objętościowa mieszaniny podsadzkowej c

- średni ciężar objętościowy materiału podsadzkowego

4. Współczynnik efektywności podsadzania ( )

5. Stosunek wody do objętości usypowej materiału podsadzkowego w mieszaninie ( )

6. Wyznaczenie jednostkowych rozporządzalnych strat energii przepływu ( )

= 0,83 dla piasku

7. Określenie prędkości roboczej przepływu mieszaniny podsadzkowej ( ) w rurociągu D=150 [mm]

8. Określenie prędkości roboczej przepływu mieszaniny podsadzkowej ( ) w rurociągu D=185 [mm]

S₁₅₀ = 176,63 [cm²] = 0,0177 [m²] – pole przekroju rurociągu d=150

S₁₈₅ = 268,67 [cm²] = 0,0269 [m²] – pole przekroju rurociągu d=185

9. Określenie prędkości krytycznej przepływu mieszaniny podsadzkowej piaskowej w rurociągu

d = 2 [mm] – maksymalna średnica ziaren (piasek)

10. Określenie współczynnika prędkości ruchu mieszaniny podsadzkowej w rurociągu D=150 [mm]

11. Określenie współczynnika prędkości ruchu mieszaniny podsadzkowej w rurociągu D=185 [mm]

12. Sprawdzenie warunku współczynnika pewności ruchu

Warunek spełniony dla obu średnic rurociągów.

13. Natężenie przepływu mieszaniny podsadzkowej ( )

14. Wydajności instalacji podsadzkowej ( )

15. Określenie czasu podsadzania

V = 2,3*2,25*145 = 750,38 [m³] – objętość pustki

3. Obliczenia dla instalacji posadzkowej z piasku i kamienia

1. Ustalenie parametru układu przestrzennego instalacji ( )

2. Określenie kinetycznego ciężaru właściwego mieszaniny ( )

W moim przypadku jest większe od 5,1 czyli za przyjmuje wartość obliczoną z powyższej zależności :

3. Koncentracja objętościowa mieszaniny podsadzkowej c

- średni ciężar objętościowy materiału podsadzkowego

4. Współczynnik efektywności podsadzania ( )

5. Stosunek wody do objętości usypowej materiału podsadzkowego w mieszaninie ( )

6. Wyznaczenie jednostkowych rozporządzalnych strat energii przepływu ( )

= 0,82 dla piasku z kamieniem

7. Określenie prędkości roboczej przepływu mieszaniny podsadzkowej ( ) w rurociągu D=150 [mm]

8. Określenie prędkości roboczej przepływu mieszaniny podsadzkowej ( ) w rurociągu D=185 [mm]

S₁₅₀ = 176,71 [cm²] = 0,0177 [m²] – pole przekroju rurociągu d=150

S₁₈₅ = 268,8 [cm²] = 0,0269 [m²] – pole przekroju rurociągu d=185

9. Określenie prędkości krytycznej przepływu mieszaniny podsadzkowej piaskowej w rurociągu (wzór dla )

d = 50 [mm] – maksymalna średnica ziaren (piasek)

10. Określenie współczynnika prędkości ruchu mieszaniny podsadzkowej w rurociągu D=150 [mm]

11. Określenie współczynnika prędkości ruchu mieszaniny podsadzkowej w rurociągu D=185 [mm]

12. Sprawdzenie warunku współczynnika pewności ruchu

Warunek pewności ruchu dla mieszaniny piasku i kamienia nie został spełniony dla żadnej z średnic rurociągów. Użytkowanie takiej instalacji jest niedopuszczalne. Powodem nie spełnienia warunku jest stosunkowo mała głębokość instalacji przy jej równocześnie dużej długości (wartość współczynnika „ksi”).

1. Płukanie instalacji podsadzki hydraulicznej

1. Wyznaczenie jednostkowych rozporządzalnych strat energii przepływu wody w rurociągach ( )

2. Prędkość przepływu wody w rurociągu D=150 [mm]

3. Prędkość przepływu wody w rurociągu D=185 [mm]

4. Określenie czasu płukania instalacji

= 1,19 (przyjmuje z zakresu 1,1-1,2) – współczynnik zwiększający czas płukania

= 1473,8 [m] – długość rurociągów o d=185 [mm]

= 3058,3 [m] – długość rurociągów o d=150 [mm]

5. Określenie ilości wody do płukania instalacji

6. Całkowita ilość wody potrzebnej do płukania instalacji

7. Określenie ciśnienia mieszaniny w rurociągu (dla piasku)

, przykładowo dla punktu nr 2 i 8:

Pkt.	Hi [m]	Loi [m]	Pi [Pa]
1	214	0,0	0
2	430	225,4	639719,06
3	430	515,83	639711,51
4	430	894,13	639701,67
5	491,94	1262,63	624662,45
6	334,31	2109,63	496709,21
7	340,49	2336,33	505936,23
8	385,68	2783,33	573438,47
9	385,68	3033,13	573431,98
10	411,39	3287,43	611836,11
11	411,39	3574,13	611828,65

12