Analiza energochłonności pomp głównego odwadniania kopalń podziemnych

• Autorzy: Michlowicz Edward , Wojciechowski Jerzy

Warianty tytułu

EN

Energy consumption analysis of the main dewatering pumps in underground mines

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Odwadnianie kopalń należy do głównych zadań i problemów eksploatacji w górnictwie, które nie wpływają bezpośrednio na wydobycie, jednak stanowi nieodzowną działalność dla prawidłowej eksploatacji kopalń. Pompownie głównego odwadniana w kopalniach znajdują się na różnych poziomach, ale zawsze wysokość pompowania wynosi kilkaset metrów. Liczba pomp oraz czas ich pracy zależą od wielkości dopływów wód i jednoznacznie wynikają z przepisów. Ze względu na wydajność i wymaganą wysokość podnoszenia zapotrzebowanie mocy może znacznie przekraczać 1 MW. Dlatego prawidłowa eksploatacja pomp głównego odwadniania, przy niskiej energochłonności, stanowi podstawowy warunek ograniczenia kosztów wypompowania wody. Analizowana pompownia znajduje się na poziomie 500, jest wyposażona w dziesięć pomp OW-250/8 o wydajności Q = 500 m3 /h (0,139 m3 /s). Czas eksploatacji większości pomp przekracza 20 tysięcy godzin, co powoduje, że energochłonność wynosi od 2,17 do 2,67 kWh/m3 wypompowanej wody. Wyniki przeprowadzonej analizy eksploatacyjnej i wartości wskaźników określających energochłonność odniesiono do wskaźników dla nowych pomp pracujących z parametrami (sprawność) katalogowymi. Na tej podstawie oceniono wpływ przekroczenia czasów między remontami na parametry eksploatacyjne i zwiększenie kosztów eksploatacji pomp głównego odwadniania.

EN

Mine dewatering is one of the main tasks and problems in the mining sector which do not affect output directly but are necessary for correct mine operations. The main dewatering pumps are located at various levels, but the pumping head is always a few hundred metres underground. The number and operating time of the pumps depends on the water inflow and are specified in the applicable regulations. Due to the capacity and required head, the power demand may well be in excess of 1 MW. Consequently, the correct use of main dewatering pumps, at low energy consumption, is a basic condition of limiting water pumping costs. The analysed pumping station is located at level 500, is equipped with ten Q = 500 m3 /h (0.139 m3 /s) OW-250/8 pumps. The operating time of most pumps exceeds 20 000 h and the energy consumption is from 2.17 to 2.67 kWh/m3 of pumped water. The analysis results and the energy consumption ratios have been compared with the data for new pumps which operate at data sheet parameters (efficiency). This was the basis to evaluate the impact of exceeding the time between repairs on operating parameters and the increase in the operating costs of the main dewatering pumps.

Słowa kluczowe

PL

charakterystyki pomp; energochłonność; koszty pompowania

EN

dewatering pumps; energy consumption; pumping costs

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Mining – Informatics, Automation and Electrical Engineering
• Rocznik: 2021
• Tom: R. 59, nr 2
• Strony: 55--62
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Michlowicz Edward

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Wojciechowski Jerzy

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Inung A., Adnyano A., Bagaskoro M.: Technical study of mine dewatering system in coal mining. PROMINE 2020, 1: 28–33.
• [2] Gonet A., Stryczek S., Brudnik K.: Causes and Consequences of Water Flux on the Example of Transverse Heading Mina in the Salt Mine „Wieliczka”. Archives of Mining Sciences 2012, 57: 323–334.
• [3] Bukowski P.: Evaluation of Water Hazard in Hard Coal Mines in Changing Conditions of Functioning of Mining Industry in Upper Silesian Coal Basin – USCB (Poland). Archives of Mining Sciences 2015, 60, 2: 455–475.
• [4] Rybicki Cz., Dubiel S., Blicharski J., Falkowicz S.: Water Inflow Prognosis for the Gas Wells. Archives of Mining Sciences 2006, 51, 2: 241–251.
• [5] Miladinović B., Ristić Vakanjac V., Bukumirović D., Dragišić V., Vakanjac B.: Simulation of Mine Water Inflow: Case Study of the Štavalj Coal Mine (Southwestern Serbia). Archives of Mining Sciences 2015, 60, 4: 955–969.
• [6] Qazizada M.E., Pivarčiová E.: Reliability of parallel and serial centrifugal pumps for dewatering in mining process. Acta Montanistica Slovaca 2018, 23(2): 141–152.
• [7] Chen T., Riley C., Van Hentenryck P., Guikema S.: Optimizing inspection routes in pipeline networks. Reliability Engineering & System Safety 2020, 195: 106700.
• [8] Hancock S., Wolkersdorfer C.: Renewed demands for mine water management. Mine Water Environ 2012, 31(2): 147–158.
• [9] Zhang C., Zhang Y.: Common cause and load-sharing failures-based reliability analysis for parallel systems. Eksploatacja i Niezawodność – Maintenance and Reliability 2020, 22 (1): 26–34.
• [10] Matysik A.: Odwadnianie kopalń podziemnych. Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków 2002.
• [11] Wojciechowski J., Mikoś M., Ptak J.: Zastosowanie modelowania matematycznego do komputerowych obliczeń systemu głównego odwadniania kopalni. Pompy. Pompownie 2006, 1 (120): 26–30.
• [12] Rozporządzenie Ministra Energii z dnia 23 listopada 2016 r. w sprawie szczegółowych wymagań dotyczących prowadzenia ruchu podziemnych zakładów górniczych. Dz.U. z 2017 r., poz. 1118.
• [13] Jędral W.: Pompy wirowe. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2014.
• [14] Wilk S., Golec K., Wilk A.: Wirowe pompy stacjonarne, podręcznik doboru, instalowania i eksploatacji. Zakład Mechaniki Przemysłowej ZAMEP Sp. z o.o., Gliwice 2015.
• [15] Szymański Z.: Nowoczesne metody sterowania i badań diagnostycznych kopalnianych pomp głównego odwadniania. Napędy i Sterowanie 2013, 2: 54–61.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).