<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">gscience</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Mining Science and Technology (Russia)</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Горные науки и технологии</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="epub">2500-0632</issn><publisher><publisher-name>The National University of Science and Technology MISiIS (NUST MISIS)</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.17073/2500-0632-2022-2-150-160</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">gscience-350</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>MINING MACHINERY, TRANSPORT, AND MECHANICAL ENGINEERING</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ГОРНЫЕ МАШИНЫ, ТРАНСПОРТ И МАШИНОСТРОЕНИЕ</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Assessment of mine water solid phase impact on section pumps performance in the development of kimberlite ores</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Оценка влияния твердой фазы шахтных вод на эффективность секционных насосов при разработке месторождений кимберлитовых руд</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-4355-5028</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Овчинников</surname><given-names>Н. П.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Ovchinnikov</surname><given-names>N. P.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Николай Петрович Овчинников – кандидат технических наук, доцент, директор Горного института</p><p>Scopus ID 57191629443</p><p>г. Якутск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Nickolay P. Ovchinnikov – Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor, Director of the Mining Institute</p><p>Scopus ID 57191629443</p><p>Yakutsk</p></bio><email xlink:type="simple">ovchinnlar1986@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru">Северо-Восточный федеральный университет им. М. К. Аммосова<country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en">M. K. Ammosov North-Eastern Federal University<country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2022</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>20</day><month>07</month><year>2022</year></pub-date><volume>7</volume><issue>2</issue><fpage>150</fpage><lpage>160</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Ovchinnikov N.P., 2022</copyright-statement><copyright-year>2022</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Овчинников Н.П.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Ovchinnikov N.P.</copyright-holder><license license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://mst.misis.ru/jour/article/view/350">https://mst.misis.ru/jour/article/view/350</self-uri><abstract><p>Despite innovations in ALROSA’s (PJSC) mining and processing complexes under the updated strategy for economic development, practice shows that in recent few years the operating costs of the section pumps at the Udachny underground mine’s main drainage have increased significantly. Such an increase could be the result of a concentration of mechanical impurities in the mine water. This study is aimed at the integrated assessment of the impact of mechanical impurities concentration in mine water on the performance of the Udachny underground mine’s main drainage section pumps. It is also aimed at studying the feasibility of sinking additional inclined clarifying working-reservoirs. The target goal was achieved by means of visual, analytical, statistical, and other types of research in determining the impact of the concentration of mechanical impurities in mine water on the performance indicators of section pumps of the kimberlite mine’s underground drainage facilities. The integrated studies showed that the concentration of mechanical impurities in mine water is the key factor in determining the overhaul life and electricity demand of pumping equipment. The Udachny underground mine’s main drainage section pumps overhaul life can be calculated as a linear function of their delivery rates at the moment of taking-down for overhaul. This function is reliably described by empirical expression Q = –7.5X6 + 326.67, where X6 is the averaged mechanical impurities concentration in the mine water. Calculations showed that reducing the concentration of mechanical impurities in mine water from 17 to 4 g/l would decrease the annual operating costs of the Udachny underground mine’s main drainage section pumps by 100 million rubles.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>Несмотря на принятые нововведения в горно-обогатительных комбинатах АК «АЛРОСА» (ПАО) в рамках обновленной стратегии по экономическому развитию, практика свидетельствует, что за последние несколько лет существенно возросли затраты на эксплуатацию секционных насосов главного водоотлива подземного рудника «Удачный». Такому росту затрат мог способствовать заметный рост концентрации механических примесей в шахтных водах. Настоящая работа посвящена комплексной оценке влияния концентрации механических примесей в шахтных водах на эффективность секционных насосов главной водоотливной установки подземного рудника «Удачный» для технико-экономического обоснования проходки дополнительных наклонных осветляющих резервуаров. Поставленная цель достигается путем проведения визуальных, аналитических, статистических и других видов исследований по установлению степени влияния концентрации механических примесей в шахтных водах на ряд эксплуатационных показателей секционных насосов водоотливных хозяйств подземных кимберлитовых рудников. Комплексными исследованиями доказано, что концентрация механических примесей в шахтных водах является ключевым фактором, определяющим межремонтный ресурс и электропотребление насосного оборудования. Межремонтный ресурс секционных насосов главной водоотлиной установки подземного рудника «Удачный» может быть рассчитан как линейная функция их подачи на момент вывода в капитальный ремонт, изменение которой с высокой степенью достоверности описывается эмпирическим выражением Q = –7,5X6 + 326,67, где X6 – усредненная концентрация механических примесей в шахтных водах. Расчетным путем установлено, что снижение концентрации механических примесей в шахтных водах с 17 до 4 г/л позволит уменьшить годовые затраты на эксплуатацию насосного оборудования главной водоотливной установки рудника «Удачный» на 100 млн рублей.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>добыча алмазов</kwd><kwd>подземный рудник</kwd><kwd>АК «АЛРОСА» (ПАО)</kwd><kwd>рудник «Удачный»</kwd><kwd>водоотлив</kwd><kwd>секционные насосы</kwd><kwd>износ</kwd><kwd>щелевые уплотнения</kwd><kwd>механические примеси</kwd><kwd>эффективность эксплуатации</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>diamond mining</kwd><kwd>underground mine</kwd><kwd>PJSC ALROSA</kwd><kwd>Udachny mine</kwd><kwd>mine drainage</kwd><kwd>section pumps</kwd><kwd>wear</kwd><kwd>groove seals</kwd><kwd>mechanical impurities</kwd><kwd>operating efficiency</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Овчинников Н. П., Зырянов И. В. Оценка долговечности секционных насосов подземных кимберлитовых рудников АК «АЛРОСА». Горный журнал. 2017;(10):41–44. https://doi.org/10.17580/gzh.2017.10.08</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ovchinnikov N. P., Zyryanov I. V. Assessment of durability of sectional pumps in underground kimberlite mines of ALROSA. Gornyi Zhurnal. 2017;(10):41–44. (In Russ.) https://doi.org/10.17580/gzh.2017.10.08</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Овчинников Н. П. Проблемы эксплуатации электронасосных агрегатов секционного типа на кимберлитовых рудниках АК «АЛРОСА» и пути их решения. Известия Томского Политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2018;329 (6):66–73. URL: http://izvestiya.tpu.ru/archive/article/view/2046</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ovchinnikov N. P. Problems of operation of electric pumping sectional type units on kimberlite mines of Alrosa and the ways of their solution. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assets Engineering. 2018;329(6):66–73. (In Russ.) URL: http://izvestiya.tpu.ru/archive/article/view/2046</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Долганов А. В. Влияние гидроабразивного износа элементов проточной части на эксплуатационные качества центробежных насосов медно-колчеданных рудников. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2015;(8):181–186.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dolganov A. V. The influence of hydro-abrasive depreciation of excretory elements on ex-ploitation qualities of rotary pumps at copper and pyrites pits. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2015;(8):181–186. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Shen Z., Li R., Han W, Quan H. Erosion wear in impeller of double-suction centrifugal pump due to sediment flow. Journal of Applied Fluid Mechanics. 2020;13(4):1131–1142. https://doi.org/10.36884/jafm.13.04.30907</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shen Z., Li R., Han W., Quan H. Erosion wear in impeller of double-suction centrifugal pump due to sediment flow. Journal of Applied Fluid Mechanics. 2020;13(4):1131–1142. https://doi.org/10.36884/jafm.13.04.30907</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Serrano R., Santos L., Viana E., Martinez C. B. Case study: Effects of sediment concentration on the wear of fluvial water pump impellers on Brazil’s Acre River. Wear. 2018;408–409:131–137. https://doi.org/10.1016/j.wear.2018.04.018</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Serrano R., Santos L., Viana E., Martinez C. B. Case study: Effects of sediment concentration on the wear of fluvial water pump impellers on Brazil’s Acre River. Wear. 2018;408–409:131–137. https://doi.org/10.1016/j.wear.2018.04.018</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Паламарчук Н. В., Тимохина В. Ю., Паламарчук Т. Н. Причины неудовлетворительной работы автоматических уравновешивающих устройств центробежных высоконапорных насосов. Сборник научных трудов Донецкого института железнодорожного транспорта. 2016;(42):65–71.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Palamarchuk N., Timokhina V. J., Palamarchuk T. N. Causes of unsatisfactory operation of the automatic balancing devices of centrifugal high-pressure pumps. Sbornik nauchnykh trudov Donetskogo instituta zheleznodorozhnogo transporta. 2016;(42):65–71. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бородкин Н. Н., Паламарчук Т. Н., Захаров В. А. Выбор и расчет базовых параметров центробежных насосов для определения начального этапа кавитации. Сборник научных трудов Донецкого института железнодорожного транспорта. 2019;(52):82–91.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Borodkin N. N., Palamarchuk T. N., Zakharov V. A. Selection and calculation of the basic modes of the parameters of centrifugal pumps to determine the initial stage of cavitation. Sbornik nauchnykh trudov Donetskogo instituta zheleznodorozhnogo transporta. 2016;(42):65–71. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тимохин Ю. В., Паламарчук Н. В. Результаты исследований осевой силы ротора и параметров автоматических уравновешивающих устройств центробежных секционных насосов. Сборник научных трудов Донецкого института железнодорожного транспорта. 2017;(45):32–42.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Timohin J. W., Palamarchuk T. N. The research results of the axial forces of the rotor and automatic settings. Sbornik nauchnykh trudov Donetskogo instituta zheleznodorozhnogo transporta. 2017;(45):32–42. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Долганов А. В., Ислентьев А. О., Торопов Э. Ю., Чураков Е. О. Анализ эффективности разгрузочных устройств шахтных центробежных секционных насосов. Известия Уральского государственного горного университета. 2014;(2):31–35. URL: http://www.iuggu.ru/download/2014-2-Dolganov.pdf</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dolganov A. ., Islentyev A. O., Toropov E. Yu., Churakov E. O. Analysis of effectiveness of dumping devices of mine centrifugal sectional pumps. News of the Ural State Mining University. 2014;(2):31–35. (In Russ.) URL: http://www.iuggu.ru/download/2014-2-Dolganov.pdf</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Долганов А. В., Тимухин С. А. Гидроабразивный износ насосов рудничного водоотлива: Монография. М.: Издательский дом Академии Естествознания; 2016. 180 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dolganov A. V., Timukhin S. A. Hydroabrasive wear of mine drainage pumps. Monograph. Мoscow: Publishing House of Academy of Natural Sciences; 2016. 180 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сосновский С. В., Селькин В. П. Влияние перекачиваемой среды на интенсивность изнашивания щелевых уплотнений центробежных насосов. Трение и износ. 2013;34(2):171–174. (Пер. вер.: Sosnovskii S. V., Sel’kin V. P. Effect of transfer medium on wear rate of groove seals of centrifugal pumps. Journal of Friction and Wear. 2013;34(2):134–136.)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sosnovskii S. V., Sel’kin V. P. Effect of transfer medium on wear rate of groove seals of centrifugal pumps. Journal of Friction and Wear. 2013;34(2):134–136. (Orig. ver.: Sosnovskii S. V., Sel’kin V. P. Effect of transfer medium on wear rate of groove seals of centrifugal pumps. Treniye i iznos. 2013;34(2):171–174. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Островский В. Г., Пещеренко С. Н. Расчет скорости гидроабразивного износа межступенчатых уплотнений нефтяного насоса. Вестник Пермского национально-исследовательского политехнического института. Геология. Нефтегазовое дело. 2012;(5):70–75. URL: https://ered.pstu.ru/index.php/geo/article/view/1072/553</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ostrovskij V. G., Pesherenko S. N. Calculations of the rate hydroabrasive wear interstage seal oil pump. Perm Journal of Petroleum and Mining Engineering. 2012;(5):70–75. (In Russ.) URL: https://ered.pstu.ru/index.php/geo/article/view/1072/553</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Островский В. Г., Пещеренко С. Н. Стендовое моделирование коррозионно-абразивного разрушения направляющих аппаратов нефтяных насосов. Научные исследования и инновации. 2010;4(1):86–88.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ostrovsky V. G., Pescherenko S. N. Test bench simulation of corrosion-abrasive disruption of oil pumps guide apparatuses. Nauchnye Issledovaniya i Innovatsii. 2010;4(1):86–88. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Литвиненко К. В. Прогнозирование технического состояния УЭЦН в условиях интенсивного выноса мехпримесей. [Автореф. дис… канд. техн. наук.] Екатеринбург: Уфимский государственный нефтяной технический университет; 2016. 24 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Litvinenko K. V. Forecasting ESP technical condition under intensive removal of mechanical impurities. [Ph.D. thesis in Engineering Science]. Yekaterinburg: Ufa State Oil Technical University; 2016. 24 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Овчинников Н. П., Викулов М. А., Довиденко Г. П., Бочкарев Ю. С. Экспериментальные исследования эксплуатационных свойств насосной установки с изношенным рабочим колесом. Горный журнал. 2016;9:61–65. https://doi.org/10.17580/gzh.2016.09.17</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ovchinnikov N. P., Vikulov M. A., Bochkarev Yu. S., Dovidenko G. P. Experimental studies of operating properties of pumping unit with worn impeller. Gornyi Zhurnal. (In Russ.) 2016;9:61–65. https://doi.org/10.17580/gzh.2016.09.17</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Меньшиков С. С. Повышение эффективности эксплуатации грунтовых насосов в условиях гидроабразивного износа. [Автореф. дис… канд. техн. наук.] СПб.: Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»; 2014. 20 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Menshikov S. S. Improving operating efficiency of suction dredges under conditions of hydroabrasive wear. [Ph.D. thesis in Engineering Science]. St. Petersburg: “Gorny” National Mineral Resource University; 2014. 20 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
