Введение к работе
Актуальностьработы. Интенсивное развитие металлургии и гор-(ДобнсандеЯ промышленности за последние десятилетия привело к ремительгому росту объемов переработки руд и минерального сырья, следовательно, и к увеличению вихода их отходов. Ежегодно в ми-I складируется около пяти миллиардов тонн хвостов-отходов горно-іогатитольлях і мйпиатов, В-наяоіі с трал о екегодшй выход хвостов їогаїцения руд черных и цзотшіх металлов превысил 550 шш.т.
Основной объем хвостов складируется гидравлически;,? способом в юциалыше отвахі-хвостохранилища.- Они представляют собой сложные .!дротехнл1:эсш(о соору;.-:г ищ с круглогодична'.? циклом нэрлвдванвя ^раздающих дамб из крупних фракций хвостов. Еысота некоторых хво-;ехракидкщ достигает ста я боква ме-роз, а вместимость превышает )тни миллионов тонн. Отсутс^по как в СССР, так и за рубогом до-гатс лгаго сыта возведения подобных гпдротохническпх сооружений зилось причиной целого >чда крупных аварий хвоотохранилищ, пов-зкших за собой человеческие мртш и катастрофическое загрязнение ^рукакщей среда.
Викнеішиші задачами проектирования хвостохранплиц являются
Зеспечоние надежности и эффективности возведения за очот пцзработ-
я'рациональных конструктивних решений", и оптимальної! технологии
ах.а'дивания. Девяносто процентов всох эксплуатирующихся хвоотохра-
илиц возводятся о использовалием технология рассредоточенного па-
іга, при которой наблюдается нчрзшюмэрпссть характеристик посту-
эвщой из выпусков пульпы и (Тактические значения физвко-мохачичео-
ях и прочностных свойств намытых. с?ло':знш1 : различных створах
ущеогвенно отличаются от расчетних, ОСіеопочлть устойчивость на-
уотых откосов за счет равномерно).j и бистрого парацпБэнпл в ipa-
ицах упорно! призю однородных, и качествен^ х надводных пляїг.оіі
оаю только за счет оптимизации технологических ппраматроп рас -
редоточ'енного намыва, В нас эяи;оо время но существует научно
бооновагошх методов расчота раосродоточешюго намыва, позволяющих чо на стадди проектироваїшя однозначно ' назначать конструкцию аспределитольного пульпопровода, расчитывать характеристики покупающей из выпусков пульпы и прогнозировать свойства иагнваеко-'0 материал ^.
Чялти работы - разработка метода "асчота технологии возвочонпя
хвоотохранилкц железорудных ГСКов рассредоточенным способом.
Основяыо.задачи исследований:
изучить изменение характеристик поступающей из выпусков щпъшх вдоль распределительного пульпопровода и их влияние на рз2ко~механическй8 свойства намываемых хвостов;
ясслодовать в натурных условиях на трубах большого дп&мі pa распределение; консистенция пулыш п крушюсти твердых частш по высоте потока;
разработать методику расчета технологических параметров ^ассродоточениого наг.;.і3, позволявшую связать распр0дзлйте.г-мш;
'пульпопровод и надводный аткое;
разработать конатррщш выпусков, данцах возмогаюстъ оги їііеяо регулировать свойства гюступа.вдей па кадшдішй откоо пул:
разработать алгоритм расчета рассредоточенного нажива я роотвалов н пописать программу для ЗЯ'.!.
Научная. Ah і.м&Ш работы: - - разработан метод расчета тахлодагни рассродотачзшшго ц< ва хвостохракилщ ш; отдельных гядрораки.'гшх карт, позволяйте: управлять свойствами намываемого материала за счет оптимизация технологических параметров; установлены критерия н вид целові Функции оптимизации;
выполнены комплексные натурнас і:солодоьлз:я расеродоточі ного пашва хвост охрашикц каї; одппоЛ системи "расіїрадздитояьііі пульпопровод + надводдшії'откос", в ходо которих шішлонц заднії мерности изменения крупности тверди." чазахц как по ^шпо сгро; намыла, таї? и по высоте напорного пульпопровода;
обоснованы критерии разделения л метод расчета грануле:^ рнческого состава частил, перемєщащіїхся при гздрограцепортпро: ник разнофракциошюго материала в чотнрех реглмах дияеошш (со, ментащш, вззешвания, сальтации к влечения);
разработан ыетод расчета распределения грануломо-тричосйі сост.'за частиц различной плотности по высоте потока в-напорном пульпопровода;
разработаны на уровне изобретений повыв конструкции вып; ков. позволяющих олераіивно управлять характеристиками отбираоі пулыш и свойствами намываемого материала,
-создан комплекс алгоритмов и программ для ЭВМ, обеспечпваї выбор оптимальной, технологи! наращивания хвоотохранилищ рассре, точенным способом. 2
Практическая г!агэтое?г?..г>чботн.._ Обс-иованиь оптимальной тох ->яогия рассредоточенного нашва обеспечивает надежность возведших хвостохранялэд а уменьшает яоітгошость возникновения аварий, іпользозашш разработанного комплексного нехода расчета с лримо-;Шіем ЭВМ позволяот повисять качество проектирования памявянх гестохранллтд и получить значительная экономический оффі-.т за гет возведения их до предолышх отаото".
Реализация .зезультатод рпбсги: Ссяовяыо полоімішя райотд яс-лсьзованы при разработке проектов наращивания хвостохраязяищ гсалонского, Лебединского и Повокриворокского ГШоз, фактический юясмаческаи эффект от внедрения рекомендаций автора по совер -зїштбобшілз технологии зозбєдєил'і ограндадщіїх соорунешьі хвосто-эаниллщ Лебединского, Стояленсногз ГОКов л Гороблагодатского /доуправления ШЖ составив 200 тис .руб.
По результатам пабогл соасагленц и подготовлени к печати Рок^ездац л ко і!;уфазл2і?о;{с^/ расчету распределительных пульпо-роводов при раоергЭдо,,/Э1,,\,шем n-i'/r-reo отвалов".
xifELQ^^fL-S-KiulISA Отд'еяэдн'э результати .исследований и рас" та дело-' декладтеались па 4- Всесоюзной конторенг'л ютоджс учешх йтеяоиФккацкя тноруддого гсроязводства", г.І?{зтяр.тчЗурі\І589г.; лфзрендшг молодых ученых "Рогзснио актуальних задч ооло^.шл ко -эзорудкях ыосторондений",.г.Губгаш, 1987 і1»; на рга':урош<нх лабо-іторідах советах лаборатория Удаления и яошльзоваггмя золошлако -зго глатерпа-а, ВНИИГ км, Б.Е.Воденеева, r,Ca:ffiT4lG?sp6jrpr, 1983 -1991 г,; па расширенном заседания.кафедри "Подззпигз соорукенпя 'гауядамеяга" п отра'слевоЛ. лаборатории Мехапгк.ч груптез п устейчн-зсїі' хвеотохраннліщ ЛІТ/, г.Сашт-Петорбурі', IS3I г.; на засада -їях секций НТС по водросаі,! осуке,тчя п гидротохігаки ПЯО ВИОИЇ.І, г. злгород, IS84-I99I г.
ЙХйїї'ЛЛПШІ.'. По тема диссертации опубликовано ІЗ печатних ра->т,- в том числе 7 статей н г авторских свидотольстз па лзобрето -ія.
Объем работы. Диссертация состоит из еводсгся, 6 глав, основ-іх выводов, библиографического списі-^. нстотя;:;:св ггз 131 ваішоно -шия, излоь-ена на 23Э страницах, вклачаздгіх 173 йтсагицк машпяо -юного текст.., 44 страшщы с иллюотратиЕЯО-граТдасоким штеряыш.', [ огошшцу. с таблицами; имеется ж-аісго 3.3 отрэяиэд б пргглоЕешіямя.
В основу диссертационной работк тло'Лвті ксояедозоиил, ооков-
пая часть которых* шполнона автором в I983-I99I гг. в лаборатор эксплуатации хвостохранилищ ШО ШОТЕі, а также во ВШИТ им. Б. Веденеева в период обучения в заочной аспирантуре.
Автор виракает искреннюю благодарность руководителю рабо , эктору технических наук В.Г.Пантелееву за постоянное внимали научно-методическую я практиаескуга пом-щь в выполнении работы, таккз сотрудникам ВНИЙГ им. Б.Е.Веденеева М.Б.Поченкину, Э.Л.До кину, С.К.Уопенскому, сотрудникам ВИОГЕМ В.Г.Мельнику, Ф.Ф.Боро давко, В.ІЇ.Кабовскому.
Во введен: і обосноываотоя актуальность теш и дао'^я хе а теристкка работы.
В первой главе приводится анализ современного состояния иі следований по вопросам возведения хзостохраяшгкщ. Помещены свед ния о намывных хвостохраншшцах железорудных ГО^ов, их типах конструкциях. Рассматриваются основные принципы расчета хвосто хранилищ как гидротехнически::-соорукешш.
В области намыва отвалов лромішіеншх отходов известны раб ти Б.Л. Волішна, В.А.Мелеитьева, В.Г.Пантелеева, Г.Т.Труїшова, : К.Лавркнеико, О.Г.Никиточкнна, В.ГЛ.шлышка, М.Л.Клсмевой, А.Б Коллачковой, Л.В.Шульц, Ч.И.иахшлонского, С.Г.Аксенова и др. Ра сыатряваотся особенноетн намыва хвосте ранішлц с использован" w самой распространенной технологической схема рассредоточенного ыыва. Идея рассредоточенного намыва была впорвыо сформулирована В.А.Мелентьевнм п нашла развитие в трудах Б. А.Голыша, Ц.Д.Евдо мова, А.П.Юфина, Д.Л.Мепачута, Г.А.Нурока, В.Г.Пантелеева, И .К» вринеыко, С.Б.Марксва, В.К.Тарасова, Г.Т.Труїшова.
Анализируются существующие методы расчета распределительны пульпопроводов при рассредоточенном наливе отвалов В.А.Мелен::; ва, В.П.Демшна, В.К.Тараоова и Л.Н.Гусак. Отмечается, что все чествующие методы разработаны для намыва'относительно однородно материала и не связаны с его свойствами на надводном -откосе. Дє етоя вызод о том, что универсальный метод расчета, пригодный ^ ігроелтироваїшя отвалов с различными гранулометрическим составов свойствами складируемого материала, не монет ,быть рг.зработан детального учета распреде-ения крупности твердых частиц по. вые сечения пульпопровода.
Приводится краткий обзор исслодовг. ий стріктур Езвесонооу -ого потока. Изученном вопросов распределения консистенции ' в рубах различной конфигурации'занимались В.С.Кнороз, Б.Е.Рома -онко, М.А.Дементьев, М.В.Печенкин, Н.А.Силин, С.И.Криль, А.П. $ин, Ю.К.Вптошкин, Б.М.Карасик; А.Б. Смолдырев, С.Г.Коберник, .И.Войтёнко и др. Исследованию распределения гранулометр -ческо-о состава частиц по высоте сечения потока посвящено меньшее ко-ичоотво работ, Ча оегодняшний день но существует зависимостей ли методов расчета, позволяп,;;их рассчитывать распределение круп-ссти твердых частиц по высоте напорного потока.
Зо второ" гллчп обосновывается актуальность проблемы и осу-
ествляотс постановка -тдачи. Приводится блок-схема расчета тех-
ологии возводения наивных гпдроотвадов рассредоточенным опосо-
см..
На основании многолетни^ натурних исследовании на хвостохра-иля. .ах кел зорудных гокоз делается вывод, что наиболее правиль -ым является комплексні 'і подход к расчету рассредоточенного канва как единой системы "рази эдаллтелъный пульпопровод + надводнії откос", позволяющий свясать в единое целое технологически'.) араме-х'рк поступающей из выпусков пульпы и свойства намываемого атериала. При этом технологические параметры долит обосгочнв.т. амыз на заданном расстоянии от пулыговыпуока материала о ко'.крот-u.j гранулометрическим составом.
Методика расчета рассредоточенного намыва окладаваотся из ре-ошія следующих взаимосвязанные задач:
-.гидравлического расчета распределитолмюго пульпопровода, ключающего выбор оптимальной конструк'".ш'и диаметра шігусков, рогиоз характеристик поступающей из них нулыШ, выбор количества дновременно работающих ^ыпуокоз ,. расстояния ме;хду ними;
рь^чета надводного.откоса,, включающего прогноз фракцлониро-ания намытого материала по длине,, определенно интенсивности и ^ рофиля отложений, оцвіту фи яко-мохашпоских и прочноотных свойотв аштых хвостов; - '
разрабоиш проекта организации работ, включающего раочот птимальной длины надводного откоса, баланса воды и крупных фрак -ий укладываемого материала, времени и календарного графика работы апусков.
В дисоортации основное внш,.ание уделено иоследованиго п разря-
ботке метода расчета распределительного пульпопровода, Как наименее изученному вопросу. Расчет параметров надводного откоса выполняется по известны?,! методикам.
При расчете распределительного пульпопровода .могут возникнуть три возможные задачи:
-
Рассчитать свойства поступающей -а надв'однніі оилоо пульпы из выпусков известной конструкции.
-
При ИЗВОСТНОЙ КОНСТРУКЦИИ ВЫПУСКОВ С ИеИЗМеїШОИ ЕІ200ЇОІІ
отбора подобрать их диаметр, обеспечивающий намыв в границах упорной призмы материал", с заданными свойствами.
3. Исользуя конструкции регулируемых выпусков подобрать
для каадого из них оптимальное зяачояио диаметра и высоты t .бора
пульпы с целью ^лучения наиболее однородного и качестввнт-то
материала в границах упорной призмы. Предлагаемый для каадого ел
чая порядок расчета технологических яарачетров рассредоточенного
намыва приведен на рисунке.
Основной задачей расчета технологии рассредоточенного наші является оптимизация,в пределах участка одновременно работающих выпусков, конструкции распределительного пульпопровода и тохнолі гичоских параметров поступающей из выпусков пульпы, обеспечиваю с;ая равномерное и быстрое наращивание в границах упорной призш однородных и качественных пляжей. Условие качества и однородное обеспечивает устойчивость нар;, х-яіх откосов, а условие быстроты равномерности эффективность и экономичность применяющейся техн логии. Оптимизация осуществляется путем подбора определенного « четашя управляющих параметров распределительного пульпопровода диаметра и высоты забора каадого работающего выпуска.
В третьей главе приводятся, критерии оптимизации технологи
ческих параметров рассродоточешюго намыва в зависимостп .от кач
ства намываемых отлошшй. За критерий оптимизации принята веж
чина относительных средаеквадратических отклонений контролируе?
на пляке параметров от их расчетных значений в равномерно взять
по полю точках. ,__ g
= J>_ -^ -г ,
где ^Х - среднеквадратическое отклонение рассматриваемой ве. чяны-от ее расчетного значения.
Для достижения условия качества и однородности--необходимо оптимизировать крупность намь^аемого материала, а такке плот»
СГ-ЕМЬЗ РАСЧЕТА ТЕХНОЛОГА. ГЕС&Ж?С ПАРАМЕТРОВ РАССРЕДОТОЧЕННОГО НАМЬЕЕА
ПУЛЬПОПРО-ЗОДА
зылусхси
ГИДРАОЛИЧЕСКИЕ ХЛРАКТЄРИС-ТИКИ ПОТОКА ДО СЫПУСКА
РАСХОД TCORKES-O КАСЯПйІД
рлсгз^деленкє соойста ПУЛЬНЫ ПО CfcJCOTE nOTOfV
РАСПРЕДЕЛИ ИЄ COOV1CTQ ПУПіг ПЫ ПО ОЫСОТЕ ПОТОКА
ЗАДАЕМСЯ РАСХОДОМ І J ВЬЇПУ
Q.lQoa Q ^ <од0о
количество . олиоорш^а-мо J^^
ГАЕОТАЮШИХ BfeWtyCKQQ jj"*~
І ХСГ.ОЯ ' ТВЕРДОГО - ЧАСТгеД
из одного - вьстуску»
капс? а ссъьнми еыпуоса
ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОСТУПАЮ -ЩЕЙ ИЗ СЫЛУСКА . ІУЛЬПЬ!
ІГ»ДГАСЛ№«НС<а«Єч КАІЧЧСТСРИС
і Tvxiv'reoTOMA да ofastvcKA
J-
юракниокировдкик зазостгеа
«А НАПВаШИОЬЛ" OTKOCS
рдсг^а тгпь.ггы ічз сх»іг
ХАРАКГЕРИСГПЛКИ гюступлю-ЦШЙ «З ІКМГТУСКА ІЇТІЬПІ-І
ДИАМЕТР ВЫПУСКА И, B>SCOTA
ОТПОРА ПУЛЬПЫ
ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОСТУПАЮ -ШІГЙ ИЗ ОЫПУСКА пульпы
XAFViKTE>'SKm.*.K« TFjVi3«THD-ГО ПОТОКА
количество однос?машо глестліОчакк скэотускоо
рлестоїа-си^ Мсіжлу
ПїкГУУСКАКІИ
КАП&» О СЕЧЕНИИ , СЫПУСКА,
Я.ИАЬ.ЕПТ» ВЫПУСКА
X АРАК ГСРИСТИКИ ТРАНЗИТНО— ГО ПОТОКА
КОЛ№іСТВО ОЙМОПРСМЕКНО РАС-ОТЛКУЦИХ ОЫПУСКОО
«РАКИИОНИРООАНЛЕ ХЄОСТОЗ НА НДДВОДІ-ЮіЧ» OTKOCS
ггизико-мєхАкнчсетакї. св-оист-;
ЦЕЛЕВАЯ ФУНКЦИЯ ЭЧХРЕКТИО-1
НОСТИ НАІЛЬІОА і
укчадкп, прочностные и фильтрационные свойства". .Для достижения условия равномерности ц скорости контролируется интенсивность намыва в различных точках пляжа и -ео отклонение от ыаксидал по
ВОЗМОЇК0Й.
Обобщенная целевая дункция оптимизации технологических параметров намыва имеет вид:
* I Uf (тш) '~- Л/>
В зависимости от ответственности гидротехнических сооруке-і*л'А предусмотрена оптимизация по различным схема?.!: - „прощенная схема:
Q(<)--
6"J , 6"с/
4 —,— *"* rrtcr,.
полная схема:
Up (та*} ' с!р
П,у) = Jk. + PJL +.&L + Щ.+ ф? —mt
Приводятся основіше приіЩінк организации вменил работ при
рассредоточенном намыве хвостохранилищ. Описывается разработан -
нал с участием автора и внедренная на хвое ^охранилщо Лебединско^
го ГОІЇа секционная схема заполнешш гидроотвалов, позволяющая
упорядочить организацию ведения работ к уменьшить фильтрационные
потери из хвостохракплпца за счет локализации прудка-отстойника.
При зтом кандая секция рассматривается как отдельная шдрорекпм-
пая карта, возводится до' продольных о-четок и после заполнения
рекультивируется. ' .
Разработан метод расчета технологии рассредоточенного качив секцпіі как отдельных гидророкимных карт, обоспрчивающліі равном ер ную укладку в границах упорной призмы максимально возможного количества твердого материала с заранее заданными езойствами. Налы ведется не отдельными випусками, а расчетными участками, в прьде лах которых и осуществляется оптимизация технологических пара^чт ров, при этом строгое соблюдение единого баланса складируемого материала и календарного графика работа выпусков обеспечивает контроль за количеством и качеством укладаваомогс по периметру . карты материала. ,
Обосновывается -оптимальная длина надводного откоса и цзлага атоя защищенный авторским свидетельством на изобрэтенио способ намыва грунтовых сооругкен"й, позволяющий выдэрвдвать ее за счет синхронного поднятия уровня ьода в прудке-отстойнике.
.8
В четвертої; главе приведены методика л результати натур -х исследований по изучению технологических характеристик рао-едоточениого намыва и их влияние на физико-мохашічоскпо оіїства складируемого материала. Исследования проводились в 34-IS9I годах на хвостохранилишах Стойленскоп и Лободшгского Ков, а такке Высокогорского и іороилагодатского рудоуправле -й ІПЇ.Я. На каждом отвале был оборудован экспериментальный ас тек, включающий "4-5 одновременно работающих выпусков, уст -Еіства для отбора проб пульпы и закреплешшо створы на надвод-м откосе,
Исслодовани распределения характеристик поступающей і./ль-
вдоль фронтй намыва проводилось на хвостохранішздо Стоило» -эго ГОКа, гдо в ходе 23 замеров было отобрано и обработано нес ПО проб. От первого до четвертого работающего выпуска эдне^вешеншй диамотр уменьшился болоо чем в 4 раза (от 0,26
0,063 мм), а объемная консистенция в 2,5 раза (от 0,024 ,о 3095).
Для количественного я качественного, изучения характера расселения консистенции пульпы я крупности тв ордах частиц по виге сечения потока был выполнен широкий комплекс натурних пссло-зшшіі на действующих гндротрансяортных. системах большого дла-гра (до 1,2 м). Всего из различных точек по : :сото потока^біїло эбрано бол о 200 проб пульпы, по которым в лабораторії: : усло-IX определялись консистенция и полный'гранулометрический сос-
з.
Параллельно проводились экспершеяталыше исследования па хротранспортной установко До: зцкого отдела института,ВШЗШГяд-грубопровод, материалом для потор;« послужила зола и щлак ^ав-эдвлнекой ТЭЦ-1.
Было выполнило обобщение опубликованного п литературе а
5ствешюг- фактического материала (более 500 наблюдений по шт.! В.С.Кчороза, Н.Л.Силина, Ю.К.Влтошкина, В.И.Войтг-до п гора), на основании которого с использованием метода мпогомер-70 регрессионного анализа получена з безразмерной формо змші -іоская зависимость, позволяющая о. 5$-ноа степенью адекватности ^"позировать распределение средпапзвыюнпого диаметра ттзердых зтиц по высоте сечения потока,
Гх 'О, 32,
гдэ clcply) , dcp _ средневзвешенный диаметр частпц на висоті У и в исходных хвостах, ми; $о - ооредненная с"ъемная коїюиі тенцпя; Do - диаметр трубопровода, м; <Л* - стандартный диаметр, м, равен 1.0'%,ifif- осредлеішая по сечению и критичоок скорости лоток;.., м/с; у/до - относительная ордината над дію потока. Полученная зависимость пригодна для практических ргсч тов в следующем диапазоне:
О. / і де S' /, 2 л) ; Б 00 ifr (36 ІОкг/м1- 0і ці ;. ^
і гг 4ЇЇо ^ 3 *»/? ; ^'^ dcp ^ о, S3 мм.
Исследование влияния технологии зких параметров камыЕа
физико-механические и прочностные свойства улоненных хвостов
проводилось на хвостохраншшце Стойленского ГОКа, г«е оптиыи:
идя диаметра и высоты отбора из кавдого шпуока позводила бо;
чем в ,4,5 раза увеличить однородное-ь поступающей из них пул-
л почти в четиі раза крупность наштих в rj. лица», упорной я
ш хвостов. Наибольшее изыенешг наблюдалось в распределении'
вдоль фронта намыва оредгэвзвешенкого диаметра, коэффициент
неоднородности, угла внутреннего трешя и коэффициента филы
ции намытых хвостов. В ходе этих исследований была выполнена
апробация разработанных методов расчета и доказана возмокноо
управления свойствами н-.лытого материала за очет оптимизации
технологических параметров, _у
Пятая глава посвящена разработке и'теоретическому сбое
вашш метода расчета* распределения гранулометрического сооте
частиц различной плотности ДО' висте потока в к - шорном пуль:
прг ^оде. *
Анализ полученных экспериментальных данных показал, чті любой точке по высоте потока присутствуют частицы ярактпчео: всех фракций, однако при этом их процентное соотнои ние не наково.
Многомодальный характер побироешых в полулогоррфмичес: сетке координат эпюр распределения полного гранулсметрическ состава частиц в различных точках пи высоте потока позволил предпологшть, что на его формирование сказывают влияние час перемещающиеся в различных режимах двикения. При этом rpanj метрический еостаь чаотиц на высоте j . формируется из часі движущихся в различных режимах, в том ке соотношении, в ко: в данной точке находятся их. объемные консиотенции.
Для расчета грансоотава істиц, перемещающихся в различных вкимах двикегаш, была принята модель установившегося равномер-ого турбулентного потока, в котором основной взвешивающей час-ицу силой являются мгновенные значения вертикальных составляю-ах пульсационных скоростей, распроделенныо по нормальному за-ону. Для описания характера дви. лш частиц с различной плот -остьа используится величины их гидравлически крушюстей,плот-ость распределения которых в любой точке мокет быть описана полу-огаржТгшчоскЕм нормальным законом:
Присутствие з отходах обогащения гелезорудных ГОКов преи;*у~ іественно п&яеватых ц глинистих фракций, яри высоких скоростях адротрансаортироваипя вызвало необходимость выделить пз рокима >звєїиь-лшя самостоятельный резим, условно названный рокимом се-цшнтацви, її раздзлиаь вое перємоцакцяосл в потоке частицы, по характеру дзйшшя на четыре ранима: седцыентацпн, взвешивания, іальтацаи и влечения. К рзаиму седиментации отнесены вое частгпы, а двипениэ которых по оказиваот влпякае кх гадраыйчоокая" круп-юать. По определенна М.А.Домантьезза такие частицы "аостко свя -заш о потоком"»
Критерии, по которым могло отнеоти частниц ктому илипюму узшяу дбиеояея, кйєат слодуїгдй взд: - рлзш содяивнтащш:
'? літа1 a illhf
Та роким дздеиивапзя;
- регим сальтации :/7—гг» ' , 7 Пт^Ґ"7
.. ио О о.
- ронш влечения: }'Т>}1> '
То -1 ЧчСТШ,
гд>- соп - гидравлическая крупное"! Ччстш, -г^ромечавдяхся г
различных рокпмах движения; \(V, - срэддрквадратччпскне зна -чения вертикальных состгвлявдях пульсацпошшх скоростей, рас -пределение которых до вертикали молет быть рассчитано по уточненії
ноіі для трубопровода формуле И.К.ІІпкитипа с поправкой Ы.Б.Пе ченкина на плотности пульпы:
где' (?- У ///+ - относительная орд ната для области нине дш. иичь^кой оси потока; (f-U)a -У /,&?-/% - то ко для области і ше динамической оои потока; /~rt - расстояние т низа трубід динамической осп потока и; 1Г* - динамическая скорость поч ка, м/с; ,J%.?x ~ максимально возмогшая объемная к^іопстенщи цульяы.
На основании получешшх критерії і построон график грани1
кривых, с пс.-.ющью которого можно распределить исходіши гране(
тав неремещаешх потоком частиц между различными роыи.юет ие;
из вероятности их появления. Уравнение интегральной грашчноі
кривой ыекду рекиыаш имеет вид: <>
t Г -ті
F»f(tHI = 4^.Je-Tt dt
где t- -7~тг -п —г ' /7 - номер рэкима ДЕИЕония; Ґи,г ~ о:
дартше" отклонения гидравлической, крупности частиц от их'грг
них значений: :
'-. .'.. ^ -.мщ).
Зная грансостав пе^ вмещающихся в различных ренашах' часті
распределение их объемной консистенции по высоте потока можн<
найти полный гранулометрический состав частиц в любой его ті
Предложена формула распределения.охъемной консис.енции гі и
пот'ча, учитывающая распределение консистенции деремёщавдихо.
различных режимах частиц: '
ІЇ-УЛ
Jc? fit fV"
Оценка достоверности разработанного метода выполнялась
- критерию Фишера для более чем двадцати наблюдений распреде
ния крупности различного материала и сказала, что расчетные
экспериментальные данные адекватны с 2,5-5 $-ным уровнем зна
ыооти. '
В шеотоіі глава приводите ; рекомендации ho расчету гидрав -іческих характеристик распределительного ігульпопровода.
На основании закона сохранения массы твердого вещества со-
гавлено уравнение баланса фракций твердых частиц'в произвольно
зятом сечении потока Г »^ j-.j
Во --Fotogo- -t'J[fy) -И^-щч)- ^JPi (y)]d* t m это:,! для всего сечения злкно выполняться условие
кі ,> ^М'і-
Распределение осреднениях по сечешда продольных скоростей шомондуотся расчитывать по методика С.И.Криля. Диаметр ыпус-i находится по формуле
;о С - расход пульпы в выпуске, ua/o; Zr/v/ - емкость гтоль-! в районе заборного отверстия, м/с; Н - напор в сечении вы-'ска, который находится по методике В.П.Де.-,шшна.
Для расчета характеристик поступающей на надводный откос 'льды была решена плоская задача деления потока в выпуска для )дади послойного потенциального потока со ступенчатым нзмоношкл ірамотров и сферической" поверхностью раздела.
Количество одновременно работающих выпусков находится п про-юоо расчет-», причем послащшм считается шіпуск, обостииващпН )Оладенр. заданного условия на границе упорной призмы.
Расстояние неаду выпусками находится из условия '
\в Per - длина участка стабилизации потока за выпуском; р.м-ірана области меандр'лования потоков .на границе упорной призмы.
Для осуществления оптимизации технологических параметров наша разработан и защищен четырьмя авторскими свидетельствами на юбретення новый класс выпусков, лозволящціі оперативно упраз -іть характеристиками отбираемой пульпы и свойствами называемого ітериала. Основанные на'явлении естественной гидравлячзской чла-іифнкацик частиц по крупности разработанные кногофункционаїьнн :тройства позволяют решать широкий спктр задач намыва, обеоие -івая за счет размещения заборного отзерстия на различно! высота элективный отбор мелких и крупных фракций. Они могут быть поштопаны без перемонтажа как дія наращивания огравдакхцих соору-
еєнле, так и для нашва противофилътрационных экранов пз мзлки фракций хвостов.
Для облегчения расчетов, на основании разработанного алго ритма автором был написан комплекс программ для ЭВМ БС-І022 я алгоритмическом язьле PL -I. Приведен пример расчета технологи чеок:.х параметров наыива для условий Стойленского ГОКА.
