Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Интенсификация процесса выемки техногенных редкоземельных песков земснарядами посредством саморегулирования консистенцией гидросмеси Мальцев, Глеб Борисович

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Мальцев, Глеб Борисович. Интенсификация процесса выемки техногенных редкоземельных песков земснарядами посредством саморегулирования консистенцией гидросмеси : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 05.15.03.- Москва, 1998.- 19 с.: ил.

Введение к работе

Актуальность работы. К концу 80-х годов в России в достаточно четкой форме сложились научные представления о техногенных образованиях, изложенных во многих трудах известных ученых (Н.А.Шило, М.И. Агошкова, Б.Н. Ласкорина, Л.А. Барского, К.Н. Трубецкого, В.Н. Уманец, М.Б. Никитина, В.Н. Емельянова и др.). Освоение техногенных месторождений началось еще до первых научных разработок и производство уже имеет достаточно большой опыт, который, к сожалению, без предварительных научных поисков, имеет немало просчетов и ошибок.

Проведенная в 1990-1995 годах институтом «ЦНИИэкономики и информатизации» инвентаризация отходов горно-обогатительного производства показала, что значительная часть складируемых на сегодня хвостов обогащения по содержанию основных металлов и попутных ценных компонентов пригодна для повторного обогащения. В них накоплено более 4 млрд. тонн, отходов обогащения, в т.ч.: медь- и никельсодержащих - 1,85 млрд. тонн, вольфрам- и молибденсодержащих -0,5 млрд. тонн, свинец-, цинк-, и оловосодержащих - 0,981 млрд. тонн, редких металлов - 0,172 млрд. тонн. По данным B.C. Шаповалова добыча золота из техногенных россыпей «Северовостокзолото» за 1986-89 гг. составила 14,9% от общей золотодобычи. Таким образом, разработка техногенных месторождений - составная и важнейшая часть малоотходной (ресурсосберегающей) технологии, достаточно экономически целесообразная на данном уровне развития техники и технологии. В полной мере вышеприведенная концепция относится и к редкометальным техногенным образованиям Вольногорского государственного ГМК. Сырьевой базой этого крупнейшего в СНГ предприятия длительный период служит Малышевское комплексное циркон-рутил-ильменитовое месторождение. С 1985 г в хвостохранилище предприятия, расположенное в одной из естественных балок, намыто примерно 30 млн. тонн хвостов редкометальных минералов. С 1990 года техногенное сырье разрабатывается земснарядом с производительностью 50 м3/час. В качестве основного оборудования применяют грунтонасос ГРК-400, которым ведут выемку из глубины до 5 метров, после чего пульпу транспортируют на 300 метров с геодезической отметкой +28 метров, для обогащения в мобильном комплексе. Получаемый черновой концентрат содержит 0,031% циркона, 0,03% ильменита, 0,14% рутила, 0,8% дистена. В настоящее время, в связи с переходом земснаряда на более глубоководные участки на предприятии остро встал вопрос о выемке техногенного сырья с глубины 12-И 6 метров, при часовой производительности 100 т/час.

Таким образом, основным направлением исследований является повышение эффективности подводной добычи техногенного сырья на основе совершенствования земснарядной технологии.

Цель работы. Разработка теоретических основ и практических методов интенсификации эжекторно-грунтонасосной выемки подводных, техногенных титан-циркониевых песков, основанных на управлении консистенцией всасывающих и напорных потоков гидросмеси.

Основная идея дк ссертации заключается в использовании эжекции как основного способа сгущения гидросмеси в напорной линии посредством формирования автомодельного режима пульпоприготовления во всасе грунтонасоса.

Основные задачи исследований:

анализ и обобщение опыта разработки техногенных месторождений, теории и практики эжектирования во всасывающей линии различных агрегатов;

аналитические исследования всасывающей способности различного грунтозаборного оборудования при увеличении глубины разработки;

- теоретическое обоснование совместной работы эжектора во
всасывающей линии грунтонасоса (ГРК-400) с определением их основных
рабочих параметров;

- обоснование распределения концентрации твердого в поперечном
сечении напорной линии грунтонасоса;

разработка методики расчета эжекторов кольцевого типа в условиях достаточно больших гидростатических напоров эжектируемых гидросмесей;

обоснование критерия оптимизации процесса эжектирования и разработка на его основе инженерной методики расчета совместной работы эжекторно-грунтонасосной установки.

Методы исследований. Для решения поставленных задач был использован комплексный метод исследований, включающий обобщение и анализ научных и практических данных по теории и практике эжектирования во всасывающей линии различных агрегатов. Теоретические исследования основаны на гидродинамике спутных потоков и математического моделирования на ЭВМ. Экспериментальные исследования проводились с использованием теории планирования экспериментов и методов статистической обработки их результатов.

Достоверность защищаемых научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается достаточным объемом теоретических и экспериментальных исследований, достаточной сходимостью их результатов, проверкой предложенных рекомендаций в производственных условиях.

Научная новизна результатов работы:

1. Обоснована аналитическая зависимость распределения
концентрации гидросмеси в поперечном сечении трубопровода в виде
критериев Фруда как для трубопровода, так и для перемещаемых в нем
частиц.

2. На основании теоретических и экспериментальных исследований
раскрыта физическая сущность расходно-напорной характеристики
эжектора, как геометрическое место точек начала срывной кавитации в
камере смешения.

  1. Получен ряд экспериментальных характеристик эжектора кольцевого и центрального типов, позволивших вывести основные зависимости для расчета процесса всасывания и подъема в двух режимных вариантах: как собственно эжектора, так и эжекторной установки.

  2. Обоснована предлагаемая схема эжекторно-грунтонасосной добычи как системы с наибольшим коэффициентом полезного действия, использующей остаточный напор рабочего потока.

  3. Аналитически выявлено существование максимального кпд эжектора расходно-напорной характеристики и получены расчетные выражения для определения координат такого режима.

  4. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность работы грунтонасоса с попутным сгущением гидросмеси, отвечающей требованиям охраны окружающей среды.

Практическая ценность. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволили:

- разработать инженерный метод расчета трубчатых сгустителей для использования технологической воды из напорной линии грунтонасоса при подаче ее в насадку эжектора;

разработать методику расчета эжекторно-грунтонасосной установки (ГРК-400) для подводной выемки и транспортирования техногенных титано-циркониевых песков.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на научной конференции преподавателей и аспирантов МГГА в 1994-1995 гг., на международной конференции «Новые достижения в науках о земле» в 1996г.

Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы внедрены в рабочую документацию эжекторно-грунтонасосной (ГРК-400) установки и использованы в технологии подводной выемки редкометальных хвостов обогащения Вольногорского государственного ГМК акционерным предприятием «Цветмет».

Публикации. По теме диссертации опубликованы: пять печатных статей, в которых раскрывается основные теоретические положения и результаты проведенных исследований.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения,

четырех глав, заключения, списка литературы (147 наименований).

Содержит 146 машинописного текста, 15 таблиц, 31 рисунков, 4
приложений.