Ви є тут

Фізико-технічні основи свердловинної гідротехнології видобутку важких металів розсипних родовищ і техногенних розсипів

Автор: 
Маланчук Зіновій Романович
Тип роботи: 
Дис. докт. наук
Рік: 
2003
Артикул:
3503U000536
129 грн
Додати в кошик

Вміст

РАЗДЕЛ 2
ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ РАЗМЫВА МАТЕРИАЛОВ РОССЫПЕЙ И ГИДРОТРАНСПОРТА РУДНЫХ
ПУЛЬП

При исследовании геотехнологических процессов добычи широко используются методы
физического моделирования, позволяющие воспроизвести и изучить в лабораторных
условиях отдельные явления и физические механизмы изучаемых процессов.
Учитывая, что создание общей модели СГТ практически невозможно ввиду
методологических и технологических трудностей, целесообразно ограничиться
исследованием, отдельных технологических операций.
2.1. Размыв полезного ископаемого и подстилающих пород гидромонитор-ными
струями
Анализ исследований, посвященных разработке россыпных месторождений
гидравлическим способом, показал на отсутствие опыта размыва полезного
ископаемого и подстилающих пород гидромониторными струями средних и высоких
давлений, выявил отсутствие данных о потерях полезного компонента, несмотря на
то, что вопросы полноты и качества выемки приобретают первостепенное значение
при создании новых технологий [180-182].
Основные элементы систем – размыв полезного ископаемого и подстилающих пород
включает отбойку, выгонку пульпы в зону действия всаса АСГ или в выпускную
выработку и зачистку подстилающих пород на глубину приуроченности полезного
компонента. В зависимости от используемой системы размыв производится по схемам
с попутным или встречным забоем. При вращении автоматического скважинного
гидромонитора (АСГ), добычного гидромонитора (ДГ) и скважинного гидромонитора
(СГ) с постоянной угловой скоростью линейная скорость перемещения струи по
забою с удалением от насадки возрастает. Ухудшение гидродинамических параметров
струи и возрастание скорости ее перемещения по забою ведут к снижению ее
транспортирующей способности. Сложный микрорельеф подстилающих пород
способствует задержанию зерен полезного компонента, перераспределению и
миграции его от неоднократного воздействия струи с удалением от насадки.
Механизм размыва полезного ископаемого с увеличением мощности усложняется.
Неразмытые подстилающие породы или размытые в интервале, который меньше глубины
проникновения зерен полезного компонента, являются потенциальным источником
потерь. С учетом изложенного, в основу изучения закономерностей размыва
полезного ископаемого и подстилающих пород, а также возможных потерь полезного
компонента положены экспериментальные исследования в натурных условиях.
Программой экспериментальных исследований предусмотрено:
при размыве полезного ископаемого струями через насадки диаметрами 15, 20, 25,
30 и 35 мм и давлении 1 – 3 МПа установить производительность, максимальный
радиус, энергоемкость и удельный расход воды;
- при размыве подстилающих пород струями через насадки диаметрами 15, 20, 25,
30 и 35 мм и давлении 1 – 3 МПа, углах сектора размыва 300 и 400 установить
производительность, максимальный радиус энергоемкость, удельный расход воды и
потери полезного компонента.
Для проведения натурных исследований с опытного участка удалялись налегающие
породы для обнажения полезного ископаемого. Гидромонитор устанавливался в
вершине сектора размыва. В качестве компенсационной выработки, имитирующей зону
всасывания АСГ или устье выпускной выработки, на определенном расстоянии от
вершины сектора использовалась траншея. В основу методики исследований заложено
время, необходимое на размыв и выгонку полезного ископаемого мощностью hП и
подстилающих пород на глубину hПП из сектора с углом a. Для установления
характера распределения потерь полезного компонента предусматривается
определение среднего содержания по блоку до и после размыва. Опробование
производилось в соответствии с действующими инструкциями по геологическому
обслуживанию [183,184].
Скорость перемещения струи по забою изменялась от 0,5 до 2,1 м/с. Размыв
полезного ископаемого и подстилающих пород осуществляли послойно при высоте
уступа 15 – 25 см с перемещением их струей на предельное расстояние, равное
величине радиуса размыва. Отбойка, транспортировка и зачистка подстилающих
пород по существу представляли единый процесс и производились путем
последовательного воздействия струей на постоянно перемещающийся забой.
Транспортирующая способность струи в процессе размыва при удалении забоя от
насадки гидромонитора заметно ухудшается. Это выражается в том, что расстояния,
на которые отбрасываются породы за один цикл воздействия струи на забой,
снижаются, причем значительно резче для более крупных фракций. На некотором
расстоянии от насадки – R величина перемещения крупных фракций породы за один
цикл воздействия на забой струи гидромонитора практически равна нулю.
Максимальное значение расстояния, на которое струя перемещает наиболее крупные
фракции, в дальнейшем будем называть радиусом размыва.
Сравнивая величины радиусов для одинаковых параметров струи (рис.2.1; 2.2),
следует отметить более высокие значения их при размыве подстилающих пород.
Например, если при размыве полезного ископаемого через насадки диаметром
15;20;25;30 мм и давлении 1,5 МПа средние значения радиусов размыва составляют
соответственно 7,5;9,0;11,0;12,5 м, то при размыве подстилающих пород при тех
же параметрах струи их величины составляют 8,2;9,8;13,5;16,5 м. Эта
закономерность объясняется неравномерностью распределения каменистого
материала, в частности, крупных валунов (большая часть их сосредотачивается в
верхних слоях по мощности месторождения). Средняя крупность фракций при размыве
полезного ископаемого в 1,2 раза выше среднего размера фракций при размыве
подстилающих пород. Размыв пород струями большого диаметра ведёт к увеличению
радиусов размыва, причё