Обґрунтування раціональних параметрів системи гідротранспорту твердих матеріалів на гірничих підприємствах - Автореферат

На сьогоднішній день в цій галузі широке поширення набуває гідравлічний спосіб транспортування корисних копалин, який має низку переваг у порівнянні з іншими видами транспорту: висока продуктивність потокового транспортування без проміжних перевантажень, малоопераційність, можливість переміщати тонко подрібнені сипкі матеріали без забруднення навколишнього середовища, хороша сумісність з технологічним процесом мокрого збагачення, відсутність втрат вантажів тощо. Оскільки транспортування є однією з самих капіталомістких стадій в гірничодобувній промисловості (за різними оцінками на транспортування припадає 40…70% собівартості мінеральної сировини), підвищення ефективності експлуатації цього виду транспорту дозволить значно знизити собівартість одержуваної сировини. Проте, існуючі неминучі стрибкоподібні коливання густини суміші в нагнітальному трубопроводі гідротранспортної установки (ГТУ) за деяких умов призводять до порушення розрахункових режимів транспортування, що, у свою чергу, спричиняє збільшення енерговитрат. На підставі вищевикладеного обґрунтування раціональних діаметра нагнітального трубопроводу гідротранспортної установки і швидкості транспортування гідросуміші з урахуванням коливань густини суміші, продуктивності установки за твердим та вартісних показників є актуальною науковою задачею. Дисертація повязана з розвитком державної науково-технічної програми “Створити і освоїти технології і технічні засоби, що забезпечують екологічно чисті процеси видобутку і переробки корисних копалин за рахунок використання безвідходних технологій і утилізації відходів промислових виробництв”, що визначає підвищення ефективності роботи транспорту як основне завдання сучасного промислового виробництва, а також повязана з одним із наукових напрямів НГУ і є складовою наукових досліджень, виконаних в межах держбюджетних тем: ГП-319 “Розробка теорії і наукове обґрунтування параметрів процесів і обладнання для підводного видобутку корисних копалин” (2003-2004 рр., № держреєстрації 0103U001290) і ГП-365 “Дослідження процесів формування підводного вибою і напружено-деформованого стану елементів глибоководного підйому” (2005-2006 рр., № держреєстрації 0105U000518), де здобувач є виконавцем.У вступі обґрунтована актуальність теми дисертації, відображені суть і стан наукової задачі з обґрунтуванням необхідних досліджень, а також наведені характеристика і загальна структура роботи.У висновку розділу сформульовані мета і задачі теоретичних і експериментальних досліджень.При визначенні впливу параметрів руху гідросуміші на режимні параметри ГТУ проводилася оцінка впливу як параметрів гідротранспортної системи, так і параметрів суміші на значення критичних і робочих швидкостей транспортування твердих матеріалів з варіюванням геометричних і витратних параметрів в рамках числового експерименту з багатьма чинниками. Одержані багатопараметричні залежності робочої і критичної швидкостей від густини гідросуміші, а також від продуктивності установки за твердим для розсипів полідисперсних частинок при фіксованому значенні нагнітального діаметра трубопроводу ГТУ Dtp = 0,6 м. 3) в умовах існуючих коливань густини суміші в нагнітальному трубопроводі гідротранспортної установки в межах 1100…1400 кг/м3 в діапазоні продуктивності установки за твердим 165…200 кг/с при збільшенні густини суміші від 1150 до 1400 кг/м3 швидкість транспортування стає нижча за критичну і, відповідно, установка переходить до неекономічного режиму роботи а в діапазоні зміни продуктивності установки за твердим 390…415 кг/с установка переходить до неекономічного режиму роботи в межах зміни густини суміші від 1325 до 1400 кг/м3 (рис. При Dtp = 0,6 м для розсипів тонкодисперсних частинок в діапазоні зміни продуктивності установки за твердим 165…200 кг/с при збільшенні густини суміші в межах від 1250 до 1400 кг/м3 швидкість транспортування стає нижче за критичну, а в діапазоні зміни продуктивності установки за твердим 390…415 кг/с установка не переходить до неекономічного режиму роботи. Для розсипів дрібнодисперсних і крупнодисперсних частинок в діапазоні зміни продуктивності установки за твердим 165…200 кг/с при збільшенні густини суміші в межах від 1125 до 1400 кг/м3 установка переходить до неекономічного режиму роботи, а в діапазоні зміни продуктивності установки за твердим 390…415 кг/с швидкість транспортування стає нижче за критичну в межах зміни густини суміші від 1225 до 1400 кг/м3.Модель враховує зміну в широкому діапазоні фізико-механічних властивостей транспортованого матеріалу, параметрів насосно-перекачувального обладнання, знос трубопроводу, термін служби насосного устаткування і, відповідно, кількість насосних агрегатів, що припадають на повний термін служби одного трубопроводу. В результаті проведення чисельного експерименту з багатьма чинниками для розсипів твердих частинок різних класів одержані багатопараметричні залежності відносних сумарних приведених витрат від відносного діаметра нагнітального трубопроводу ГТУ при зміні густини транспортованої гідр

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ