Обгрунтування параметрів свердловинної геотехнології видобутку фосфоритів - Автореферат

В останні роки в Україні виявлені великі прогнозні ресурси фосфоритів у Північно-Західному регіоні (Волинська, Рівненська, Хмельницька, Тернопільська і Львівська області), які при глибинах залягання продуктивних горизонтів до 100 м оцінюються в 2480 млн. тонн. Як альтернатива цим способом є свердловинний гідровидобуток (СГВ) фосфоритів який дозволяє розробляти родовища із складними гірничо-геологічними умовами залягання та звільняти людей від важкої праці. Дисертаційна робота виконана на кафедрі розробки родовищ корисних копалин Національного університету водного господарства та природокористування у відповідності до ”Програми розвитку та промислового освоєння мінерально-сировинних ресурсів Рівненської області на період до 2010 року”, затвердженої постановою обласної ради № 586 від 19.12.06 р; договірної теми № 01070004178 ”Обґрунтування параметрів геотехнологічних методів видобутку корисних копалин в Рівненсько-Волинському регіоні”, в якій автор був виконавцем. дослідити показники розмиву масиву при різних умовах і засобах впливу на процес його руйнування та встановити залежність продуктивності розмиву від цих показників і динаміки руйнування фосфоритної породи; Наукова новизна одержаних результатів: - вперше на основі встановлених закономірностей гідромеханічного процесу руйнування фосфоритів доведено, що найбільш придатною є гідромоніторно-елеваторна схема, завдяки якій руйнування фосфоритів відбувається струменем у три етапи з пошаровим розмивом уступами і керуванням переміщення зруйнованого матеріалу у межах радіуса розмиву 2,5 м;Однак, у ході проведення робіт не враховувались гідрогеологічні умови залягання зернистих фосфоритів і робота гідромоніторного струменя в умовах затопленого вибою, коли відбувалось багатократне зменшення кінетичної енергії струменя по його довжині, що не дозволило досягти бажаного результату. Для встановлення основних технологічних параметрів гідровидобутку проведені натурні дослідження для виконання яких була змонтована та встановлена експериментальна установка у місці максимального виходу фосфориту на денну поверхню, де найменша глибина розкривних порід складає 4,2 м при середній глибині залягання фосфоритів 20…60 м. В експериментах з визначення основних показників гідророзмиву (напору, витрати, радіусу розмиву) була застосована універсальна гідромоніторна голівка, яка містить центральну врубову насадку, діаметр якої змінювався в ході експерименту від 10 до 35мм, бічну відбійну і бічну транспортуючу насадки діаметром 15мм. На основі експериментальних даних з дослідження гідравлічного руйнування породи в затопленому вибої встановлено, що збільшення діаметру насадки і тиску подачі робочого агенту призводять до очікуваного збільшення радіусу (рис.1) та середньої продуктивності розмиву корисної копалини. Залежність зміни радіуса розмиву породи від діаметра насадки та тиску, апроксимується лінійним виразом з максимальною відносною похибкою обчислення радіуса розмиву 12,5%.Дисертація є завершеною науково-дослідною роботою, в якій на основі вперше встановлених закономірностей гідровидобутку вирішена актуальна науково-практична задача, яка полягає у встановленні раціональних співвідношень показників гідроруйнування фосфоритів і якості їх вилучення у процесах розмиву, гідродоставки і підйому корисної копалини, що має важливе народногосподарське значення. Встановлено, що збільшення діаметру насадки і тиску подачі робочого агента збільшують радіус та середню продуктивність розмиву корисної копалини з її руйнуванням і пошаровим розмивом уступами висотою 0,3...0,5 м та переміщенням зруйнованого матеріалу на відстань, яка дорівнює половині ефективної дальності польоту струменя. Втрати корисного компонента на глинистих підстилаючих породах досягають максимальних значень на відстанях близьких до радіусу розмиву і є мінімальні при радіусі розмиву до 2,5 м та підтримуються за довжиною транспортування керованим профілюванням днища камери бічною насадкою гідромоніторної голівки. Врахування втрат енергії робочого струменя ежекції, які переважають в камері змішування чи дифузорі показує, що позитивні показники роботи гідроелеватора досягаються при наступних геометричних параметрах: відносній довжині камери змішування 5…7do; модулі гідроелеватора 7,5 ...10,5; довжині камери змішування 2,2...2,6 Dk та відносному показнику геодезичної висоти, рівному 10. Розроблені рекомендації з використання свердловинного гідровидобутку фосфоритів і методика визначення показників повноти та якості вилучення корисного компоненту для систем з круглими камерами, а також пропозиції для проектування ділянки передпромислової підготовки та переробки сировини, які враховують потреби раціонального використання мінеральних ресурсів і охорони навколишнього середовища.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ