Обеспечение устойчиво управляемых параметров пультоприготовления и всасывания в скважинной геотехнологии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.15.11, кандидат технических наук Малухин, Григорий Николаевич

• Малухин, Григорий Николаевич
• кандидат технических наук
• 1999

Оглавление диссертации кандидат технических наук Малухин, Григорий Николаевич

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ. И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Научные предпосылки процесса всасывания в

геотехнологических методах разработки

1.2 Технические и технологические особенности процесса всасывания

1.3 Разработка структуры технологии всасывания и обоснования комплексного решения вопроса

1.4 Цель и постановка задачи исследования

ГЛАВА 2, АНАЛИТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВНЕШНЕЙ И ВНУТРЕННЕЙ ГИДРОДИНАМИКИ ВЗВЕСЕНЕСУЩИХ ПОТОКОВ В СЛОЕ ГОРНОЙ МАССЫ ПРИ ПУЛЬПОПРИГОТОВЛЕНИИ И ВСАСЫВАНИИ

2.1 Особенности гидродинамики перемещения. твердого

взвесенесущими потоками при свободном всасывании

2.2 Аналитическое обоснование степени стесненности потока от концентрации гидросмеси при всасывании

2.3 Исследование внешней и внутренней гидродинамики процесса

всасывания взвесенесущего потока при погружении гидродобычного

агрегата в слой горной массы

Выводы

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ СПОСОБОВ И РЕЖИМОВ ВСАСЫВАНИЯ В ГОЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДАХ

3.1 Методика экспериментальных исследований

3.2 Исследование процесса свободного всасывания с управлением расхода рабочей жидкости

3.3 Исследование процесса всасывания при погружении гидродобычного агрегата в несвязную горную массу

Выводы

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ПРОЦЕССА ВСАСЫВАНИЯ В СКВАЖИННОЙ ГЕОТЕХНОЛОГИИ

4.1 Разработка общей методологии расчета процесса

пульпоприготовления и всасывания

4.2 Инженерные методы расчета процесса всасывания в скважинной геотехнологии

4.3 Используемые технологические схемы всасывания в

геотехнологических поточно-однолинейных процессах

А 7 Т

Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЕ

В работе приняты следующие сокращения:

СГТ - скважинная гидротехнология;

СГД - скважйнная гидродобыча;

ГТМ - геотехнологические методы;

ПРС - подземное растворение солей;

ПВС - подземная выплавка серы;

СПВ - скважинное подземное выщелачивание;

ГТП - геотехнологические процессы;

ГТСМ - геотехнологические скважинные методы;

СМ - скважинные методы;

ГДУ - гидродобычная установка;

ГДА - гидродобычной агрегат;

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обеспечение устойчиво управляемых параметров пультоприготовления и всасывания в скважинной геотехнологии»

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время обобщается небольшой опыт научно -исследовательских, опытно - промышленных работ по скважинным геотехнологическим методам добычи. Процесс в развитии скважинных геотехнологических методов добычи и опробования полезных ископаемых привлекает внимание научные и производственные коллективы многих отраслей промышленности. Это обусловлено тем, что именно от геотехнологии ожидается решение многих важных проблем, не только связанных с необходимостью вовлечения в промышленную эксплуатацию бедных и забалансовых руд при минимальных кап. вложениях, но и возрождением экологически оправданных производств.

Общеизвестны достоинства скважинных геотехнологических методов добычи и в том, что эксплуатацию ряда месторождений таким способом можно начинать уже на стадии геологоразведочных работ.

На этом фоне особенно четко обозначилась необходимость развития теории, методов расчета наименее изученных и прогнозируемых процессов скважинных геотехнологических методов. Скважинные геотехнологические методы добычи характеризуются высокой специализацией составляющих процессов. Решение сложных многофункциональных задач технологического цикла скважинных методов требует и взаимодействие смежных фундаментальных наук, а также опытно - теоретических работ. Вопросы надежности добычи и научное обоснование процесса пульпоприготовления и всасывания имеют принципиальное значение, ввиду отсутствия визуального контроля очистных работ и, поэтому, для эффективного управления непрерывным технологическим процессом необходимы четкие научно -обоснованные технологические рекомендации, апробированные опытом.

Таким образом, развитие методов расчета и проектирования процесса пульпоприготовления и всасывания в скважинных методах добычи является актуальной задачей исследования.

Основная идея работы заключается в необходимости создания и сохранения гидродинамического равновесия расходно - напорных параметров рабочей жидкости и твердого для управления формированием взвесенесущих потоков в плоскости всасывания.

Научные положения, разработанные в диссертации, сводятся к следующему:

- основная методология прогнозной оценки состояния взвесенесущего всасываемого флюида должна основываться на аналитической зависимости только критериальных показателей несущей жидкости с одной стороны и твердого - с другой, причем учет стесненности потока от концентрации твердого в объеме гидросмеси и от геометрических параметров линии всасывания скважинного гидродобычного агрегата является взаимоисключающими составляющими этой оценки;

- внутренняя, внешняя и смешанная гидродинамики несущей жидкости по поровым каналам слоя горной массы в очистной камере как взвесеформирующего потока в плоскости всасывания и взвесенесущего флюида в линии гидротранспорта скважинного гидродобычного агрегата, имеют единую физическую природу и многофакторно связаны аналитической зависимостью коэффициентов лобового сопротивления частицы твердого в потоке гидросмеси и гидравлического сопротивления порового слоя горной массы;

- расход несущей жидкости в объеме гидросмеси линии всасывания определяет гидравлическое сопротивление порового слоя горной массы в очистной камере вокруг всасывающего трубопровода и соответствующий режим работы установленной на нем дренажной системы.

Научная новизна работы определяется следующими положениями:

- обоснована структура расчетного выражения гидравлической крупности твердого при его перемещении в объеме гидросмеси в вертикальном трубопроводе, как аналитическая связь критериев Рейнольдса и Архимеда с учетом порозности всасываемой горной массы, что оценивается

коэффициентом стесненности в виде степенной, а при разложении его в ряд и линейной зависимостями от консистенции гидросмеси и режима ее движения;

- аналитически установлены коррективы на стесненность взвесенесущего потока от диаметра всасывающего трубопровода и концентрации твердого в объеме гидросмеси, позволившие теоретически обосновать условия их совместного применения;

- теоретически обоснована и экспериментально подтверждена гидродинамическая связь рабочих потоков вне и внутри всасываемого трубопровода в виде функциональной связи коэффициентов лобового сопротивления частицы твердого и гидравлического сопротивления порового пространства горной массы с учетом ее порозности и режима движения гидросмеси;

- выявлены закономерности свободного всасывания, позволившие получись основные зависимости геометрических параметров воронки предельного размыва как от гидродинамических показателей взвесенесущего потока, так и от характеристик перемещаемого при всасывании твердого;

- размещение дополнительного рециркуляционного патрубка соосно с всасывающим трубопроводом позволяет верхней части всасываемого потока сначала сформировать необходимую гидродинамику взвесенесущему нижнему потоку, а затем, при подходе к всасывающему отверстию, исключиться из последующего процесса свободного всасывания, рециркулируя слабонасыщенным потоком по образованному кольцевому каналу, позволившее центральному, наиболее концентрированному, взвесенесущему потоку направляться во всасывающую трубу, нижние торцы которого и рециркуляционного патрубка должны находиться в одной плоскости всасывания.

- наиболее благоприятными условиями для всасывания является наличие слоя горной массы вокруг всасывающего трубопровода и минимально-достаточного расхода несущей жидкости в плоскости всасывания, что

обеспечивается размещением соосно с всасывающей трубой дренажного канала длиной, достаточной для сообщения плоскости всасывания с жидкостью, расположенной в верхней части слоя горной массы, окружающей всасывающую трубу;

- установлено, что при эрлифтном всасывании «из под слоя» подача воздуха, должна производиться в нижнюю конфузорную часть всасывающей трубы, в которой воздух входящий в подъемную трубу, создает эффект эрлифтирования, а поступающий вне трубы - обеспечивает режим псевдоожижения и рабочую подвижность слоя горной массы над плоскостью всасывания;

- обоснованны необходимые гидродинамические условия при всасывании «из под слоя», позволившие аналитически определить допустимую высоту этого слоя в строгом соответствии с транспортирующей способностью необходимо-достаточного фильтрационного расхода;

- обоснована фильтрационная способность порового канала горной массы вокруг всасывающего наконечника в зависимости от степени порозности слоя, размера фракций твердого, вязкости несущей жидкости, диаметра всасывающего трубопровода, а также перепада напора в слое всасывания, позволившая теоретически обосновать и разработать ряд высокоэффективных всасывающих устройств с соблюдением необходимого баланса давлений в плоскости всасывания.

Работа выполнена на кафедре «Геотехнологии руд редких и радиоактивных металлов» и лаборатории «Новые гидротехнологии» МГГА.

Заключение диссертации по теме «Физические процессы горного производства», Малухин, Григорий Николаевич

Выводы.

1. При погружении всасывающего трубопровода в горную массу скорость фильтрационного потока изменяется от минимальной величины (на периферии сферы всасывания) до максимальной (в плоскости всасывающего отверстия), поэтому расчет процесса фильтрации через поровый слой горной массы должен исходить из последовательной смены режима движения от ламинарного, через переходный, к турбулентному.

2. Эффективному процессу всасывания должен соответствовать баланс подводящей несущей жидкости вне всасывающего трубопровода и объемной производительности ГДА. Причем, фильтрационные возможности порового слоя горной массы вокруг всасывающего наконечника зависят от степени порозности искомого слоя, размера фракций твердого, вязкости фильтрующей жидкости, диаметра всасывающего трубопровода, а также перепада напора в .слое горной массы.

3. Перепад напора в слое горной массы с погруженным в нее всасывающим трубопроводом зависит от создаваемого разряжения в транспортном аппарате, величины слоя горной массы и высоты подъема твердого, порозности слоя, плотности гидросмеси и несущей жидкости, гидравлической крупности твердого, а также потерь напора в линии всасывания.

4. Допустимая величина слоя горной массы над плоскостью всасывания зависит от концентрации твердого в потоке гидросмеси, плотности несущей среды и твердого, диаметра всасывающего трубопровода и абсолютного давления в нем.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В диссертации дано новое решение актуальной для горнодобывающей промышленности задачи обоснования устойчиво управляемых параметров процессов пульпоприготовления и всасывания в скважинных геотехнологических методах, позволяющих повысить производительность скважинной добычи, снизить энергоемкость этого процесса и расширить область применения прогрессивной технологии.

Основные научные результаты, выводы и рекомендации сводятся к следующему:

1. Установлено, что гидравлическая крупность твердого при свободном падении, определяемая по критериальной зависимости Р.Б.Розенбаум, при замене имперически установленного численного значения корректирующего коэффициента при числе Архимеда на аналитически обоснованный, максимальная относительная ошибка расчетов по предлагаемой формуле (1) снижается с 13% до 7%, что существенно влияет на надежность расчетов пульпоприготовления и всасывания в технологических процессах.

2. Аналитически установлено, что коррективы на стесненность потока гидросмеси, диаметра всасывающего трубопровода и концентрации твердого в объеме гидросмеси не могут учитываться в расчете одновременно.

3. Аналитически установлено, что коэффициент стесненности при движении гидросмеси зависит только от концентрации и пространственного расположения твердого в ее объеме. Структура аналитической зависимости коэффициента стесненности должна быть степенной, а при разложении ее в ряд-линейной.

4. Расчет гидравлической крупности при перемещении его в объеме гидросмеси должен вестись по установленной формуле (2) в виде критериальной связи чисел Ые и Аг и с учетом концентрации твердого. Наибольшая относительная ошибка при расчетах не превышает 7,4% (против 19,6% по существующим формулам), а при крупности твердого 2,18 мм. и широком изменении концентрации, совпадение расчетных и опытных данных почти абсолютное, что доказывает правильность выбора основной концепции при разработке расчетного выражения (1).

5. Физически обоснована связь между внешней и внутренней гидродинамикой слоя горной массы вокруг всасывающего трубопровода в виде функциональной зависимости (7) коэффициента лобового сопротивления твердого и коэффициента гидравлического сопротивления поровых каналов-основных параметров, характеризующих слой. Относительная ошибка при расчете коэффициента лобового сопротивления частицы через коэффициент лобового сопротивления слоя не превышает 8,2% в сравнении с опытными данными.

6. Установлено, что при свободном всасывании геометрические параметры воронки предельного размыва (радиус и глубина) зависят как от гидродинамических показателей потока (скорости и плотности потока несущей среды), так и от характеристики перемещаемого при всасывании твердого (диаметра и плотности твердого, концентрации его в объеме гидросмеси и режиме движения) и определяются по установленным зависимостям (8) (для радиуса воронки) и (9) (для глубины).

7. Обосновано, что размещение дополнительного патрубка соосно с всасывающей центральной трубой позволяет верхней части всасываемого потока сначала формировать необходимую гидродинамику взвесенесущему нижнему потоку, а затем, при подходе к всасывающему отверстию, исключиться из последующего процесса всасывания, рециркулируя по образованному кольцевому каналу.

8. Установлено, что наиболее производительными условиями для всасывания является наличие слоя твердого вокруг всасывающего трубопровода и минимально- достаточного расхода несущей жидкости в плоскости всасывания. Создание таких условий обеспечивается наличием соосно с центральной всасывающей трубой трубопровода длиной, достаточной для сообщения плоскости всасывания с жидкостью, расположенной на верхней части слоя горной массы, окружающей всасывающую трубу.

9. Экспериментально установлено, что при эрлифтном всасывании «из под слоя» подача воздуха должна производится в нижнюю конфузорную часть всасывающей трубы с тем, чтобы воздух, входящий в трубу, создавал эффект эрлифтирования, а поступающий вне трубы, обеспечивал псевдоожижение и подвижность слоя горной массы над плоскостью всасывания.

10. Установлено, что при погружении всасывающего трубопровода в горную массу скорость фильтрационного потока по линии тока изменяется от минимальной величины (на периферии сферы всасывания) до максимальной (в плоскости всасывающего отверстия), поэтому расчет процесса фильтрации потока через поровый слой горной массы должен исходить из последовательной смены режима движения от ламинарного через переходный к турбулентному.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Малухин, Григорий Николаевич, 1999 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Акопян Л.А., Касаткин А.Г. Химическая промышленности, №2 с. 31-33, 1955г.

2. Альтшуль А.Д. Гидравлические сопротивления. М.,Наука,1980, с.268.

3. Альтшуль А.Д. Гидравлические сопротивления. М., Недра 1982г. с. 224.

4. Альтшуль А.Д.,Киселев П.Г.Гидравлика и аэродинамика. М.,Строиздат, 1975, с.327.

5. Арене В.Ж, Гайдин A.M. Геолого-гидрогеологические основы геотехнологических методов добычи полезных ископаемых. М.Недра, 1978, с.215

6. Арене В.Ж., Белов В.Н.,Зыков В.А. Разработка месторождений каменной и калийных солей методом подземного выщелачивания. М., 1969, с. 194

7. Арене В.Ж.,Брюховецкий О.С.,Хчеян Г.Х. Скважинная гидродобыча угля. М.,1993, с.139.

8. Арене В.Ж.,Исмагилов Б.В.ДПпак Д.Н. Скважинная гидродобыча твердых полезных ископаемых. М., Недра, 1980, с.229.

9. Арье А.Г. Физические основы фильтрации подземных вод. М.,Недра, 1984, с.101.

10. Аэров М.Э.,Тодес О.М. Гидравлические и тепловые основы работы аппаратов со стационарным и кипящим зернистым слоем. М.,Химия, 1968, с.512

11. Бабичев Н.И. Технология скважинной гидродобычи полезных ископаемых. МГРИ, М.,1981, с.89.

12. Бабичев Н.И.Проектирование геотехнологических комплексов.МГРИ, М., 1985, с.129.

13. Батурин Б.В. Основы промышленной вентиляции. М.,Наука, 1993, с.464

14. Бахуров В.Г., Белецкий В.И., Садыков А.Х. Об изменении фильтрационных свойств пород при подземном выщелачивании урана раствором серной кислоты. Атомная энергия. 1971, 5,с.518-520.

15.Башкиров Г.С. и др.О движении взвешенных частиц в турбулентном потоке. ПММ, т.17,№3, 1953, с.28-34.

16. Берштейн P.C., Померанцев В.В., Шагалова С.Л., сб. «Вопросы аэродинамики и теплопередачи в котельнотопочных процессах», Госэнергоиздат, 1958, с.483.

17. Благов И.С., Коткин A.M.,Фоменко Г.Г. Гравитационные процессы обогащения. М.,1962, с.46-137.

18. БроунштейнБ.И., Щеголев В.В. Гидродинамика, массо и теплообмен в колонных аппаратах. М., Химия, 1988, с.336.

19. Буевич Ю.А., Щелчкова Некоторые И.Н.обобщения в гидравлике зернистого слоя ИФЖ 1977 т.ЗЗ, №5, с.872.

20.Васильев О.Ф. К проектированию установки для безвскрышной добычи погребенных россыпных месторождений полезных ископаемых.

Новосибирск, 1962, с.28.

21.Великанов М.А. Русловой процесс (основы теории). М., Физматиздат, 1958, с.394.

22.Винда Е.В. Всасывающие устройства эрлифтных гидроподъемов. Сб. Разработка месторождений полезных ископаемых. Киев, вып.У, 1965,с.48-56

23.Гаспарян А.М.,Икарян И.С. О стесненном падении бесформенных частиц. ДАН Арм. ССР, T.XXIV, 1968, №2, с.25-30.

24.Гейер В.Г., Груба В.И. Расчеты фильтрационных потоков при разбутовке всасывающего устройства эрлифта, углесоса и вымыве твердого материала из питателя.Сб. Разработка месторождений полезных ископаемых. Киев, 1965, вып. V, с.6-12.

25.Гейер В.Г., Груба В.И., Акрамов A.A. Условия подобия движения материала в камерных питателях.Сб. Гидравлическая добыча угля. 1964, вып. 17(5), с.64-69.

26.Гельперин Н.И., Айнштейн В.Г. Об анологии между псевдоожиженным слоем зернистого материала и капельной жидкостью. Химическая промышленность, 1961, №11, с.750-756

27.Гончаров В.Н. Динамика русловых потоков. Л., Гидрометеоиздат, 1954, с.286.

28.Горошко В.Д., Розенбаум Р.Б., Тодес О.М. Приближенные закономерности гидравлики взвешенного слоя и стесненного падения. Изв. ВУЗов, сер. Нефть и газ, 1958, т.1 ,№ 1 ,с.125-131.

29. Гришин H.H. Механика придонных наносов. М. Наука, 1982, с. 160

30.Громов Б.В. Введение в химическую технологию урана. М. Атомиздат, 1978 г. с.336.

31.Груба В.И. Всасывающее устройство гидротранспортных установок. Тр. ДЛИ, вып.62,1961, с.40-59.

32.Груба В.И.Исследование всасывающей системы гидротранспортных установок. Тр. ДЛИ, т.56, 1960, с.25-46.

33.Груба В.И., Акрамов A.A. Методика расчета основных параметров камерного питателя со струйчатым дозатором. Сб. Разработка месторождений полезных ископаемых. Киев, 1965, вып.У, с. 13-21.

34.Гуткин A.M. О законе фильтрации вязкопластического тела сквозь пористую среду. Коллоидный журнал, 1961, т.23, №3,с.42-49.

35.Дедученко М.П. Пути повышения технической производительности дизельэлектрических землесосов. Речной транспорт, 1960, №10, с.24-29.

36.Демин Н.В., Кисляков Ю.П., Морозова В.П.О зависимости проницаемости среды от градиента давления. Нефтяное хозяйство, 1966, №1, с.25-33.

37.Дерягин Б.В., Крылов H.A. Аномальные явления при течении жидкостей. Совещание по вязкости жидкостей в АН СССР.М., 1941, с.31-37.

38.Дмитриев Г.П., Махарадзе Л.И.,Гочиташвили Т.Ш. Напорные гидротранспортные системы М. Недра, 1991, с.304.

39.Дудко П.М. Подземное выщелачивание солей.М., Недра, 1972,с. 160.

40.Дэвидсон И.Р.,Харрисон Д. Псевдоожижение М., Химия, 1974, с.723

41.Жаворонков Н.М. Гидравлические основы скрубберного процесса и теплопередача в скруберах. М., «Советская наука», 1944, 224с.

42.3абродский С.С. Гидродинамика и теплообмен в псевдоожиженном слое. М.,Госэнергоиздат, 1963, с.488

43.Ибад-заде Ю.А.Движение наносов в открытых руслах..М., Стройиздат,1974,с.298.

44.Идельчик И.Е. Гидравлические сопротивления. М., Госэнергоиздат, 1954, с.316.

45.Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. Наука,

1975, с.584.

46.Исаакян С.Н.О свободном падении шарика в вязкой жидкости. Изв. АН Арм. ССР, Сер. техн. наук, 23, 1970, №4, с.44-48.

47.Истомина B.C. Фильтрационная устойчивость грунтов. М., Госстройиздат, 1957, с.184.

48.Калабин А.И. Добыча полезных ископаемых выщелачиванием. М., Атомиздат, 1969, с.376.

49.Кафаров В.В. Основы массопередачи. М.,Высшая школа, 1979, с.439

50.Качан И.Н. Скорости стесненного падения мелких минеральных зерен в воде. Тр. Механобра.,вып.88, 1953, с.84-90.

51.Кизевальтер Б.В. Об определении скоростей свободного и стесненного падения частиц. Тр. Механобра. Вып.136,1971, с.5-33.

52.Кизевальтер Б.В. Теоретические основы гравитационных процессов обогащения М., Недра, 1979, с.295.

53.Климентов А.Н. Всасывающая способность и оптимальный расход грунтового насоса. Путевые работы на реках.М.,1956, с.17-25.

54.Климентов А.Н.К вопросу о выборе оптимального режима работы землеснаряда. Гидротехническое строительство. 1951 ,№ 12,с. 15-18.

55.Конаков В.К. Новая формула для коэффициента сопротивления гладких труб. ДАН СССР, XXV. №5, 1950, с. 14-24.

56.Коновалов И.М. Гидромониторные суда. Речиздат, 1941, с.254.

57.Кравцов М.В. Сопротивление свободному установившемуся движению сферы в вязкой среде. ИФН,т.15, 1968,№3,с.84-90.

58.Кравцов М.В. Гидравлика зернистых материалов. 1980г.

59.Кудряшов Б.Б., Кирсанов А.И. Бурение разведочных скважин с применением воздуха. М,, Недра, 1990,с.263.

60.Кунии Д., Левеншпиль О. Промышленное псевдоожижение. М., Химия,

1976, с.447.

61.Куприн А.И. Безнапорный гидротранспорт. М., Недра, 1980, с.241.

62.Кутателадзе С.С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление. М., Энергоатомиздат, 1990, с.367

63.Лахтин В.П.К расчету объемного веса гидросмеси при всасывании несвязных грунтов. Тр. ВНИИНеруд, вып.31, 1971, с.66-75.

64.Лахтин В.П. Расчет некоторых параметров гидросмеси при погружении всасывающей трубы в грунт. Гидротехническое строительство.1972, №5, с.29-31.

65.ЛеваМ. Псевдоожижение. М., Гостоптехиздат, 1961,400с..

66.Леви И.И. Динамика русловых потоков.М.,Госэнергоиздат,1957, с.287.

67.Левин Б.М. Зависимость консистенции гидросмеси от параметров всасывания. Тр. МИИЖТ, вып. 107, 1960,с.40-45.

68.Левин Б.И. и др. Исследования процесса осаждения монодисперсных суспензий в условиях малых концентраций. В кн.: Вопросы гидравлики открытых русел, трубопроводов и двухкомпонентных сред. Труды Моск. инта железнодорожного транспорта, вып. 176. М., 1963.

69.Лобанов Д.П., Дрободенко В.П., Малухин Г.Н., Малухин Н.Г. Гидротранспорт продуктов скважинной гидротехнологии. Труды научной конференции «Неделя горняка - 99» г.Москва МГГУ, 1999г.

70.Лобанов д.п., Смолдырев а!.Е. Гидромеханизация геологоразведочных и горных работ. М., Недра, 1982, с.341.

71.Лунев Л.И., Грабовников В.А., Толкунов Б.Л. Инженерные расчеты подземного выщелачивания металлов. МГРИ, М.,1977, с.112.

72.Лященко П.В. Гравитационные методы обогащения. М., Гостоптехиздат, 1940, с.548.

-73.Лященко П.В. Определение конечной скорости падения тел в среде по параметру Рейнольдса. Горная промышленность СССР, вып.5, т.З, 1933, с.54-61..

74.Мадорский Л.С. Об оптимуме насыщения пульпы и устойчивости режима работы землесосной гидротранспортной установки.Новое на объектах и предприятиях гидромеханизации.ч.2,1964, с.1241-1249.

75.Малухин Г.Н. Патент 2095438, РФ, М.кл. С 22 В 3/00. Способ извлечения полезных компонентов выщелачиванием. Заявлено 22.02.95; Опубликовано 10.11.97. Бюл.№31 (Соавторы:Дробаденко В.П., Малухин Н.Г., Луконина o.a.)

76.Малухин Г.Н. Патент РФ, 2098546, МК, В 01 Д 15/00. Устройство для эрлифтирования сыпучих материалов. Заявлено 24.11.95, Опубл. 12.10.98, Бюл.№36. (Соавторы: Дробаденко В.П., Малухин Н.Г., Луконина o.a.)

77.Малухин Г.Н., Шилкин Д.Е. Спутные и закрученные струи в геотехнологических процессах. Тезисы докладов, г. Москва, Научная конференция, МГГА, 1994 г.

78.Малухин Г.Н., Шилкин Д.Е. Эрлифтирование сыпучих материалов. Тезисы докладов, г.Москва, МГГА, 1996, с.242. Международная конференция "Новые достижения в науках о Земле".

79.Малухин Г.Н. Исследование оптимальных режимов пульпоприготовления и всасывания в технологии всасывания несвязных материалов. Тезисы докладов.г. Москва, МГГА, 1997г.,т.З, стр. III Международная конференция "Новые идеи в науках о Земле"

80.Малухин Г.Н. Обоснование эффективных режимов приготовления и всасывания пульпы. Геология и разведка, 1997г, № 5, с. 126-131.

81.Малухин Г.Н. Особенности методики расчета пульпоприготовления и всасывания в массообменных процессах гидротехнологии. Тезисы докладов, г.Москва, МГТА, 1998г. Научная конференция "Наука и новейшие технологии при освоении месторождений полезных ископаемых на рубеже XX-XXI веков".

82.Малухин Г.Н., Пинчук A.B. Особенности процесса всасывания в геотехнологических методах. Тезисы докладов, г.Москва, МГГА 1999г. IV Международная конференция «Новые идеи в науках о земле».

83.Малухин Г.Н. Движение рабочей жидкости по поровым каналам несвязных твердых материалов. Тезисы докладов, г. Москва, МГГУ, 1999г. Научный симпозиум «Неделя горняка - 99».

84.Марков Ю.А., Смолдырев А.Е. Гидротранспорт угля и пород по вертикальным трубопроводам. Уголь, 1963,№6, с.28-32,

85.Марков Ю.А., Смолдырев А.Е. Гидравлическая крупность частиц горных пород при стесненном и свободном падении. Уголь, 1963, №6, с.28-32.

86.Марков Ю.А. Выбор параметров гидравлического транспортирования по вертикальным трубопроводам. Сб. Гидравлическая добыча угля., №3, 1963, с.20-23.

-87.Методические вопросы исследования в геотехнологии.Вып.2, ГИГХС, Люберцы 1979, с. 156.

88.Методы исследований при подземном выщелачивании руд. М.,1981, с.109.

89.Методы расчета процессов и аппаратов химической технологии. Сб, Химия, 1993, с.496

90.Минц Д.М. Некоторые вопросы теории фильтрации однородных жидкостей и суспензий и их практическое приложение в области очистки воды. Диссертация на соискание ученой степени докт. техн. наук М., 1979, с.324

91.Минц Д.М., Шуберт С.А. Гидравлика зернистых материалов. Изд. ком. хоз., М.,1955,с.316.

92.Миркин А.З., Усинып В.В. Трубопроводные системы. Справочник. М. Химия, 1991, с. 256.

93.Никурадзе И. Закономерности турбулентного движения в гладких трубах. В кн.: Проблемы турбулентности, под ред. М.А. Великанова и Н.Г. Швейковского, ОНТИ, 1936, с 75-150.

94.Нурок Г.А.Процессы и технология гидромеханизации открытых горных работ. М.,Недра, 1979, с.384.

95.Перри Д. Справочник инженера-химика.ч. 1 Л."Химия", 1969, с.637.

96.Петерсон Д.Ф. К вопросу об относительном движении пара и воды в в трубах паровых котлов. Советское котлотурбиностроение, 1936, №4, с.7.

97.Плановский А.Н., Николаев П.И. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии. М., Химия, 1987, с.540

98.Пневматический транспорт в текстильной и легкой промышленности. М., 1987, с.104.

99.Прандтль JI. Результаты работ последнего времени по изучению турбулентности. В кн.: Проблемы турбулентности, под ред. М.А. Великанова и Н.Г. Швейковского, ОНТИ, 1936, с 19-34.

100. Протодьяконов И.О., Люблинская И.Е. Гидродинамика и массообмен в системах газ - жидкость. Л.,Наука, 1990,с.349

Ю1.Проценко И. А. Гравитационные методы обогащения угля. М., Углетехиздат, 1954, с. 187.

102. Пыхачев Г.Б., Исаев В.Г. Подземная гидравлика. М., Недра, 1972, с.360.

103. Раздольный В.А. Некоторые данные исследования процесса всасывания гравийных грунтов. ВНИИНеруд, Добыча и переработка строительных материалов, вып.1,1962, с. 126-135

104. Раздольный В.А. Лабораторные исследования всасывания крупнозернистого сыпучего грунта. НТС, ВНИИНеруд, 1960, №1,с.114-122.

105. Раздольный В.А. Пути защиты землесосов от валунов. Механизация строительства. 1961,№6, с.21-27..

106. Разработка и освоение технологии подземной выплавки серы.М.,Недра, 1977, с.68.

107. Разумов И.М. Пневмо и гидротранспорт в химической промышленности. М., Химия, 1979, с.248

108. Разумов И.М. Псевдоожижение и пневмотранспорт сыпучих материалов. М., Химия, 1972, с.216

109.Ребиндер П.А., Кусаков М.М., Зинченко К.Е. Поверхностные явления в процессах фильтрации. Докл. АН СССР, 1940, т.28,№5, с.42-49.

110. Розенбаум Р.Б. Экспериментальное исследование стесненного движения шара вдоль оси цилиндрической трубы. Зап.ЛГИ, 1958, т.36,№3, с.28-37.

111. Розенбаум Р.Б., Тодес О.М. Стесненное падение шара в цилиндрической трубке. ДАН СССР, т.115, 1957, №2, с.504-507,

112. Розенбаум Р.Б., Тодес О.М. Движение тел в псевдоожиженном слое. Л., 1980, с.167

113. Романенко Б.Е. Эффективные режимы и способы работы землесоса. Л., Речной транспорт, 1954, с. 189

114. Россинский К.И., Дебольский В.К. Речные наносы. М., Наука, 1980, с.218

115. Рощупкин Д.М. Разработка грунтов земснарядами. Тр. ВНИИ транспортного строительства. Вып.68,1969, с. 124.

116. Скважинная гидродобыча полезных ископаемых. Серия: горнохимическая промышленность. ГИГХС, Москва 1975, с.21.

117. Смолдырев А.Е. Трубопроводный транспорт. М., Недра, 1980, с.293.

118. Смолдырев А.Е. Гидравлические и кинематические характеристики движения неоднородных дисперсных систем в трубах. ДАН СССР, т. 129, 1959, №5, с. 993-996.

119. Соколов Е.Я., Зингер Н.М. Струйные аппараты.М.,Стройиздат,1970,с.416.

120. Справочник по обогащению руд. М.,т. 1,1972, с.220-236.

121. Стариков A.C. Технологические процессы земснарядов. М., Транспорт,

1989, с.223.

122. Стариков А.С. Технология работы речных земснарядов. М., Транспорт, 1969, с.240.

123. Тарасов В.К. Гидравлика сооружений и динамика речных русел. Гостехиздат. 1959 г., с.216.

124. Ухин Б.В., Гепвановский В.П. Влияние экрана на гидравлические сопротивления всасывающих наконечников и распределение скоростей в них. Тр. ВНИИНеруд, вып.ЗЗ, 1972, с.75-83.

125. Филоненко Г.К. Формула для коэффициента гидравлического сопротивления гладких труб. Изв. ВТИ, 1948, №10 (162), с.17-23.

126. Фоменко Т.Г. Гравитационые процессы обогащения. М.Недра, 1966, с. 188.

127. Фоменко Т.Г. Определение скоростей свободного и стесненного падения минеральных частиц. ТрюВНИИ-1, разд.4, вып.8,1956, с.56..

128. Фридман Б.Э. Всасывание песка под водой. Гидротехническое строительство. 1951,№8,с.32-36.

129. Харин А.И. Выбор оптимального режима работы землесосного снаряда. Информационный бюллетень. Гидромеханизация,№ 4, 1963,с.83-92.

130. Харин А.И. Гидромеханизация в мелиоративном строительстве. М., Колос, 1982, с.206.

131. Харин А.И. Разработка грунтов плавучими землесосными снарядами. М.,Стройиздат,1966, с.236.

132. Чечеткин А.В., Труды МХТИ, вып. 24, 1957, с. 452.

133. Шамов Г.И. Речные наносы. Гидрометеоиздат,1954,с.294.

134. Шестаков В.М. Основы гидрогеологических расчетов при фильтрации из хранилищ промстоков. М., ВОДГЕО, 1961, с.260.

135. Шестаков В.М. Динамика подземных вод.М.,МГУ,1973, с.323.

136. Шифринсон Б.Л. Гидродинамический расчет тепловых сетей. «Тепло и . сила», 1935, №1, с. 23-29.

137. Шлихтинг Г. Теория пограничного соля. М., Иностранная литература, 1956, с. 528.

138. Шохин В.Н., Лопатин А.Г. Гравитационные методы обогащения. М., Недра, 1980,с.460.

139. Barrer P.J., Heertjes P.M. Porosity distributions in a fluidized bed. Chem. Eng. Sci.,1960,12, №.4, p.260-271.

140. Batchelor G.K. Some fundamental characteristics of the fluidized state. J.Fluid. Mech.l972,v.52,p.245-268.

141.Brauer H, Kriegel E. Kornbewegung bei der Sedimentation. Chemical Ing. Techn., 38, №3, 1966.

142. Chepil W.S. The use of evenly space sphera to evaluade aerodynamic forces a soil surface. Trans. Amer. Geophes. Union, 1958,v.39,p.76-84.

143. Colebrock F. Turbulent flow in pipes with particular reference to the transition region between the smooth and rough pipe laws, Journal of the civil Engineers, 1939, №4, p. 14-25.

144. Ergun S. Fluid flow through packed columns. Chemical Engineering Progress. 1952, v.48, n.2, p.89-94

145. Ergun S. Mass - transfer rate in packed columns. Chemical Engineering Progress 1952, v.48, n.5, p.227-236

146. Ergun S. Chemical Engineering Progress, 1952 vol. 48, №2 p.89-94.

147. Ergun S., Oraing A.A. Ind. End. Chem., 1949, vol. 41 p. 1179-1183.

148. Hinch E.J. An experimental study of the mechanism of fluidization. J.Fluid. 1977, v.82. Pt.4, p.645-720.

149. Leva M. e.a., U.S Bureau of Mines, Bull., 1951, №504, p.149 - 155.

150. Massimilla L, Vitagliano G, Chianese R. Photjgraphic study of solid gas fluidization. AJCHE Journ.,7,502,1961, p. 134-138.

151. Massimilla L, Volpicelli G, Zenz F.A. Study of solid fluidization. Ind. Eng.Chem.Fund.,2,194,1963,p. 186.

152. Miller D.G. Sedimentation (A. review of published Work). «Water and water Engineering», February, 1964.

153. Proceeding of the Australian Institute of Mining and Metallurgy, dec. 1962, №204, p.31-38.

154. Richardson J., Meirle R. Drage forth on individual particles in an assemblage. Trans. Inst. Chem. Engrs. 1961, v.36, n.5, p.357-362.

155. Richardson J., Mitson A.E. Sedimentation and fluidization: Part II.Trans. Inst. Chem. Eng., 1958, v.36, n.4, p.270-282.

156. Richardson J., Zari W. Aedimentation and fluidiration: Part I.Trans. Inst. Chem. Eng., 1954, v.32, p.34-53.

157. Rose H.E. in «Some Aspects of Fluid Flow», New York, 1951, p 136.

158. Sander N.L. An experimental Investigation of Several Low-area-ratio water jet pumps. Yournal of Basic Engineering, 1970, n 3, p. 11-14

159. Zapple C.E., Ahepherd C.B. Calculation of particle trajectories. Ind., Eng. Chem.32, n.5, 1940, p.38-46.

Утверждаю: 187 Утверждаю: ПРЦАОЖЕИМЕ

капитан начальник геологической

НИС "Акванавт" экспедиции на

C.r.îto^fe^v НИС "Акванавт"

К.М.Шимкус

te!

Акт испытания

Настояпщй'~-актг"'составлен руководителем испытания Малухи-ным Г.Н., Тимошенко C.B. и Шадеркиным М.В.- участники испытания, в том, что 05.08.98 и 06.08.98 в Голубой бухте Черного моря на НИС "Акванавт" были проведены испытания гидродобычных установок - эрлифта и гидроэлеватора.

Эрлифт был выполнен из гибкого шланга - пульповода, в нижнюю часть которого от судового компрессора подавался воздух, за счет чего внутри трубы образовывалась газожидкостная смесь с меньшей плотностью чем внешний столб жидкости, что и являлось подъемной силой.

Гидроэлеватор состоял из насадки, камеры смешения, диффузора и двух шлангов по одному из которых подавалась напорная, жидкость, а по другому выдавалась пульпа. От судового насоса.рабочая жидкость поступала к насадке гидроэлеватора за счет чего образовывался водяной поршень, эжектируе-мая гидроэлеватором гидросмесь по выдачному шлангу транспортировалась лась на полубу корабля в мерные емкости.

Подъем донных отложений осуществлялся с глубины 5,2 м и 6 м, при этом полная высота поъема составляла 8,2 м и 9 м. Твердый материал был представлен гравийно-галечной смесью на глубине 5,2 м и песчано-ракушечным детритом на глубине бм.

'Наблюдалась выдача пульпы с различной плотностью, зависящей при этлифтном подъеме от количества подаваемого воздуха и глубины погружения смесителя, при гидроэлеваторном подъеме - от напора жидкости на рабочей насадке и высоты подъема.

При этом были полученны зависимости: для эрлифта производительность гидросмеси от удельного расхода воздуха, измеряемого по углу поворота задвижки; для гидроэлеватора высота подъема от напора на насадке, так же измеряемого по углу поворота задвижки, и количества подсасываемой жидкости. Результаты опыта приведены в приложении.

Данные испытания показали возможность эффективного отбора различных по объему технологических проб донных отложений, а также ведения добычи со дна моря, но необходимы дальнейшие испытания на больший глубинах.

Малухин Г.Н. Тимошенко C.B. Шадеркин М.В.

с

Геленджик

Vt.ol M

ООО ЗВЕЗДНАЯ НОЧЬ

STARRY NIGHT LLC

115409, Москва, Каширское ш., 70-3, # 36 тел./факс [phone] # 36,70-3, Kashirskoe sh., Moscow, 115409 tel/fax [phone] E-mail: [e-mail]

АКТ

Приемочных испытаний всасывающего устройства

Приемочная комиссия в составе:

Председатель - Кошколда К.Н., Генеральный директор ООО «Звездная ночь» Члены комиссии:

Гончарко E.H. - исполнительный директор Федотова Н.В. - финансовый директор Дмитриев В. А. - главный технолог Секретарь комиссии - Радько Н.В.

Рассмотрела технологию всасывания при полном завале нижнего оголовка гидродобычного снаряда в технологии скважинной гидродобычи и считает:

1. Всасывающее устройство с кольцевым подпиточным каналом в технологии

пульпоприготовления позволяет всасывать гидросмесь с крупными включениями твердого даже при полном завале горной массой нижнего оголовка гидродобычного снаряда. При этом объемная концентрация твердого в гидросмеси достегала значений 0,3-0,33.

Рекомендовать подобную технологию пульпоприготовления и всасывания при скважинной гидродобыче разуплотненного или плывунообразного горного масрива.

2. Достаточно эффектная технология свободного всасывания может быть получена при

рециркуляции рабочей жидкости вокруг всасывающего наконечника. Концентрация твердого во всасывающем потоке гидросмеси равна 0,1-0,14.

3. Расчетный экономический эффект при использовании всасывающего устройства в

скважинной технологии отбора крупнообъемных проб алмазоносных туфобрекчий на трубке Первомайская составляет 500000 долларов США Рекомендовать схему всасывания с рециркуляцией рабочей жидкости в технологии скважинной гидродобычи.