авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 11 |

«фонд первого президента республики казахстан – лидера нации совет молодых ученых инновационное развитие и востребованность науки в современном ...»

-- [ Страница 2 ] --

Полученные результаты исследований с применением прикладного программного пакета для расчета сыпучих сред с помощью метода дискретных элементов процесса разделения по крупности на сегрегационном устройстве позволили перейти к следующему этапу проектирова ния – созданию модели промышленного виброклассификатора[5].

литература:

1. Cundall P.A., Strack O.D.L., A distinct element model for granular assemblies. Geotechnique, 29:47—65, 1979.

2. Williams, J.R., Hocking, G., and Mustoe, G.G.W., “The Theoretical Basis of the Discrete Element Method, “ NUMETA 1985, Numerical Methods of Engineering, Theory and Applications, A.A. Balkema, Rotterdam, January 3. Вайсберг Л.А., Рубисов Д.Г. Вибрационное грохочение сыпучих материалов. СПб: Механобр, 1994. 47 с.

4. Блехман Л.И., Вайсберг Л.А., Лавров Б.П., Васильков В.Б., Якимова К.С. Универсальный вибрационный стенд: опыт использования в исследованиях, некоторые результаты// Научно-технические ведомости СПбГТУ, 2003, № 3,с. 224–227.

5. Исследования модели виброклассификатора (щелевого грохота)/ Бортников А.В., Васильков В.Б., Самуков А.Д., Ромашев А.О. // Обогащение руд.– 2011 № 4.– Алферова Елена Леонидовна Институт горного дела СО РАН, Новосибирск, Россия моделирование воздухораспределениЯ от действиЯ естественной тЯги в вентилЯционной сети метрополитена мелкого залоЖениЯ Введение Использование механической тоннельной вентиляции метрополитена в условиях мелкого заложения и резко-континентального климата Западной Сибири носит сезонный характер. Из опыта эксплуатации Новосибирского метрополитена следует, что в холодный период прове тривание с использованием механической вентиляции ведет к переохлаждению тоннельного воздуха ниже допустимых по нормам значений, поэтому тоннельная вентиляция в этот период осуществляется только за счет поршневого действия поездов и естественной тяги (ЕТ)[1].

Такие особенности метрополитена мелкого заложения (ММЗ), как большое количество вы ходов в атмосферу и мелкое заложение, по причине которого воздух при движении в тоннель не успевает прогреться, ограничивают использование термодинамического метода, применяемого для шахт и рудников [2,3]. При расчете аэрации методом фиктивных давлений [4] не учиты ваются внутренние сопротивления участков сети, поэтому этот метод также не применим, но с его помощью можно проверить адекватность разработанной модели [5]. На основе анализа изложенных выше методов, с учетом специфики ММЗ, для расчета величины депрессии ЕТ с использованием упрощенной модели вентсети ММЗ принят гидростатический метод.



Численное моделирование проведено с использованием программного комплекса для рас чета шахтного воздухораспределения, разработанного в ИГД СО РАН.

Условия и допущения, принятые в модели:

– процесс рассматривается стационарный (установившийся);

– температура тоннельного воздуха постоянна по всей длине тоннеля для холодного перио да года равна +16 оС;

– температура воздуха в выходах в атмосферу равна температуре наружного воздуха на при точных выходах и температуре тоннельного воздуха на вытяжных;

– считается, что давление внутри тоннеля и атмосферное изменяется по гидростатическому закону;

– действие естественной тяги между соседними выходами в атмосферу заменяется действи ем фиктивных вентиляторов (рис.1, ветки 21, 23, 25, 27, 29, 31, 33, 35, 37);

– схема сети для расчета воздухораспределения состоит из участков «перегон» и «выход на поверхность» с аэродинамическими сопротивлением, полученным на основе эксперименталь ных данных [1].

влияние топологии на воздухораспределение (базовый численный эксперимент) Базовый численный эксперимент проводится, чтобы в дальнейшем оценить влияния началь ных условий. В самом же эксперименте используются опытные исходные данные по заданию топологии и сопротивлений участков сети. Тоннельная вентиляция отключена, вентиляционные тоннели перекрыты. Исследование проводится на линии из десяти станций (рис. 1) с постоян ным уклоном в одну сторону.

Исходные данные:

Температура наружного воздуха – tн = –20 оС;

тоннельного – tт = +16 оС;

Превышение между выходами в атмосферу при длине перегонов 1 км и уклоне тоннеля 0,01 – hп = 10 м;

глубина заложения станции – hв = 5 м;

Рис.1. Расчетная схема сети, указаны номера ветвей, кругами обведены номера узлов.

Аэродинамическое сопротивление перегонов – Rп =0,00036 кµ, выходов – Rв =0,00464 кµ.

Давление фиктивных источников естественной тяги:

для «вентилятора», находящегося между приточным и вытяжным отверстием (на ветке 29):

для остальных (на ветках 21, 23, 25, 27, 31, 33, 35, 37):

Результат расчета представлен на рис.2 (здесь и далее стрелками показано направление дви жения воздуха, числа около стрелок – расход воздуха на участке, м3/с). Видно, что воздухообмен на платформах станций составляет от 26,5 м3/с на крайних до 75,7 м3/с на средней станциях. Та кой расход сравним с расходами от действия тоннельной вентиляции с вентиляторами ВОМД-24.

Рис.2. Воздухораспределение в сети в базовом эксперименте, стрелками показано направление движения воздуха, возле стрелок указаны расходы, м3/с.

влияние температуры наружного воздуха Расчетная схема сети и исходные данные такие же, как в базовом эксперименте, за исключе нием того, что температуру наружного воздуха принимаем равной расчетной зимней для города Новосибирска, tн= –39 оС[6].

Давление фиктивных источников естественной тяги:





для «вентилятора», находящегося между приточным и вытяжным отверстием (на ветке 29):

для остальных (на ветках 21, 23, 25, 27, 31, 33, 35, 37):

Результат расчета на рис.3 – расходы воздуха выросли с 26,5 до 34,1 м3/с на крайних стан циях и с 75,7 м3/с до 97,3 на средней станции, т.е. на 28%.

Рис. 3. Воздухораспределение в сети при температуре наружного воздуха при –39 оС Чтобы оценить влияние изменения температуры наружного воздуха на воздухораспределе ние, принимаем такую температуру наружного воздуха, при которой включаются тоннельные вентиляторы – tн=+10 оС.

Давление фиктивных источников естественной тяги:

для «вентилятора», находящегося между приточным и вытяжным отверстием (на ветке 29):

для остальных (на ветках 21, 23, 25, 27, 31, 33, 35, 37):

Результат расчета представлен на рис.4 – расходы воздуха снизились с 26,5 до 11,9 м3/с на крайних станциях и с 75,7 м3/с до 33,8 на средней станции, т.е. на 55%.

Рис. 4. Воздухораспределение в сети при температуре наружного воздуха при +10 оС влияние сопротивления участков сети Увеличиваем в два раза сопротивление перегонов, сопротивление выходов не меняется. Рас четная схема сети,, давления фиктивных источников естественной тяги и исходные данные та кие же, как в базовом эксперименте, кроме того, что Rп =0,00072 кµ.

Результат расчета представлен на рис.5.

Рис. 5. Воздухораспределение в сети при увеличенном сопротивлении перегонов Увеличиваем в два раза сопротивление выходов на поверхность, сопротивление перегонов не меняется. Расчетная схема, давления фиктивных источников естественной тяги, как в базовом эксперименте, за исключением Rв =0,00928 кµ.

Результат расчета представлен на рис.6.

Рис. 6. Воздухораспределение в сети при увеличенном сопротивлении выходов на поверхность выводы 1. Расход воздуха от действия ЕТ на платформах станций составляет 26,8..75,9 м3/с и срав ним с расходом воздуха от тоннельных вентиляторов ВОМД-24 (20..60 м3/с), установленных в метрополитене. Это позволяет сделать вывод о существенном влиянии ЕТ на воздухообмен и воздухораспределение в вентиляционной сети ММЗ.

2. Расположение станций на линии метро существенно влияет на воздухораспределение на них от действия ЕТ. Для однонаклонной линии из десяти станций при типовых условиях хо лодного периода года г. Новосибирска воздухообмен меняется от 26,5 для крайних станций до 75,7 м3/с для центральных, т.е. различие почти трехкратное.

3. При снижении температуры наружного воздуха от –20 до –39 оС (расчетной температуры воздуха в Новосибирске в ХП [6]), воздухообмен на станциях от действия ЕТ увеличивается почти на треть, на 28..29 %, при повышении температуры от –20 до +10 оС (температура, при которой включаются тоннельные вентиляторы) расход снижается на 55%, т.е. более, чем на по ловину.

4. Влияние изменения сопротивления участков вентиляционной сети: при увеличении со противления перегонов в два раза, снижение расхода воздуха на станциях составляет 3..5%;

уве личение сопротивления выходов в атмосферу (станций) в два раза снижает расход на 14..26%, т.о. влияние сопротивления станционных вентиляционных путей на воздухообмен на станциях от действия ЕТ значительней список литературы:

1. Лугин И. В. Разработка систем вентиляции метрополитенов мелкого заложения: дис. к.т.н: 30.05.03/И.В.

Лугин;

ИГД СО РАН.– Новосибирск, 2003.– 138 с.

2. Медведев Б.И., Гущин А.М., Лобов В.Л. Естественная тяга глубоких шахт.– Москва, 1985.– 77 с.

3. Алехичев С.П., Калабин Г.В. Естественная тяга и тепловой режим рудников.– Ленинград, 1974.– 111 с.

4. Полушкин В.И., Анисимов С.М., Васильев В.Ф., Дерюгин В.В. Вентиляция.– Москва, 2008.– 416 с.

5. Лугин И.В. Алферова Е.Л. Моделирование действия естественной тяги в вентиляционных сетях метрополитена мел кого заложения / Горняцкая смена. Сборник трудов молодых ученых. Том 2. – ИГД СО РАН, Новосибирск, 2010. – С. 64-69.

6. СНиП 23-01-99*: Строительная климатология.– Москва, 2003.– 114 с.

А.С. Белоусова Институт горного дела СО РАН, г. Новосибирск, Россия обоснование геометрических параметров и форм элементов главных вентилЯционных установок метрополитенов с осевыми вентилЯторами Необходимость развития метростроения и непрерывный рост рыночных цен на элек троэнергию для всех категорий потребителей затрагивает проблему обеспечения технической и экономической конкурентоспособности метрополитенов на внутреннем и зарубежном рынках.

Комплексное освоение подземного пространства позволяет связать в единую систему различ ные сооружения с многофункциональными подземными и наземными объектами, поэтому ме трополитены представляют собой сложные инженерные сооружения и являются капиталоемким видом транспорта, требующим значительных затрат сырьевых, материальных и финансовых ре сурсов. Одним из главных элементов жизнеобеспечения метрополитенов является система про ветривания, состоящая из вентиляционных каналов и вентиляционных установок, находящих ся в вентиляционных сооружениях. Количество расходуемой электроэнергии на тоннельную вентиляцию уступает только расходу на эксплуатацию подвижного состава и составляет от до 1200 киловатт-часов на 1 километр линии. Эксплуатационные показатели метрополитенов в значительной степени зависят от эффективности и конструктивно-технического совершенства систем проветривания. Следует отметить, что из-за несовершенства действующего вентиляци онного оборудования значительная часть потребляемой электроэнергии теряется на преодоле ние потоком воздуха сопротивления, а городские бюджеты несут огромные потери. В этой связи особую актуальность приобретает усовершенствование геометрических форм элементов венти ляционных сетей, направленных на улучшение их аэродинамических качеств.

В данной работе проведено обоснование геометрических параметров вентиляционных установок, необходимое для их оптимального проектирования по критерию минимума потерь полного давления вентилятора на примере станций Новосибирского метрополитена «Березовая роща», «Сибирская» и «Красный проспект». Проектом системы вентиляции Новосибирского метрополитена предусмотрено, что станционные вентиляционные установки работают на при ток, перегонные – на вытяжку. Из четырех реально существующих компоновок вентиляторов в сети в новосибирском метрополитене вентиляторы работают во всасывающе-нагнетательной сети (рис.1), когда вентиляционный тракт примыкает непосредственно к входному и выходно му сечениям вентилятора. Перегонные вентиляционные установки, обеспечивающие аварийные режимы вентиляции с вентиляторами местного проветривания, и станционные вентиляцион ные установки с вентиляторами главного проветривания, обеспечивающие режим главного про ветривания, включают входные и выходные элементы вентилятора, шумоглушители, затворы гражданской обороны (рис.2).

Рис. 1. Схема расположения вентилятора во всасывающе-нагнетательной сети:

D – диаметр вентилятора (стрелкой показано направление потока воздуха) Подробный расчет аэродинамических сопротивлений всех составляющих элементов венти ляционной сети Новосибирского метрополитена показал, что сопротивление вентиляционных камер при требуемом расходе воздуха существенно больше, чем сопротивление перегонов и станций. В основу расчетного определения положена методика и расчетные коэффициенты со противления, изложенные в [1]. В таблице сведены результаты расчета коэффициентов сопро тивлений некоторых элементов вентиляционных установок, из которой следует, что сопротивле ния отдельных участков достигают (0,865 - 2,572)10-3 k (киломюрг).

Рис.2. Схема вентиляционной камеры метрополитена 1 - путевой тоннель;

2 - вентиля ционная камера;

3 - вентиляторы осевые;

4 - проем в путевом тоннеле;

5 - шумоглушитель;

6 - вентиляционный киоск Таблица. Коэффициенты сопротивлений некоторых элементов вентиляционного тракта Новосибирского метрополитена Станция ме- Элемент вент. уста- Коэффициент сопротив- Коэффициент сопро трополитена новки тивления элемента с ления элемента z усовершенствованной геометрией z «Сибирская» Вент. киоск с пово- 3.9 1. ротом Затвор ГО 5.43 1. Сужение у входа в 0.43 0. вентилятор Выход из вентилятора 0.6 0. «Красный про- Вент. киоск (4 3.24 (наибольшее значе- 1. спект» шт.) ние из 4-х киосков) Расширение перед 0.67 0. входом в вентилятор и сужение Выход из вентилятора 0.53 0. Шумоглушитель 3.45 2. «Березовая Вход в вентилятор 0.425 0. роща»

Выход из вентилятора 0.6 0. Выход на пути 2.8 1. Влияние коэффициента сопротивления на экономичность вентиляционной установки у можно рассчитать, если известны к.п.д. самого вентилятора и сумма коэффициентов сопро тивлений в различных элементах установки [2].

Входные и выходные элементы вентиляционных установок представляют собой каналы минимальных габаритов со сложной конфигурацией. Неравномерность параметров потока, ко торую создает входной элемент перед вентилятором, может значительно повлиять на аэродина мическую характеристику установки. Неравномерность потока, которая всегда имеет место за вентилятором, сильно влияет на характеристику расположенного выходного элемента установ ки и на аэродинамическую характеристику вентиляционной установки.

Для рационального проектирования характерны следующие основные геометрические па раметры входных элементов: отношение i площадей прямоугольного начального сечения вход ного элемента I-I и минимального сечения II-II входного элемента (рис.3);

отношение m/n сто рон прямоугольного сечения I-I;

форма меридионального сечения входного элемента.

Рис.3. Схема течения, описывающего трубку тока на входе и выходе из вентилятора: С – контур, замыкающий линии тока (стрелками показаны зоны отрыва от стенок с образованием вихревых застойных областей) В результате исследований установлено [1, 3], что при входе потока воздуха в вентилятор должно осуществляться конфузорное течение и оптимальные значения отношения площадей должны находиться в диапазоне i = 2–3. Уменьшение сечения I-I (i 2) приводит к значительно му ухудшению аэродинамической характеристики вентилятора. При этом не только снижается создаваемое вентилятором давление из-за увеличения потерь давления в коробке и вентиляторе, но и уменьшается потребляемая мощность, что свидетельствует о снижении теоретического дав ления, создаваемого колесом. Увеличение отношения i 2 существенно не улучшает характери стики, а часто и несколько ухудшает их, т. к. в очень просторных входных элементах возникает интенсивное вихревое течение, способствующее увеличению потерь давления. Такое вихревое течение приводит к закручиванию потока перед входом в рабочее колесо в направлении его вра щения.

Потери давления во входном элементе зависят также от отношения сторон сечения I-I (рис.

3). При очень вытянутом входном сечении (m/n 5) происходит большая перестройка потока в коробке перед входом в вентилятор, что увеличивает эти потери. По данным систематиче ских экспериментальных исследований установлены [3] оптимальные значения отношения m/n = 2–3. Уменьшению потерь во входном элементе способствует также наличие скоса внешней (противоположной входному сечению вентилятора) стенки (рис.2). Применение такого входного элемента со скосом, по сравнению с входом с плоской внешней стенкой, позволяет увеличить КПД вентилятора на 2–3 % и исключить пульсацию потока в вентиляторе, обусловленную на личием вихревой зоны во входном элементе без скоса.

Выбор основных размеров элементов вентиляционной установки должен сводиться к про филированию ее меридионального сечения, которое вследствие симметрии является поверхно стью тока (рис.3) [3]. В основе теоретических методов для разработки рациональных форм вход ных элементов вентиляционной установки лежит модель течения идеальной жидкости.

Если основные усилия по совершенствованию аэродинамических форм вентиляционных камер сосредоточить на устранении вихревых зон воздушного потока путем сглаживания под водящих вентиляционных каналов, можно добиться значительного уменьшении аэродинамиче ских сопротивлений их элементов (см. таблицу), и, как следствие, повышения КПД вентиляци онной установки.

список литературы:

Идельчик И.В. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. М.: Машиностроение, 1975. 672 с.

Красюк А.М. Тоннельная вентиляция метрополитенов. Новосибирск: Наука, 2006. 164 с.;

Бабак Г.А., Левин Е.М., Пак В.В. Элементы шахтных вентиляционных установок главного проветривания. М.:

Недра, 1972. 265 с.

А.С. Белоусова, Н.А.Попов Институт горного дела СО РАН, Новосибирск, Россия обоснование геометрических параметров входных элементов Шахтных главных вентилЯторных установок Главные вентиляторные установки (ГВУ) шахт являются важнейшей частью технологи ческого оборудования подземной добычи полезного ископаемого. При проектировании шахт ных ГВУ одной из основных задач является определение заданных величин давления и произ водительности для выбора вентилятора или расчета его аэродинамических и геометрических параметров. Заданными величинами, как правило, являются полное давление вентиляторной установки, производительность вентилятора и коэффициент потерь давления в установке.

Потери давления в установке P0 представляют сумму потерь во входном участке, потерь от присутствия опор (ребер жесткости) в самом вентиляторе и потерь в выходной части, которые состоят из потерь в диффузоре, в выходном канале и при выходе в ат мосферу (входе в шахту). Отсюда общие потери давления в установке (1) Полное давление установки меньше полного давления вентилятора на величину потерь P0, которое принято оценивать [1] коэффициентом потерь давления, определяе мого отношением величины P0 к динамическому давлению вентилятора (2) Таким образом, полный коэффициент потерь давления определяется как сумма коэффици ентов потерь в элементах установки (3) Для вентилятора, работающего в шахтной установке, его полное давление v определяется по формуле (4) где Pv - полное давление вентиляторной установки, Па.

Совершенство всей установки в целом характеризуется ее КПД, (5) Q - производительность вентилятора, м3/с;

где N - мощность, потребляемая вентилятором, Вт.

В случае всасывающих ГВУ Pv представляет статическое давление установки, а - ее статический КПД. Для нагнетательных ГВУ потери давления и относятся к сопротивлению сети, Pv - полное давление установки, а - соответствующий ему ее полный КПД.

Критерием экономичности работы вентилятора в установке может быть КПД установки, рассчитанный с учетом потерь давления в переходной части от вентилятора к расположен ной за ним части сети [1], (6) где - коэффициент потерь давления в переходной части от вентилятора к нагнетательной части сети или – для вентиляторов, работающих на всасывание – потерь в выходной части уста новки (в диффузоре, в канале и выходной части).

Нагнетательная вентиляторная установка шахты Костромовская (рис.1) с горизонтальными вентиляторами включает входные и выходные элементы, формы которых приближены к опти мальным, но потери давления в них можно уменьшить за счет изменения их геометрии. Основ ные размеры представленной габаритной компоновки вентиляторной установки с вентилятора ми ВО-24К: L1 = 1920 мм, L2 = 2160 мм, L3 = 5400 мм, L4 = 1920 мм, L5 = 3000 мм, L6 = 5040 мм, L7 = 4000 мм, L8 = 2700 мм.

Рис. 1.Схема габаритной компоновки вентиляторных агрегатов серии ВО Стороны прямоугольного входного сечения I-I входного элемента (коробки): m = 4800 мм, n = 2500 мм;

площадь этого сечения F1 = 12м2. Минимальное сечение II-II коробка имеет перед входом в вентилятор: F0 = 1700 х 2700 = 4590000 мм2 = 4,59 м2. Таким образом, отношение пло щадей этих сечений i = 2,61 – что находится в диапазоне минимальных потерь давления [2]. От ношение же сторон входного сечения коробки рассматриваемой вентиляторной установки равно 1,92, что ведет к увеличению потерь давления и, как следствие, к ухудшению аэродинамической характеристики вентилятора.

Ранее была получена система уравнений для определения формы элементов вентиляторной установки [3, 4]. При допущении, что поток воздуха заменен идеальной жидкостью, а всасываю щее отверстие вентилятора, плоским кольцевым стоком [5], входной коробка является поверхно стью тока (рис.2. – заштрихованная область). Если сток заменить источником, то получим форму выходного элемента [3].

Рис.2.Схема входного элемента в вентилятор: m, n – стороны прямоугольного начального сечения коробки, h-высота коробки, D – диаметр колеса Если в рассмотренной компоновке вентиляторной установки спроектировать входной эле мент (коробку) так, чтобы в сечении I-I отношение сторон m/n стало равным от 2 до 3 при этом от ношение площадей сечений I-I и II-II (см. рис.1) останется в диапазоне 2-3, а форма поверхности между сечениями будет максимально приближена к линиям тока, то при таком профилировании течение потока воздуха способствует локализации возможных отрывов и большей равномер ности поля скоростей и давлений в сечении перед вентилятором, что важно для его нормальной работы, а коэффициент потерь давления всей установки составит всего.

список литературы:

1. Попов Н.А., Белоусова А.С., Лаврова О.В. Анализ потерь давления в элементах шахтных вентиляторных установок с осевыми вентиляторами // Горный информационно - аналитический бюллетень – М.: МГГУ - 2006 - № 5 – с. 232 – 235.

2. Бабак Г.А., Левин Е.М., Пак В.В. Элементы шахтных вентиляционных установок главного проветривания.– М.: Недра, 1972. – 265 с.

3. Пак В.В. О движении потока во входных коробках шахтных вентиляторных установок // ФТПРПИ. - 1969. – № 5. - с. 128-130.

4. Пак В.В. Расчет некоторых элементов шахтных вентиляторных установок главного проветривания // ФТПРПИ. – 1968. – № 6. – с. 79-86.

5. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М., Физматгиз, 1959. – 840 с.

Павлов Станислав Александрович Институт горного дела СО РАН, Новосибирск, Россия анализ эффективности способов регулированиЯ расхода воздуха через платформенный зал станции метрополитена мелкого залоЖениЯ Известно [1-3], что движение поездов по тоннелям метрополитена вызывает в подземных станциях значительные воздухообмены, сопровождающиеся периодическим нарастанием и сни жением скоростей циркуляционных потоков воздуха и колебаниями его давления. Скорость цир куляционных потоков и давление воздуха на станциях возрастают по мере приближения к ним поездов, достигая максимальной величины в момент входа поезда в помещение платформенного зала станции. При уходе поезда со станции и аналогичном характере изменения скоростей цир куляционных потоков наблюдается падение давления.

В работе [1] говорится, что в результате поршневого действия поездов, большое количество воздуха попадает в платформенный зал станций, что вызывает так называемое «дутье». Чтобы снизить возникающие излишние расходы воздуха на станциях, сооружаются циркуляционные сбойки с торцов станций (поз. 3 рис. 1) [1,3]. Часть воздуха, перемещаемого поршневым эффек том, попадает на станции, а другая часть через циркуляционные сбойки перетекает в параллель ный тоннель встречного пути, минуя платформенный зал, тем самым уменьшается воздухооб мен на станциях.

2 4 3 1 Рис. 1. Схема системы вентиляции тоннелей с устройством вентиляционной сбойки у тор ца станции: 1 – платформа станции метрополитена;

2 – перегонные тоннели;

3 – циркуляци онные сбойки;

4 – поезд метрополитена;

заштрихованными стрелками показано направление движения поездов;

стрелками показано направление движения воздуха Процесс перемещения воздушных масс от поршневого действия поездов через циркуляци онные сбойки и возникновение главных циркуляционных контуров на перегонах рассмотрен в работах [4,5]. Выявлено, что изменение площади сечения вентсбоек может существенно влиять на расход воздуха через платформенные залы станций.

В этой статье показаны результаты численного моделирования воздухораспределения вен тиляционной сети на обобщенной линии метрополитена мелкого заложения. Со стороны стан ции №1 линия ограничена тупиком, а станция №10 имеет выход на дневную поверхность в виде портала метромоста [4,5].

На рис. 2 показано воздухораспределение через платформенные залы станций от «порш невого эффекта» для разной частоты движения поездов. Как показали проведенные численные исследования, при сокращении площади циркуляционных сбоек до 46 м2, воздухораспределение через станции при интенсивности до 10 пар в час изменится не более чем на 1%, при интенсив ности от 10 до 20 пар в час – увеличится не более чем на 27%. Но при дальнейшем уменьшении протяженности циркуляционных сбоек и увеличении интенсивности движения поездов на ли нии, расходы воздуха через платформенные залы станций начинают существенно возрастать.

При этом «дутье» через пешеходные пути увеличивается не более чем на 7-10 %. К похожим результатам пришли и украинские ученые при проведении натурных экспериментов в Харьков ском метрополитене [6].

Рис. 2. Расходы воздуха Q, перемещаемые Q 104, м3/ч через платформенные залы станций за 25 час, в зависимости от степени пере абв крытии поперечного сечения пристан 1 ционных циркуляционных сбоек и от 15 частоты движения поездов по линии: а 0. – 1 пара поездов в час;

б – 10 пар поездов в час;

в – 20 пар поездов в час;

– 0% перекрытия циркуляционных сбоек;

0.75 – 75% перекрытия циркуля 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ционных сбоек;

1 – 100% перекрытия станции циркуляционных сбоек При весенне-осеннем режиме работы тоннельной вентиляции, когда среднесуточная темпе ратура атмосферного воздуха составляет 10°C, и частоте движения поездов 20 пар в час, количе ство воздуха проходящего через станцию, инициированное «поршневым эффектом», достаточно для удаления основных вредностей из их платформенного зала (рис. 3б). При сравнении с летним режимом работы тоннельной вентиляции при тех же условиях, когда совместно с поршневым действием поездов на линии, в каждой станционной венткамере работает по одному вентилятору ВОМД-24 (=30°) на вытяжку, наблюдается значительное превышение требуемого расхода воз духа в 1,8…2,5 раз за час (рис. 3а).

Рис. 3. Расходы воздуха Q, проходящие Q 104, м3/ч через станции при интенсивности движения 20 пар поездов в час от «поршневого эффек та»: а – при работающей тоннельной венти ляции (летний режим);

б – при весенне-осеннем режиме;

в – при весенне-осеннем режиме и перекрытии при г станционных сбоек до 26 м2;

г – при весенне а в осеннем режиме и полном перекрытии при 20 б станционных сбоек. По нормативному Q требованию: Q1 – трехкратного воздухообме Q 0 Q на;

Q2 – в часы наибольшего пассажиропотока 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (часы «пик»);

Q3 – удаления теплоизбытков, станции при температуре атмосферного воздуха 10°C Сопоставимых с летним режимом работы тоннельной вентиляции расходов воздуха через платформенные залы станций можно добиться путем частичного перекрытия сечения пристан ционных циркуляционных сбоек до 26 м2, не прибегая к включению вентиляторов. В этом слу чае превышение требуемых расходов воздуха за час будет в 1,4…2,5 раза (рис. 3в).

При полном закрытии поперечного сечения пристанционных циркуляционных сбоек, часо вой расход воздуха от поршневого действия движущихся поездов, проходящий через станции, превысит требуемые расходы в 3,6…7 раз (рис. 3г).

Использование способа регулирования воздухораспределения путем изменения аэродина мического сопротивления пристанционных циркуляционных сбоек позволит существенно сни зить потребление электроэнергии на тоннельную вентиляцию. При этом тоннельные вентилято ры выключены и находятся в готовности к выполнению аварийного режима.

Для увеличения количества свежего воздуха, подаваемого через венткамеры, с целью сни жении энергозатрат на вентиляцию и одновременно повышения ее эффективности, в ИГД СО РАН [7] предложен способ управления воздушными потоками от поршневого действия поездов с помощью шиберных установок, перекрывающих проходное сечение перегонных тоннелей ме трополитена. Когда поезд входит в тоннель (рис. 4а), ближний к нему шибер 6 находится в от крытом положении, а дальний 7 полностью перекрывает сечение тоннеля. Двигаясь по тоннелю, поезд, подобно поршню в цилиндре, выталкивает отработанный тоннельный воздух через венти ляционную шахту 4 и киоск 5 на поверхность. В последствии, шибер 7 открывается при прибли жении к нему поезда (рис. 4б), а шибер 6 находящийся позади состава перемещается в закрытое положение. В результате через вентиляционную шахту вслед за поездом в тоннель затягивается свежий атмосферный воздух. Тем самым эффективно проветривая перегонный тоннель. Когда поезд покидает тоннель, оба шибера возвращаются в исходное открытое положение.

7 а 4 1 3 б Рис. 4. Схема движения воздушных потоков и поезда в тоннеле: 1 – перегонный тоннель;

2 – входной портал;

3 – выходной портал;

4 – вентиляционная шахта;

5 – вентиляционный ки оск;

6 и 7 – шибер;

8 – поезд;

9 – направление движения воздушного потока Путем проведения численных экспериментов на математической модели вентиляционной сети метрополитена было исследовано влияние шибера в перегонных тоннелях на воздухора спределение на подземных станциях. Полученные результаты сравнивались с базовым вариан том, когда шиберные установки отсутствовали в перегонных тоннелях, а режим работы тоннель ной вентиляции соответствовал весенне-осеннему.

Как показало исследование, применение шиберных установок в перегонных тоннелях двух путной линии метрополитена, имеющей по несколько вентиляционных сбоек на каждом пере гоне, приводит к снижению воздухораспределения через платформенные залы станций на 9-16% (рис. 5). Это объясняется возникновением главных циркуляционных контуров на перегоне. При малой интенсивности движения поездов на линии, использование шиберных установок в тонне лях, способствует увеличению количества воздуха, вовлекаемого в циркуляционные потоки.

При увеличении частоты движения поездов по линии до 10 пар в час, наблюдается резкое увеличение количества воздуха, проходящего через промежуточные станции от поршневого эф фекта, в сравнении с базовым вариантом (рис. 5). В то время, как на атмосферных и тупиковых станциях количество воздуха осталось практически неизменным, на промежуточных станциях количество воздуха увеличилось на 35-67%.

Максимальный «пик» на перегоне 5-6 образовался в результате одновременного движения двух поездов на одном перегоне в противоположных направлениях. Шиберные установки, пере крывающие сечения тоннелей, разорвали циркуляционные контуры, возникающие на полупере гонах, и большая часть воздуха была направлена через станции.

V, м3 V, м3 10 пар/час 1 пара/час 25000 20000 15000 а а б 4000 б 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 станции станции V, м3 20 пар/час а 2000 б 1 2 3 4 5 6 7 8 9 станции Рис. 5. Количество воздуха V, перемещаемое через станции, при прохождении одного поез да по линии: а – в базовом варианте;

б – с использованием шибера в перегонных тоннелях При использовании шиберных установок и увеличении интенсивности движения поездов до 20 пар в час (рис. 5), происходит резкое увеличение количества воздуха, проходящего через платформенные залы всех станций, в сравнении с базовым вариантом, на 70-80 %.

Столь высокая эффективность объясняется тем, что при частоте движения 20 пар в час, на каждом перегоне исследуемой линии одновременно находится два поезда, движущихся в проти воположных направлениях.

Работающие шиберные установки, размыкают возникающие цирку ляционные кольца, тем самым увеличивая количество воздуха, поступающего на станции.

Применение шиберных установок в перегонных тоннелях линии метрополитена мелкого заложения, без включения тоннельных вентиляторов, позволяет повысить расходы воздуха от «поршневого эффекта» через станции. При этом требуемые расходы воздуха через платформен ные залы превышаются в 3,5…4,9 раза.

Еще одним вариантом для увеличения количества свежего воздуха, подаваемого в тоннели, был рассмотрен способ регулирования воздухораспределения с помощью добавления обводных каналов в перегонные венткамеры (рис. 6), по которым воздух движется в обход вентилятора [8].

штатный режим режим ГО затвор ГО затвор ГО закрыт открыт ляда ляда вентилятор вентилятор затвор-регулятор затвор-регулятор выключен включен открыт открыт Рис. 6 Вентиляционная тоннель тоннель тоннель тоннель №2 № № камера с обводным кана № лом и регулируемым клапа ном (затвором-регулятором);

открыт открыт закрыт открыт стрелками показано направле жалюзийные затворы жалюзийные затворы ние движения воздуха Как отмечалось выше, при движении по перегону поезд перемещает большие объемы воз духа [1]. Приближаясь к перегонной венткамере, поезд вытесняет тоннельный воздух через нее на поверхность, при условии, что открыты затворы ГО и шиберные аппараты вентиляторов.

Уходя от перегонной венткамеры, поезд затягивает в тоннель свежий атмосферный воздух. Но, большое аэродинамическое сопротивление на пути воздуха от вентиляционного киоска до пу тевых тоннелей, включающее [8]: сопротивление самого венткиоска, сопротивление решеток, резких сужений и расширений вентиляционного тракта и его протяженности, сопротивление шероховатости поверхностей, сопротивление венткамеры, сопротивление шумоглушителей с обоих сторон от перегонной венткамеры, сопротивление затворов ГО, позволяет перемещаться лишь небольшому его количеству.

V, м3 1 пара/час V, м3 10 пар/час а а 15000 б 3000 б в в г г 5000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 станции станции V, м3 20 пар/час а 1500 б в г 1 2 3 4 5 6 7 8 9 станции Рис. 7 Количество воздуха, перемещаемое через станции одной парой поездов, при их ин тенсивности движения на линии 1, 10 и 20 пар/час: а – в базовом варианте;

б – при установке обводных каналов в перегонных венткамерах;

в – при установке обводных каналов в станцион ных венткамерах;

г – при установке обводных каналов в перегонных и станционных венткаме рах Для оценки эффективности перегонных венткамер с обводными каналами и регулируемым клапаном (рис. 6) были проведены численные эксперименты при прохождении одного поезда от станции №1 до станции №10 и в обратном направлении. Полученные результаты сравнивались с базовым вариантом. В качестве базового было принято воздухораспределение от прохода поезда по линии при весенне-осеннем режиме работы тоннельной вентиляции, когда все вентиляторы на линии выключены, а их шиберные аппараты открыты.

Результаты моделирования в зависимости от расположения обводных каналов и интенсив ности движения поездов представлены на рис. 7. На основании результатов проведенных ис следований [4,5] можно сделать вывод, что применение в вентиляционных камерах обводных каналов, не ведет к существенному увеличению расходов воздуха через платформенные залы станций от поршневого действия поездов. Это объясняется тем, что аэродинамическое сопро тивление тоннеля, в котором движутся поезда, в сравнении с «вентиляционным трактом» через обводной канал остается существенно меньше. В результате, основная воздушная масса устрем ляется в зону наименьшего сопротивления, то есть в путевые тоннели.

Выводы:

1. Эффективность применения шиберных устройств в путевых тоннелях повы шается с увеличением частоты движения, когда на каждом перегоне в противопо ложных направлениях движутся по одному поезду, расходы воздуха, инициирован ные поршневым действием поездов через платформенные залы станций, увеличиваются на 70-80% по сравнению с вариантом, когда эти устройства не установлены.

2. Из рассмотренных способов регулирования расхода воздуха на станциях наиболее эффек тивным является изменение площади поперечного сечения пристанционных циркуляционных сбоек от 46 м2 до полного перекрытия ведет к увеличению расходов воздуха от поршневого действия поездов через платформенные залы станций в 1,1…6,4 раза, в зависимости от частоты движения поездов, при этом расходы воздуха через вестибюли станций увеличивается не более чем на 7-10%.

список использованной литературы:

1. Цодиков В.Я. Вентиляция и теплоснабжение метрополитенов / В.Я. Цодиков – М.: Недра, 1975. – 237 с.

2. Дьяков В.В. Формирование воздушного напора за счет сил давления, образуемых поездами при движении в тоннелях метрополитена / В.В. Дьяков, В.И. Филиппов, А.А. Батанина // НТЖ «Пожаробезопасность». – № 2. – 1996. – С. 12-15.

3. Павлов С.А. Элементы вентиляционных систем транспортных тоннелей и метрополитенов зарубежных стран [Текст] / С.А. Павлов. Сборник трудов молодых ученых. Т. 1. Изд. ИГД СО РАН. – Новосибирск. – 2008. – С. 159-164.

4. Красюк А.М. Об эффекте возникновения циркуляционных колец и их влиянии на воздухораспределение в метрополитене мелкого заложения [Текст] / А.М. Красюк, И.В. Лугин, С.А. Павлов. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. Новосибирск. – 2010. – № 4. – С. 75-82.

5. Павлов С.А. Исследование воздухораспределения от поршневого действия поездов [Текст] / С.А. Павлов // Сборник трудов молодых ученых. Т. 2. Изд. ИГД СО РАН. – Новосибирск. – 2010. – С. 81-86.

6. Ярхо А. Пути уменьшения эффекта «дутья» / А. Ярхо, Л. Вставский, Ю. Крук, В. Мирошниченко. – Метро.

– 1993. – №1. – С. 45-48.

7. А.с. №1588874 МКИ F1/00 Способ тоннельной вентиляции / Красюк А.М., Сарычев С.П., Петров Н.Н. и др.

(СССР) - №44484648;

Заявл. 01.08.88;

Опубл. 1990, Бюл. № 32.

8. Красюк А.М. Тоннельная вентиляция метрополитенов / А.М. Красюк. – Новосибирск: Наука, 2006. – 164 с.

Казарян Генади Грачикович ЗАО “Лернаметалургиаи институт”, Ереван, Республика Армения способ эвакуации леЖалых хвостов из хвостохранилища с целью их совместного складированиЯ с вскрыШными породами Дальнейшая эффективная эксплуатация нагорных карьеров расположенных в сложных ре льефных условиях, наряду с другими важными природными, техническими и технологически ми условиями, значительным образом обусловлена разработкой рациональных способов раз мещения и управления процессами складирования вскрышных пород и хвостов обогащения добываемой руды.

В настоящее время в условиях эксплуатируемых крупных горнорудных предприятий Респу блики Армения (ЗАО “Зангезурский ММК”, ЗАО “Агаракский ММК” и др.) актуальным явля тются ряд вопросов связанных с выбором мест, а также, созданием новых методов и управлением складирования вскрышных пород и хвостов обогащения. Известно, что в сложных рельефных условиях нагорных карьеров многоярусные отвалы вскрышных пород и хвостохранилища, как правило, расположены на склонах гор, в ущельях и поймах горных рек. В настоящее время ре шение ряд актуальных задач и разработка проектов отработки нагорных карьеров Армении еще усложнены по причинам связанными с малоземельностью или просто отсутствием соответ ствующих территорий, находящихся недалеко от горнорудных предприятий, для складирования вскрышных пород и хвостов обогащения руд.

В последнее время в горнорудной промышленности стран СНГ и дальнего зарубежья наш ли применение способы совместного складирования вскрышных пород и хвостов обогащения руды. Последние в большей степени относятся к разработке проектов формирования совмест ных отвалов природных (вскрышные породы) и техногенных (хвосты обогащения) отходов на слабонаклонных территориях и равнинах, где не учитываются особенности и влияние сложных рельефных условий на определение параметров многоярусных отвалов.

В ЗАО “Лернаметалургиаи институт” разработаны рад технических решений совместного складирования вскрышных пород и хвостов обогащения, что позволит отказаться от строитель ства дорогостоящих хвостохранилищ и тем самим исключить их вредное воздействие на окру жающую среду [1].

Кроме этого, в настоящее время широко известны методы использования хвостов обога щения для закладки выработонного пространства подземных рудников, для получения разных строительных материалов, а также для вторичного извлечения дорогостоящих металлических компонентов. По направлению дальнейшего использования природных и техногенных масси вов разработаны и успешно внедрены комплексные методы и способы открытой разработки ме сторождений полезных ископаемых [2, 3].

В этой статье автором предложен новый способ эвакуации лежалых хвостов из законсер вированного нагорного хвостохранилища речного типа для дальнейшего использования этих хвостов главным образом с целью совместного складирования с вскрышными породами, а также использования опорожненного хвостохранилища для повторного намыва хвостов обогащения.

Это позволит сэкономить значительные материальные средства связанные со строительством нового хвостохранилища в сложных рельефных условиях.

Среди наиболее известных в настоящее время способов опорожнения хвостохранилищ и шламонакопителей, где предусматриваются откапывание приямок на всю глубину залегания мелкодисперсных материалов и проведение начинающуюся от приямка дренажную траншею с уклоном в сторону приямка, из которого непрерывно откачивают воду [4], или созданием рабо чей площадки путем отсыпки на поверхности отрабатываемого слоя хвостохранилища породную полосу из крупнокусковой скальной массы [5], а также разжижение и эвакуация за пределами хвостохранилища лежалых хвостов от специальных мостов сооруженных на опорах в пределах хвостохранилища [6]. Эти технические решения в связи с их трудоемкостью осуществления и необходимостью использования значительных капитальных затрат, нецелесообразно использо вать для удаления лежалых хвостов из нагорных законсервированных хвостохранилищ речного типа на горнорудных предприятиях Армении.

В данной статье предлагается зашищенный патентом Армении техническое решение по слойной – сверху вниз, эвакуации лежалых хвостов из сооруженного в ущелье законсервиро ванного хвостохранилища [7]. Эвакуированные хвосты планируется совместо складировать с вскрышными породами в отвале нагорного карьера, а хвостохранилище повторно использовать для складирования хвостов обогащения.

На рис. 1 в плане показана принципиальная схема эвакуации лежалых хвостов из хвостохра нилища речного типа, на рис. 2 - разрез хвостохранилища по линии 1-1, на рис. 3 – схема закре пления металлических канатов и укладки на них рабочих площадок, а на рис. 4 – схема опоры для неподвижного закрепления канатов.

Сущность данного способа заключается в том, что на поверхности хвостохранилища на расстоянии от намытой дамбы равном двум радиусам черпания погрузочного механизма (экс каватора или драглайна) формируют рабочую площадку, на ней размещают породопогрузочный механизм и проводят траншею. Влажные хвосты от проходки траншеи складируют на площад ке и после усыхания слоев хвостов до влажности 30-35% в течении 6-7 суток, погрузочным средством грузят в автосамосвалы, которыми по проведенными на склоне ущелья автодорогами транспортируются за пределами хвостохранилища. Рабочую площадку формируют закреплен ными между собой подвижными связами объемными конструкциями, выполненными с внутрен ными ребрами жесткости. Последние закрепляются и фиксируются на металлических канатах проведенных между склонами 1-хвостохранилище;

2- склоны ущелья;

3- металлические канаты;

4- рабочая площадка;

5- подвижные узлы;

6- объемные металлические конструкции;

7- узлы фиксации;

8- опоры за крепления;

9- скважины;

10- камеры;

11- траншея;

12- погрузочный механизм;

13-хвостовые отложения;

14- берма безопасности;

15- экскаватор;

16- автосамосвал;

17- автодорога;

18- слой горных пород.

ущелья, а передвижение площадок по длине склонов осуществляют шагами равными ра диусу породопогрузочного механизма.

После удаления обезвоженных и высушенных хвостов от площадки, производится демон таж рабочей площадки, с целью ее монтажа на новом участке хвостохранилища для отработ ки следующей траншеи. Для этого от рабочей площадки удаляются работающие механизмы и со стороны склона производится демонтаж и удаление за пределы хвостохранилища объемные металлические конструкции. Затем производят демонтаж металлических канатов от неподвиж ных опор в камерах, сооруженных на склонах ущелья. После этого для отработки следующего участка хвостов, металлические канаты закрепляются на неподвыжных опорах в новых камерах проведенных заранее на склонах ущелья.

Далее сбор рабочей площадки на проведенных между склонами металлических канатах, установление на них погрузочно-транспортного оборудования и удаление хвостов от проведен ной новой траншеи производят вышеописанным способом.

Формирование рабочих площадок на металлических канатах проведенных между склонами ущелья способствует повышению эффективности процесса эвакуации лежалых хвостов из за консервированного хвостохраниолища, обеспечив при этом безопасности производства работ.

литература:

1. Патент №1879 A2, (2006) E21C41/26. Способ формирования многоярусного отвала на склоне / Э.С. Саргсян, С.С. Арзуманян, Л.А. Манукян. Агентство интеллектуальной собственности РА.- Ереван, 2006.-6с.

2. Шапарь А.Г. Новые технологии отвалообразования на основе управления состоянием природных и техно генных массивов // Горный журнал.-1988.- №1. – С. 24-26.

3. Принципы конструирования полигонов для складирования техногенных отходов / В.Г. Зотеев, А.Ю. Макеев, Б.А. Зелинский и др. // Горный журнал.- 2001.-№4.- С. 71- 74.

4. А.с. 1782280, СССР, МКИ Е21С41/26. Способ освобождения шламонакапителя от пиритных огарков / А.В.

Пылаев, В.Н Баландин.- Опубл. 1992.- №46.- 2 с.

5. А.с. 1642016, СССР, МКИ Е21С41/32. Способ разработки хвостохранилища / К.Н. Трубецкой, А.З. Тулумба ев, А.В. Когут и др.- Опубл. 1991.- №14.-1с.

6. Таужнянская З.А. Организация складирования хвостов на обогатительных фабриках за рубежом. М.- 1975.- с.14.

7. Патент № 2396 A, (2010) E21C41/00, E02B7/00 Способ эвакуации хвостовых отложений из хвостохрани лищ речного типа / С.С. Арзуманян, Л.А. Манукян, А. А. Мкртумян, Г.Г. Казарян. Агентство интеллектуальной собственности РА.- Ереван, 2010.-7с.

Р.А. Арабаев, Г.К. Арабаева ДГП “ВНИИцветмет”, Усть-Каменогорск, Казахстан Щербаков Д.А., Тайтикенов С.К ТОО «Алтай Кен-Байыту», ВКО, Казахстан обезвреЖивание промыШленных циансодерЖащих стоков Практика обезвреживания циансодержащих стоков золотоизвлекательных фабрик, работа ющих по методу цианидного сорбционного выщелачивания, показала, что из всех используемых для этих целей методов наиболее распространенным в настоящее время является хлорирование, как наиболее дешевый и надежный метод окисления [1].

Для хлорирования в качестве окислителей простых и комплексных цианидов натрия и цвет ных металлов используются гипохлорит кальция Ca(OCl)2 и гипохлорит натрия NaOCl – соли хлорноватистой кислоты HOCl, хлорная известь – CaOCl2 – смешанная соль соляной и хлорно ватистой кислот – Ca(Cl)OСl и жидкий хлор Cl2 в щелочной среде. Величина рН не менее 10- определяет оптимальные условия окисления цианидов. Это связано с тем, что в сильно кислой среде содержится только молекулярный хлор. По мере снижения кислотности появляется хлор новатистая кислота и далее при увеличении рН свыше 7 в растворе преобладает гипохлорит ион.

Примером успешного применения технологии щелочного хлорирования цианистых стоков является золотоизвлекательная фабрика Грей-Игл (США), где среднее содержание цианидов в стоках составляет 59,1 мг/дм3, а после хлорирования – меньше 0,1 мг/дм3 [1].

Достоинства метода хлорирования: обработка всегда ведется в щелочной среде;

быстрое и полное снижение концентрации цианид-ионов до 0,1 мг/дм3;

хлор легко доступен, технологичен, процесс легко контролируется;

низкие капитальные затраты;

метод относительно безопасный;

разлагаются родонид-ионы, тиосоли окисляются.

Недостатки метода хлорирования: стоимость реагентов высока в случае, если необходимо полностью окислить цианистые соединения;

необходимо очень точно осуществлять контроль за уровнем рН для предотвращения образования хлорциана;

необходим контроль за остаточным содержанием газообразного хлора в водной среде, которое не должно превышать 1 см3/м3;

циа нид при этом не регенерируется.

Известны другие методы обезвреживания цианистых стоков с применением различных химиче ских элементов и соединений:

– обезвреживание сульфатом железа (II);

– кислота Каро (пероксимоносерная кислота), приготовляется из концентрированного перокси да водорода и концентрированной серной кислоты, патент №5137642.11.08.1992 г, США;

– в смесителях с подачей SO2, серной кислоты и щелочи, патент № 3391789,09.07.1968 г, США;

– моноперсульфатной кислотой (на основе моноперсульфатов и серной кислоты – патент № 1560450,10.02.1969 г, Франция);

– перекисью водорода (H2O2), патент № 1564915,17.03.1969г, Франция;

– действием кислорода в присутствии катализирующих добавок (патент № 264393, 26.08. г. Австрия);

– при помощи окисления озонированным воздухом в закрытых емкостях при повышенном давлении, патент № 1929254,17.12.1970 г, ФРГ.

Многие из этих методов не применяются ввиду экономической неэффективности и отрица тельного влияния на извлечение золота.

Применяются также способы биологической очистки циансодержащих стоков:

– с помощью определенных штаммов бактерий, например genus Vibrio, genus Psevdomonas, genus Sctinomycetaceal (патент № 203457,05.04.1966г, Швеция);

– с помощью анаэробного сбраживания при температуре 30-430С (патент № 3145166,18.08.1964г, США);

– с помощью бактерий вида Fusarium или Trichoderma (патент № 28592, 09.12.1968г, Япония).

В настоящее время, в том числе в РК, значительный объем исследований посвящен микро биологическим методам очистки сточных вод обогатительных фабрик и методам фитоочистки (очистка с помощью растений) [2-5]. Микробиологическое обезвреживание цианидных раство ров используется на золотоизвлекательных фабриках Кыргызстана. На комбинате «Макмалзо лото» провели укрупненные опыты по биообезвреживанию воды хвостохранилища: в течение пяти суток содержание цианидов в стоках снизилось с 15,6 до 0,02 мг/дм3.

Доведение сбрасываемых вод в природные водостоки до нормы ПДК [5] можно осущест влять с применением известных методов с существенным снижением расхода реагентов, исходя из экспериментальных данных с использованием биохимического метода, включающего ис пользование незакрепляющихся водных растений и подкормку их химическими удобрениями.

Применяется на практике также метод разложения цианидов в системе озон-ультрафиолет [6]:

Установлено, что со временем в хвостохранилище происходит разложение цианидов. При водятся данные, что за 9 суток при температуре воды 80С и при рН=9 концентрация цианидов составляет 7,5 мг/л. Кроме того, указывается, что со временем в хвостохранилище происходит снижение рН жидкой фазы хвостов. При хранении в течение 5-30 лет жидкая фаза хвостов при обретает кислую реакцию и рН снижается с 11,7-7 до 6,8-1,5. Изменение рН происходит уже в первый период хранения – с 10,5 до 8,1 за 7 суток хранения [7].

В районах с теплым климатом иногда ограничиваются устройством хвостохранилищ, где происходит естественное разрушение цианистых соединений под интенсивным воздействием солнечного света, а также активным испарением [1].

Нормативы ПДК CN--иона в водоемах в разных странах различны: в России – 0,1 мг/дм3;

в США – от 0,01 до 10 мг/дм3;

в Канаде – от 0,1-0,5 до 2,0 мг/дм3 [1].

В РК согласно требований действующего законодательства необходимая степень химиче ской очистки циансодержащих растворов, должна удовлетворять санитарным нормам по ПДК вредных веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водо пользования (Санитарные правила и нормы СанПиН 4630-88 «Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнений»). По этому нормативному документу ПДК цианидов 0,1 мг/л. В соответствии с методикой “Методика расчета предельно допустимых сбросов (ПДС) веществ, отводимых со сточными водами в накопители” (ГНПОПЭ “Казмеханобр” Алматы, г), действующей в РК также указывается ПДК цианидов – 0,1 мг/л. По п. 2.1. методики «Если конечным водоприемником сточных вод является Накопитель замкнутого типа, т.е. когда нет от крытых водозаборов воды на орошение или не осуществляются сбросы части стоков накопителя в реки или др. природные объекты, то в качестве Спдк принимаются значения гигиенических ПДК из СанПиН 4630-88». Однако, данное положение до настоящего времени не конкретизиро вано в части применения для хвостохранилищ обогатительных фабрик.

Крупные мировые золотодобывающие компании, в том числе ГолдКроп Инк., Ньюмонт Майнинг Корпорейшн, Бэрик Голд Корпорейшн, ИАМ Голд Корпорейшн, АнглоГолд Ашанти Лимитед, используют в практике своей работы Международный Кодекс по Использованию Циа нида в промышленности, перевозке и использовании цианида при производстве золота. Кодекс предусматривает ряд положений по ПДК цианидов:

– содержание цианида (CNWAD) в хвостохранилище без сброса в окружающую среду – ppm (50 мг/дм3);

– цианид в реках (CNсвобод) после предписанного периода смешивания и измерения в месте ниже точки сброса – 0,22 ppm (0,22 мг/дм3).

В ДГП «ВНИИцветмет» были выполнены исследования по обезвреживанию циансодер жащих стоков золотоизвлекательной фабрики (ЗИФ), работающей по технологии угольно сорбционного цианидного выщелачивания.

Цель работы – возврат в процесс возможно большего объема циансодержащих растворов с остаточной концентрацией цианида на уровне 100-150 мг/дм3 для экономии “свежего” цианида, снижение расходов обезвреживающего реагента.

Для достижения этой цели использован вариант последовательного снижения концентра ции цианида в пульпе хвостов сорбционного выщелачивания за счет двухстадиального сгуще ния, промежуточной репульпации, фильтрации.

Для оценки эффективности операции разбавления (репульпация) выполнялось определение концентрации цианида при двух-, трех-, четырехкратном разбавлении твердой фазы хвостов, отобранных на предприятии (разгрузка сгустителя). Результаты приводятся в таблице 1. Разбав ление выполнялось с учетом содержания влаги (17%) в хвостах сорбционного выщелачивания.

Исходная концентрация цианида 160 мг/дм3.

Более эффективно четырехкратное разбавление – концентрация цианида в жидкой фазе хво стов составляет 20,0 мг/дм3 практически сразу после перемешивания с водой. При трехкратном разбавлении концентрация цианида в жидкой фазе хвостов – 30,0 мг/дм3. То есть, при введении в цикл сгущения хвостов сорбционного выщелачивания операции разбавления можно снизить концентрацию цианида до 10-40 мг/дм3. То есть, обезвреживанию до норм ПДК будет подвер гаться пульпа, в которой содержание цианидов составляет 10-40 мг/дм3.

Исследованы параметры режима обезвреживания хвостов сорбционного выщелачивания после двукратного разбавления с содержанием в пульпе 40 мг/дм3 цианида (опыты 1-12) и после трехкратного разбавления с содержанием в пульпе 10 мг/дм3 цианида (опыты 13-16). Результаты приводятся в таблице 2.

Лучший результат при двукратном разбавлении получен при расходе метабисульфита на трия 5 кг/т хвостов и медного купороса – 0,5 кг/т, концентрация цианида в этом случае состав ляет 0,32 мг/дм3, время перемешивания с реагентами – 30 минут.

Лучший результат при трехкратном разбавлении получен при расходе метабисульфита на трия 3 кг/т хвостов и медного купороса – 0,5 кг/т, концентрация цианида в этом случае состав ляет 0,064 мг/дм3, время перемешивания с реагентами – 30 минут.

Эти данные свидетельствуют о возможности применения двухстадиального сгущения хво стов сорбционного выщелачивания с промежуточной репульпацией. Если в первой стадии сгу щения использовать сгуститель с повышенной степенью сжатия пульпы или пастовый сгусти тель, то в процесс может направляться большее количество слива с концентрацией цианидов до 150 мг/дм3. Слив сгустителя второй стадии будет содержать цианиды на уровне 0,1 мг/дм3.

При введении операции фильтрации разгрузки второго сгустителя количество твердого в хвостах сорбционного выщелачивания можно довести до 75-80% и, таким образом, реализовать метод полусухого складирования хвостов, имеющий ряд преимуществ [8]: использование для складирования хвостов уже имеющейся площади, без строительства дорогостоящих дамб хво стохранилища, что значительно снижает расходы предприятия;

обеспечение возврата большего количества циркулирующей воды в процесс;

достижение значительного экологического эффек та;

отсутствие дополнительных энергозатрат.

Таблица 1 – Определение концентрации цианида при разбавлении хвостов сорбционного выщелачивания Время, час рН CNaCN, мг/дм3 Условия опытов 0 10,45 60,0 Ж:Т = 1: 0,5 10,40 50, 4 10,40 50, 7 10,27 50, 24 10,27 40, 0 10,40 40,0 Ж:Т = 2: 0,5 10,35 40, 4 10,25 40, 7 10,15 30, 24 10,15 30, 0 10,40 30,0 Ж:Т = 3: 0,5 10,35 30, 4 10,22 30, 7 10,00 20, 24 10,00 20, 0 10,40 20,0 Ж:Т = 4: 0,5 10,15 20, 4 9,86 10, 7 9,80 10, 24 9,80 10, Таблица 2 – Результаты обезвреживания хвостов сорбционного выщелачивания после раз бавления № Расход Время, мин рН CNaCN, мг/дм опыта Na2S2O5+CuSO4, кг/т 1 1,0+0,0 5 9,04 7, 2 3,0+0,0 5 8,56 8, 3 5,0+0,0 5 8,26 5, 4 1,0+0,0 30 8,23 3, 5 3,0+0,0 30 7,53 2, 6 5,0+0,0 30 7,41 0, 7 1,0+0,5 5 8,7 5, 8 3,0+0,5 5 8,3 3, 9 5,0+0,5 5 8,1 1, 10 1,0+0,5 30 8,0 2, 11 3,0+0,5 30 7,5 1, 12 5,0+0,5 30 7,32 0, 13 1,0+0,5 5 8,54 0, 14 3,0+0,5 5 8,27 0, 15 1,0+0,5 30 8,11 0, 16 3,0+0,5 30 7,52 0, список использованных источников:

1 Котляр Ю.А., Меретуков М.Л., Стрижко Л.С. Металлургия благородных металлов. М. Издательство МИ СИС, 2005.-392 с 2 Тасекеев М. Биоремедиация токсичных промышленных отходов / М. Тасекеев // Промышленность Казахстана.–2004.–№10.–С.59-63.

3 Науразбаева А.Е. Эффективность микробиологического метода очистки техногенно загрязненных вод / А.Е.


Науразбаева // Геология и охрана недр.–2009.–№2.–С.71-74.

4 Тасекеев М.Фиторемедиация, или инновация из прошлого отходов / М. Тасекеев // Промышленность Казахстана.–2006.–№8.–С.54-57.

5 Борисков Ф.Ф. Использование биохимического метода обезвреживания цианидных стоков / Ф.Ф. Борисков, Н.Ю. Хлепецкая // V Конгресс обогатителей: сб. мат.Т.4.– М.: Альпекс.–2005.– С. 83-85.

6 Yildiz Emel, Gull Sermin, Vapur Huseyin. Catalytic effects of Zn-Cu-TiO2 on cyanide destruction with Ozone/UV systems in silver mill / 36 International October Conference of Mining and Metallurgy // Belgrad, 2004.–P. 654-659.

7 Белоусов А.М. Оборотное водоснабжение на обогатительных фабриках цветной металлургии / А.М. Бе лоусов, Г.С. Бергер.– М: Недра, 1977.–232 с.

8 Запуск пастового сгустителя диаметром 45 м. Обогащение руд.-2011. - №1. - С. 40.

А.П. Мирошникова, Р.А. Арабаев, Г.К. Арабаева ДГП “ВНИИцветмет”, Усть-Каменогорск, Казахстан кучное выщелачивание монтмориллонитовых золотосодерЖащих руд Метод кучного выщелачивания (КВ) получил широкое распространение в мировой практи ке извлечения золота в 70-90 гг. прошлого столетия.

В Казахстане первая установка была пущена на Васильковском ГОКе в 1991 году. В России первые установки были пущены на Урале на отвалах ЗИФ ОАО «Южуралзолото» (ООО “Колора до”) в 1993 году и в Хакассии на Майском месторождении (старательская артель «Саяны») в 1994 г.

При использовании кучного выщелачивания возможно вовлекать в отработку не только крупные месторождения бедных руд, но также и вскрышные породы, техногенное золотосо держащее сырье и небольшие по запасам месторождения, расположенные в малоосвоенных районах. В настоящее время значительная часть получения золота приходится на технологию кучного выщелачивания [1].

Процесс КВ низкосортных золотосодержащих руд совершенствуется в следующих направ лениях: использование новых агентов выщелачивания (помимо цианидов);

интенсификация экс плуатации куч;

применение новых способов формирования штабеля.

Объектом исследований являлась проба монтмориллонитовой золотосодержащей руды, в которой находится 1,0 г/т золота, 2,0 г/т серебра, 0,006% меди, 0,01% свинца, 0,01% цинка, 4,51% железа, 57,90% двуокиси кремния.

Руда представлена глинисто-щебенистой корой выветривания и состоит из смеси глинисто го материала с включением пропластков коренных пород.

Золото, в основном (45,81%), сосредоточено в тонких классах;

43,69% золота находится в свободной форме, причем преобладают размеры зерен золота 25-75 мкм;

в сростках находится 44,66%.

Для характеристики минерального состава глинистой составляющей пробы использовались дебаиграммы снятые с помощью рентгеновского дифрактометра «Дрон-3». При этом в качестве исходных проб использовались разновидности глинистого материала отличающиеся по окраске.

Результаты минералогических исследований (первая цифра обозначает отношение d/n(межплоскостное расстояние), вторая цифра – J (интенсивность):

– глина желтая 1 Монмориллонит: 9,5 (10);

6,4 (3);

3,18 (6);

2,55 (8);

2,47 (4).

2 Серицит: 9,96 (10);

3,32 (10);

3,22 (8);

2,56 (10).

Работа выполнена под руководством ведущего научного сотрудника лаборатории благород ных металлов и флотореагентов ДГП «ВНИИцветмет», профессора – Борцова В.Д.

3 SiO2 : 3,34 (10);

1,539 (9);

1,38 (8).

– глина белая 1 Серицит: 9,96 (10);

4,97 (8);

3,95 (2);

3,86 (6);

3,44 (8);

3,32 (10);

3,22 (8);

2,99 (8);

1,99 (6).

2 SiO2 : 4,24 (5);

3,34 (10);

1,539 (9).

Таким образом, эти разновидности глины резко отличаются по минеральному составу. Если желтые глины включают монтмориллонит, серицит и SiO2, то белая глина состоит в основном из серицита и SiO2. В белой глине отмечаются чешуйки серицита размером около 1-3 мм и менее.

По характеристикам дифракционные картины серицита и SiO2 желтых и белых глин различа ются между собой, что свидетельствует о некотором отличии параметров их кристаллических решеток.

Пробы представлены следующими породами:

Серицит-кремнистая порода, цвет бурый, текстура полосчатая, сланцеватая. Полосчатость обусловлена характером распределения преимущественно серицитовых и кремнисто-кварцевых прослоев, а также полосчатым характером степенью пропитки гидроокислами железа. Кварцево кремнистые полосы (прослои) составляют от 50 до 70%. На их фоне выделяются линзы, слойки, сложенные кварцево-кремнистым агрегатом.

Размер гнезд, пятен из кремнистого вещества от 0,1 до 0,3 мм, мощность линзочек из сери цита от 0,05 до 0,15 мм, длина 0,5 1 мм.

Мусковит-кварцевая рассланцованная порода. Текстура – полосчатая, сланцеватая, плойча тая.

Полосчатость обусловлена особенностями локализации основных породообразующих ми нералов. Выделяются полосы следующего минерального состава:

• Полосы, сложенные зернами кварца размером 0,05-0,15 мм и прожилками кварца, сложен ных продолговатыми зернами размером до 0,40,8 мм. Прожилки характеризуются переменной мощностью от 0,5 до 1,2 мм. Зерна кварца часто с волнистым погасанием. В строении полос принимает участие также нераскристаллизованное кремнистое вещество в виде сложнопостро енных линзочек размером от 0,050,1 до 0,250,6 мм. Зерна кварца, кремнистого вещества, линзы и прожилки цементируются гидроокислами железа. Изредка среди гидроокислов железа отмечаются чешуйки серицита. Иногда существенно серицито-кварцевый агрегат по сланцева тости сменяется полосами, линзами, сложенными мусковитом.

• Полосы, сложенные преимущественно мусковитом с небольшой примесью (не более 1- %) зерен кварца. Структура гранолепидобластовая. Субпараллельная ориентировка зерен му сковита формирует сланцеватую текстуру, а изогнутость элементов сланцеватости делает ее плойчатой. Мусковит местами пропитан гидроокислами железа.

– Серицит-мусковит-кремнистая порода. Состав породы: серицит, мусковит, кремнистое ве щество, гидроокислы железа.

Текстура полосчатая, сланцеватая. Полосчатая текстура формируется полосчатым распре делением основных породообразующих минералов и особенностями распределения гидроокис лов железа.

• Полосы, сложенные гидроокислами железа, содержащие включения кремнистого веще ства в виде линз, прожилков, гнезд, составляющие цепочки и редкие субпараллельные кули сообразно расположенные линзы из мусковита и серицита, иногда с включениями микрозерен кварца.

• Полосы, состоящие преимущественно из кремнистого вещества и зерен кварца, образо ванных по кремнезему. Для полосы характерна гранобластовая структура. Гидроокислы железа, составляющие 30-40 % площади просмотренных шлифов, образуют петли, тонкие (0,1-0,2 мм) прослойки из серицита или мусковита, разделяют параллельно сланцеватости полосы преиму щественно кремниевого состава на отдельные зоны. Вдоль этих границ развиваются гидроо кислы железа в виде прожилков мощностью 0,05-0,1 мм. Среди кремнистых полос отмечаются чешуйки серицита.

– Кремнистая порода (кремнистый сланец). Текстура полосчатая. Основная масса породы состоит из цементированного гидроокислами железа кремнистого вещества. В этой однородной массе развиты полосы, состоящие из сближенных прослоев, цепочек, образованных линзами, прожилками сложенных зернами серицита, мусковита, часто содержащими микрозерна кварца.

Мощность таких прослоев, прожилков и линз колеблется от 0,3 до 0,6 мм. Длина их достигает до 1-5 мм. Структура в этих образованиях преимущественно лепидогранобластическая.

Характеристика дебаиграммы твердых массивных образований:

– Серицит-мусковитовые 1 Монтмориллонит: 9,5 (10);

6,4 (3);

4,42 (8);

3,18 (6);

2,55 (8);

2,47 (4);

2,13 (3);

1,69 (6);

1, (8);

1,285 (6).

2 Серицит (мусковит): 9,96 (10);

4,97 (8);

4,47 (10);

4,11 (4);

3,32 (10);

2,77 (6);

2,38 (6);

2, (4);

2,13 (6).

3 SiO2 : 4,24 (5);

3,34 (10);

2,45 (5);

2.28 (5);

2,23 (4);

2,123 (5);

1,975 (4);

1,813 (9);

1,668 (5);

1,450 (4).

– Существенно-кремнисто-кварцевые 1 Монтмориллонит: 11,5 (10);

6,67 (4);

4,45 (8);

3,87 (1);

3,13 (2);

1,495 (10).

2 SiO2 : 4,24 (5);

3,39 (10);

2,45 (5);

2,28 (2);

2,24 (2);

2,12 (5);

1,83 (9);

1,668 (5);

1,539 (9);

1,332 (9);

1,226 (5).

– Кремнистое вещество, микрозерна кварца сцементированные гидроокислами железа 1 Монтмориллонит: 9,5 (10).

2 SiO2 : 4,24 (5);

3,34 (10);

2,28 (5);

2,231 (4);

2,125 (5);

1,975 (4);

1,81 (9);

1,285 (6).

– Серицит-кремнистая масса, пропитанная гидроокислами железа 1 Монтмориллонит: 9,5 (10).

2 Серицит: 4,97 (8);

4,47 (10);

4,11 (4);

3,75 (8);

3,32 (10);

3,22 (8);

2,99 (8);

2,58 (4);

2,38 (6);

2,06 (2);

1,99 (6);

1,64 (6).

3 SiO2 : 4,24 (5);

3,34 (10);

1,975 (4);

1,813 (9).

Сопоставление особенностей дебаиграммы глин и твердых массивных пород свидетельству ют о значительной разнице параметров кристаллических решеток одноименных минералогиче ских образований. Они отображают как генетические особенности минеральных образований, так и их технологические свойства. Вариация этих характеристик и определяет распределение золота в различных классах крупности.

Содержание рудных минералов в описанных выше породах колеблется от 5 до 15%. Они представлены преимущественно гидроокислами железа – гётитом и лепидокрокитом.

Следует отметить, что в настоящее время актуальной является практика процессов КВ с оком кованием шламистых и глинистых фракций перерабатываемых руд с добавками поверхностно активных веществ, позволяющих вовлечь в переработку большое количество объектов, для ко торых в силу затруднения фильтрации выщелачивающего раствора невозможно использование традиционных технологий. Кроме того, использование дробленых руд и тонкодисперсных про дуктов обогащения обеспечивает значительное увеличение скорости растворения золота за счет интенсификации процессов массообмена. Этому способствует пористая структура окатышей и их сравнительно высокая устойчивость в условиях выщелачивания [2].

Качество агломерации оказывает очень большое влияние на процесс выщелачивания зо лота, поскольку повышает фильтрационную способность материала, уложенного в штабель.

Особенно это важно для высоких штабелей. Агломерация позволяет равномерно распределить раствор внутри штабеля руды и этим самым повысить эффективность извлечения золота [3, 4].

В практике работы с окисленными монтмориллонитовыми рудами отмечается склонность отдельных образцов руд к набуханию и пептизации.

Так как в руде преобладают глинисто-слюдистые минералы, то набухание и пептизация, как правило, связаны с преобладанием в решетке глинисто-слюдистых минералов, одновалентных катионов натрия и калия, замена которых на катионы кальция способствует сжатию решетки.

Способность породообразующих минералов к катионному обмену может оказать влияние на физико-механическое состояние руды. При цианировании окомкованной руды может иметь ме сто обратный процесс замены Ca2+ на Na+, способствующий разрушению окатышей и усадке руды в процессе кучного выщелачивания.

Количество связующего портландцемента, количество влаги добавляемой к смеси, время выдержки смеси имеют особо важное значение при агломерации руды. Агломерированная руда позволяет увеличить удельную скорость перколяции растворов с 0,005 до 25 м3/м2ч т.е. в раз сокращает время выщелачивания [1].

Для оценки эффективности кучного выщелачивания агломерированной глинистой руды был выполнен ряд экспериментов с целью определения оптимального режима агломерации.

В качестве связующих добавок применялись портландцемент 400, портландцемент ПЦ 500ДО (ГОСТ 10178-85), известь. Для окатывания гранул использовался лабораторный бара банный гранулятор.

Портландцемент и известь подаются на тонну сухого исходного материала. Количество це мента добавляемого в процесс обеспечивает уровень щелочности, необходимой для цианидного выщелачивания.

Для создания необходимой влажности гранул используются вода. Вода в агломераторах распыляется каплями или грубым разбрызгиванием. Добавление большего, чем требуется ко личества воды отрицательно скажется на размере и прочности окатышей. В барабанном агломе раторе происходит перекатывание материала, что позволяет добиться наиболее эффективного окомкования. Чем больше время нахождения сырья в барабане, тем больше прочность и размер окатышей [1].

Фирма “Саратога Майнинг” (США) запатентовала и использует метод агломерации с при менением в качестве связующего материала известковую пыль цементных заводов. Стоимость этого связующего (отхода цементной промышленности) в шесть раз меньше стоимости порт ландцемента [1].

Тестами по перколяции были определены степень падения высоты слоя руды в колонне (диаметр 80 мм, высота 500 мм) и скорость перколяции раствора через руду для агломератов при различных расходах цемента и извести на агломерацию. Результаты этих тестов показали, что более высокую скорость перколяции обеспечивает режим агломерации с расходом цемента ПЦ 500 ДО – 20 кг/т и извести – 10 кг/т.

Выщелачивание агломерированной руды различной крупности выполнялось на установке колонного типа при скорости орошения 10 л/часм2 и концентрации выщелачивающего цианид ного раствора – 0,05%.

Колонными тестами установлено, что наиболее высокое извлечение золота в продуктивный раствор – 65,72% обеспечивает агломерация руды (крупность -25,0+0,0 мм) с расходом цемента ПЦ 500 ДО 30 кг/т и извести – 10 кг/т. Однако, для практического применения может исполь зоваться режим с расходом цемента ПЦ 500 ДО 20 кг/т и извести – 10 кг/т, поскольку разница в извлечении невелика (1,13%), но цемента расходуется на 33% меньше.

Сравнение результатов выщелачивания с использованием портландцемента различных ма рок показало, что более предпочтительным является режим агломерации с портландцементом ПЦ 500 ДО (20 кг/т) – за 7 суток в продуктивный раствор извлекается 63,34% золота, а с порт ландцементом 400 – 62,8% за 16 суток.

При моделировании процесса КВ на установке камерного типа (вес агломерированной руды 40 кг) был принят следующий режим агломерации руды: расход ПЦ 500 ДО – 20 кг/т;

известь – 10 кг/т;

влажность гранул – 19,2%.

Результаты кучного выщелачивания окисленной руды (содержание золота 1,0 г/т) показали, что при выщелачивании руды раствором цианида с концентрацией 0,05% в продуктивный рас твор извлекается: за 10 суток – 56,78% золота;

за 25 суток – 68,21% золота, начиная с 12-х суток продуктивные растворы становятся бедными.

Таким образом, окисленные монтмориллонитовые золотосодержащие руды сложного со става могут достаточно эффективно перерабатываться методом кучного выщелачивания с ис пользованием агломерации.

список использованных источников:

1 Котляр Ю.А., Меретуков М.Л., Стрижко Л.С. Металлургия благородных металлов. М. Издательство МИ СИС, 2005.-392 с 2 Кучное выщелачивание золотосодержащих руд с применением окамкования / Пинигин С.А., Фатьянов А.В.// Обогащение руд.-2003.-№1.-с. 3 Кривцов А.И. Справочник «Кучное выщелачивание золота, зарубежный опыт и перспективы развития».

/А.И. Кривцов, Б.С. Ужкенов // : Москва-Алматы, 2002. 288 с 4 Пинигин С.А. Рудоподготовка для кучного выщелачивания при обогащении тонкозернистого золотосодер жащего сырья с использованием йод-иодидной системы: Автореф.дис.на соиск.уч.степ.канд.техн.наук /Пинигин С.А. Чит.гос.ун-т, Чита, 2004, 24с., ил. Библ.12. Рус.

Галиев С.Ж.1, Бояндинова А.А.1, Адилханова Ж.А.2, Фарахов К.А. 1 – АО «Казахстанский институт развития индустрии», Астана, Казахстан 2 - Институт горного дела им. Д.А. Кунаева РГП «НЦ КПМС РК» МИНТ РК, Алматы, Казахстан определение показателей функционированиЯ горно-транспортного комплекса при применении автоматизированной системы диспетчеризации В настоящее время в мировой практике широко распространены системы диспетчерского контроля и управления транспортными средствами. Эти системы используются на наземных подвижных объектах автомобильного и железнодорожного транспорта, воздушных и морских судах. Внедрение систем позволяет дисциплинировать работу персонала, снизить потери, свя занные с вынужденными простоями техники, оптимизировать проведение плановых ремонтов и технического обслуживания. Оценка мирового опыта использования автоматизированных си стем мониторинга транспорта показывает, что внедрение подобных систем позволяет повысить эффективность использования автотранспорта на 20…30%. В итоге наблюдается существенное сокращение расходов, а следовательно, повышение доходности предприятия [1]. Подобные си стемы применяются и на предприятиях, занимающихся освоением месторождений твердых ви дов полезного ископаемого открытым способом, использующие в основном технологическом процессе автомобильный и железнодорожный транспорт.

Автоматизированные системы диспетчеризации горно-транспортных работ (АСД ГТР) на карьерах способны обеспечить эффективное решение прикладных задач, связанных не только с диспетчерским управлением, но и инженерным надзором, а именно:

- управление объемом и качеством добычи полезных ископаемых, производством вскрыш ных работ;

- рациональное использование рабочего времени и производительности оборудования;

- контроль выполнения плана горных работ;

- организация планового ремонта и обслуживания горно-транспортного оборудования и транспортных коммуникаций.

При эксплуатации АСД ГТР появляется возможность более эффективно решать задачи опе ративного управления работой карьера, в том числе задачи оптимизации грузопотоков, поддер жания требуемого содержания полезных компонентов в руде на складах, а также управление заправками. Кроме того, появляется возможность объективной оценки деятельности служб и участков предприятия, что положительно влияет на трудовую и технологическую дисциплину персонала.

Основная цель АСД ГТР «АДИС», разработанной в Институте горного дела им. Д.А. Ку наева [2, 3], заключается в бесперебойном обеспечении руководства и соответствующих управ ляющих подразделений предприятия оперативной и долгосрочной (от часа до года и более) до стоверной информацией о работе технологического комплекса. На основе первично получаемой информации (координаты месторасположения объектов в карьерном пространстве и время их фиксации) в режиме реального времени рассчитываются производные данные о пробеге авто самосвалов, времени рейсов, времени движения и простоев оборудования и т.д. Производная информация также подразделяется по уровням их получения. Например, по количеству рейсов вычисляется объем перевезенной горной массы и далее грузооборот, расход топлива, расстоя ние откатки и т.д. Алгоритм расчета вышеозначенных показателей функционирования горно транспортного комплекса приведен на рис. 1. Работу алгоритма можно поделить на 5 этапов. На первом этапе происходит обнуление переменных-счетчиков (блоки 1-2).

Второй этап предназначен для установки начальных значений для каждого события из всех имеющихся.

Блок3 – данный блок отвечает за перебор событий, от первого до последнего события.

Блок 4 – происходит изменение каждого события, т.е. каждое событие получает начальные значения некоторых параметров, а именно:

- нулевое направление (pdNull) - значение ekUnload/ekLoad+ - нахождение на пункте разгрузки – false - нахождение на пункте погрузки – false - потенциальный ключевой пункт - Третий этап (блоки 5-14). Здесь определяются ключевые пункты, из которых состоят «пары»



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 11 |
 

Похожие работы:





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.