Производительность отбойки пород гидромонитором при наличии в его струе твердых частиц различной крупности

Для разработки месторождений, залегающих в глинистых грунтах, зачастую применяют методы гидромониторной отбойки пород. На горнодобывающих предприятиях РФ в настоящее время применяется оборотная схема снабжения технологической водой из прудов-отстойников, однако из-за того, что осаждение тонкодисперсной фракции вмещающих пород в прудах-отстойниках происходит очень медленно, в технологической воде неизбежно присутствует некоторое содержание тонкодисперсных грунтовых частиц, увеличивающееся с течением времени и достигающее ощутимых значений к концу промывочного сезона. С целью определения влияния содержания твердых частиц различной крупности в струе гидромонитора на его производительность проведены эксперименты в лабораторных условиях. По результатам экспериментов выявлено, что содержание твердых частиц (глинистых фракций крупностью 0,005 мм) от 0 до 100 г/л в технологической воде может увеличивать производительность отбойки пород гидромонитором на 1—10%. При содержании в струе гидромонитора твердых частиц крупностью от 1,5 до 4,1 мм, подаваемых посредством их эжектирования, обнаружена возможность увеличения производительности отбойки пород до 3 раз (что соответствует содержанию твердых частиц в струе 6,5 г/л). С технологической точки зрения при разработке месторождений полезных ископаемых средствами гидромеханизации применение полученных в ходе экспериментов результатов целесообразно на предприятиях с оборотной схемой водоснабжения из прудов-отстойников (для твердых частиц крупностью до 0,005 мм) и при отбойке пород струей гидромонитора попутным или боковым забоем (для твердых частиц крупностью 1,5—4,1 мм).

Ключевые слова: россыпное месторождение, гидромонитор, отбойка пород, глинистый массив, твердые частицы, крупность твердых частиц, производительность отбойки.
Как процитировать:

Шкаруба Н. А., Кисляков В. Е., Николаева Н. В., Катышев П. В., Тешаев У. Р. Производительность отбойки пород гидромонитором при наличии в его струе твердых частиц различной крупности // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2021. – № 11. – С. 37–44. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_11_0_37.

Благодарности:

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 19-35-90112.

Номер: 11
Год: 2021
Номера страниц: 37-44
ISBN: 0236-1493
UDK: 622.236.52
DOI: 10.25018/0236_1493_2021_11_0_37
Дата поступления: 12.07.2021
Дата получения рецензии: 06.09.2021
Дата вынесения редколлегией решения о публикации: 10.10.2021
Информация об авторах:

Шкаруба Наталья Александровна1 — канд. техн. наук, доцент, e-mail: nshkaruba@sfu-kras.ru,
Кисляков Виктор Евгеньевич1 — д-р техн. наук, профессор,
Николаева Наталья Владимировна1 — старший преподаватель,
Катышев Павел Викторович1 — канд. техн. наук, доцент,
Тешаев Умарджон Риёзидинович — канд. техн. наук, ассистент факультета Строительства и архитектуры, Таджикский технический университет имени академика М.С. Осими, Душанбе, Таджикистан,
1 Сибирский федеральный университет, Институт горного дела, геологии и геотехнологий, Институт космических и информационных технологий,

 

Контактное лицо:

Шкаруба Н.А., e-mail: nshkaruba@sfu-kras.ru.

Список литературы:

1. Батугин С. А., Батугина Н. С., Бураков А. М. и др. Геотехнологии открытой добычи минерального сырья на месторождениях со сложными горно-геологическими условиями. — Новосибирск: Академическое издательство «Гео», 2013. — 307 с.

2. Мерзляков В. Г. Гидроструйные технологии в горном деле: основные результаты научно-исследовательских работ // Горное оборудование и электромеханика. — 2018. — № 2. — С. 6—11.

3. Мерзляков В. Г., Бафталовский В. Е., Бейдинов В. Н. Опыт применения гидравлических струй высокого давления при создании эффективных средств разрушения горных пород // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. — 2011. — № 4(4). — С. 1522—1524.

4. Жабин А. Б., Поляков А. В., Сарычев В. И., Хачатурян В. Г. Разрушение горючих сланцев высокоскоростными струями воды // Горное оборудование и электромеханика. — 2017. — № 7. — С. 9—13.

5. Жабин А. Б., Аверин Е. А. Систематизация параметров процесса эрозии горных пород под действием гидроабразивных струй // Горное оборудование и электромеханика. — 2015. — № 4. — С. 41—44.

6. Шкаруба Н. А., Кисляков В. Е. Сила удара струи гидромонитора о забой // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2017. — № S38. — С. 188—192.

7. Кисляков В. Е., Шкаруба Н. А., Катышев П. В. Исследование силы удара струи гидромонитора о забой // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. — 2018. — № 1. — С. 268—275.

8. Шкаруба Н. А. Разработка технологии отбойки пород гидромонитором при наличии в его струе частиц различной крупности: Автореф. дис. канд. техн. наук. — Красноярск: СФУ, 2020. — 20 с.

9. Шорохов С. М., Зуйков А. А., Селезнев В. М. и др. О контроле мутности технологической воды на драгах и способе осветления воды в дражном разрезе при бессточной схеме водоснабжения // Колыма. — 1973. — № 11. — С. 27—28.

10. Замятин О. В., Лопатин А. Г., Санникова Н. П. и др. Обогащение золотосодержащих песков и конгломератов. — М.: Недра, 1975. — 264 с.

11. Кисляков В. Е. Предельная загрязненность технологической воды при разработке россыпных месторождений золота // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. — 2017. — № 3. — С. 148—156.

12. Liu S., Liu X., Chen J., Lin M. Rock breaking performance of a pick assisted by highpressure water jet under different configuration modes // Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2015, vol. 28, no. 3, pp. 607—617. DOI: 10.3901/CJME.2015.0305.023.

13. Liu X., Liu S., Li L., Cui X. Experiment on conical pick cutting rock material assisted with front and rear water jet // Advances in Materials Science and Engineering. 2015, vol. 2015, 9 p. DOI: 10.1155/2015/506579.

14. Liu S., Chen J., Liu X. Rock breaking by conical pick assisted with high pressure water jet // Advances in Mechanical Engineering. 2014, vol. 2014, 10 p. DOI: 10.1155/2014/868041.

15. Song D., Wang E., Liu Z., Liu X., Shen R. Numerical simulation of rock-burst relief and prevention by water-jet cutting // International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences. 2014, vol. 70, pp. 318—331. DOI: 10.1016/j.ijrmms.2014.05.015.

16. Song D., Wang E., Xu J., Liu X., Shen R., Xu W. Numerical simulation of pressure relief in hard coal seam by water jet cutting // Geomechanics and Engineering. 2015, vol. 8, no. 4, pp. 495—510. DOI: 10.12989/gae.2015.8.4.495.

17. Wen-tao L., Xiao-yu D. Study on flow field characteristics of nozzle water jet in hydraulic cutting // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2017, vol. 81, no. 1, article 012167. DOI: 10.1088/1755-1315/81/1/012167.

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.