УДК 622
ИССЛЕДОВАНИЕ НА МОДЕЛИ РАБОТЫ СИФОННОГО ЗЕМСНАРЯДА
,
Научный руководитель профессор
Сибирский федеральный университет, г. Красноярск, Россия.
Снижение энергопотребления горнодобывающей техники при разработке месторождений полезных ископаемых является актуальной проблемой современности. Энергоемкое выемочное и транспортное оборудование, применяемое на карьерах и разрезах, значительно снижает эффективность добычных работ. В связи с этим, поиск энергосберегающих технологий для действующих и проектируемых предприятий является для недропользователя важным этапом развития.
Использование природного или техногенного ландшафта позволяет применять одну из энергосберегающих технологий выемки и транспортирования горных пород, а также водоотлива – сифонную. Технология позволяет практически без энергетических затрат осуществлять выемку рыхлых отложений и их транспортирование, например, к обогатительным установкам, хвостов обогатительных фабрик в гидравлический отвал и т. д.
Цель представленных исследований – определение изменения производительности сифона от наличия и содержания тонкодисперсных (-0,005 мм) глинистых частиц в воде, транспортируемой сифоном.
Экспериментальная установка сифона включала комплект из пяти трубопроводов разного диаметра (8, 10, 14, 16 и 18 мм), два резервуара (питающего и приемного) объемом по 10 л, лабораторные штативы и магнитную мешалку. На стенке питающего резервуара установлена шкала с диапазоном от отметки верхнего до нижнего уровня воды. Для поддержания однородности содержания тонкодисперсных частиц в питающем резервуаре использована магнитная мешалка. Имитация промышленного сифонного трубопровода проводилась посредством лабораторных штативов.
В процессе проведения экспериментов величина напора поддерживалась одинаковой и для разных серий исследований составила: 1,34; 1,25; 0,96; 0,85; 0,75 м. Содержание тонкодисперсных грунтовых частиц в воде принималось от 0 до 50 г/л. Результаты эксперимента приведены на рис.
Рис. 1. Изменение производительности сифона при содержании мелкодисперсных грунтовых частиц в воде 0 г/л
Рис. 2. Изменение производительности сифона при содержании мелкодисперсных грунтовых частиц в воде 10 г/л
Рис. 3. Изменение производительности сифона при содержании мелкодисперсных грунтовых частиц в воде 20 г/л
Рис. 4. Изменение производительности сифона при содержании мелкодисперсных грунтовых частиц в воде 30 г/л
Рис. 5. Изменение производительности сифона при содержании мелкодисперсных грунтовых частиц в воде 40 г/л
Рис. 6. Изменение производительности сифона при содержании мелкодисперсных грунтовых частиц в воде 50 г/л
Таким образом, в результате проведенных исследований выявлено изменение основного показателя работы сифона – производительности от содержания в воде мелкодисперсных грунтовых частиц в пределах от 0 до 50 г/л. Так, например, при диаметре трубопровода 10 мм и напоре 1,25 м при содержании 10 г/л производительность сифона увеличивается на 2 % относительно производительности при содержании 0 г/л; при содержании 20 г/л - производительность увеличится на 10%; при содержании 30 г/л - на 14%; при содержании 40 г/л - 22%; при содержании 50 г/л - увеличится на 30%.
