Технология добычи полезных ископаемых со дна озер, морей и океанов - Ржевский В.В.
Скачать (прямая ссылка):
5. Сила, создаваемая магнитной системой
^магн = тч% grad Я, (7.72)
где х — удельная магнитная восприимчивость магнетита, см3/г; grad Я — условная магнитная сила поля, э2/см.
6. Сила, создаваемая за счет инерционных свойств жидкости
Рш —-----g" -чРо#2 > (7.73)
2
где — — яр0 Rv — присоединенная масса сферы радиуса R4.
7. Сила, действующая на частицу за счет локальных неоднородностей потока в месте нахождения частицы:
Ри = 2я/?зро(1,уК. (7.74)
где V — дифференциальный оператор
Составленное уравнение движения магнитных и немагнитных частиц, включающее все перечисленные выше силы, приведено к безразмерному виду и решено для области 0 «: х d, где d — расстояние между лентой конвейера и забоем.
Решение этого уравнения на ЭВМ позволило проанализировать множество режимов работы гидромагнитного выемочного устройства и выбрать оптимальные конструктивные и технологические параметры для опытного образца добычного устройства драги.
В мастерских Балабановского опытно-промышленного карьера был изготовлен и испытан опытный образец гидромагнитного устройства для траншейного способа разработки россыпи. Добычное устройство (рис. 7.15) было подвешено на тросах наталь, размыв и обогащение проводили в ванне с переливом размером 12500x1500x1700, заполненной магнетитовым песком. Вода подавалась в систему размыва насосом 2К6. Размыв и последовательное обогащение песков осуществлялось перемещением добычного устройства относительно ванны. При этом напор воды составил
2—2,5 кгс/см2, расход 25—30 м3/ч, число размывающих насадок — 23, диаметром 4 мм. Напряженность на поверхности ленты — 800 Э, скорость перемещения добычного устройства относительно забоя составила 1 см/с, производительность 5 т/ч.
При испытаниях были получены следующие результаты обогащения:
Выход, % Содержа- Извлечение, ние, % %
Концентрат ................. 19,3 48,7 93,6
Хвосты ..................... 80,7 0,82 6,4
Исходные пески.............. 100 10,03 100
Испытания опытного образца в натурных условиях проводились в Новгородской бухте Японского моря. Технологическая схема состояла из следующих узлов: гидромагнитного выемочного устройства 1; понтона с оборудованием 2 (электростанция АБ-8, насос 2К6А, система труб и шлангов, манометр, расходомер), автомобиля-амфибии 3 для перемещения выемочного устройства в заданном направлении и с заданной скоростью.
Испытания проводились при давлении размывной воды 1,2— 1,5 кгс/см2 и расходе воды 8—10 м3/ч. Параметры размыва фиксировались по скорости и глубине погружения добычного устройства в песок и содержанию твердого в пульпе. Было установлено, что испытываемое устройство обеспечивает устойчивый размыв россыпи на глубину 0,5 м. Скорость прохождения траншеи при указанных параметрах составила 10—15 см/мин, содержание твердого в пульпе 15—20%, угол наклона бара относительно забоя 30°, скорость ленты 100 см/с.
Таким образом, испытания на Балабановском опытно-промыш-ленном карьере и в Японском море показали, что предлагаемая конструкция работоспособна и обеспечивает получение удовлетворительных показателей по размыву и обогащению.
Как известно, глубина моря в районе россыпи определяет тип устройства, на котором монтируется гидромагнитное выемочное устройство, а также порядок его работы. Для россыпей
прибойной и мелководной зоны характерно воздействие морских волнений на дно моря с постепенным уменьшением силы воздей-ствия при нарастании глубины. Эти усилия будут восприниматься выемочным устройством, поэтому для морских россыпей прибойной зоны рационально использование снарядов отрицательной плавучести, а для россыпей мелководной и глубоководной зон — снаряды нулевой или положительной плавучести.
В настоящее время магнетитовые морские россыпи известны на шельфе Черного, Каспийского и Дальневосточных морей. За рубежом магнетитовые морские россыпи разрабатываются в Японии, Новой Зеландии, на Филиппинах и в других странах.
По своему положению на шельфе морские магнетитовые россыпи можно разделить на россыпи прибойной зоны (до глубины 5 м), россыпи мелководной зоны (до 30 м) и россыпи глубоководной зоны шельфа (до 200 м).
По мощности продуктивных слоев месторождений можно выделить россыпи малой мощности (до 1 м), средней мощности (До 10 м) и мощные (свыше 10 м). Мощность слоя является фактором определяющим конструкцию выемочного устройства. По форме в плане россыпи можно разделить на вытянутые и площадные. Этот фактор определяет перемещение фронта работ в плане и направление перемещения драги. Подводные россыпи могут быть покрыты слоем непродуктивных песков, но при выемке с использованием устройств, работающих на принципе придонного обогащения, наличие вскрышных пород не оказывает существенного влияния на технологию отработки месторождения.
