Технология добычи полезных ископаемых со дна озер, морей и океанов - Ржевский В.В.
Скачать (прямая ссылка):
В зависимости от глубины проникновения ветрового течения можно выделить три зоны:
Н0 < Н, когда течение проникает не на всю глубину моря над отвалом;
#0 = Н\ когда ветровое течение захватывает всю толщу воды, имея нулевое значение у поверхности отвала;
Н0 > Н1г т. е. при данной силе ветра течение способно проникнуть на большую глубину, чем глубина моря над отвалом, и в придонном слое будет течение определенной скорости.
Составляющие скорости движения породных потоков, осаждающихся в отвал, были установлены с учетом исследований Севастопольского морского гидрофизического института.
(8.70)
(8.71)
“==I7P'[a^(^cosT' + Ssin тг)+сл2со5тг]’
0=tv? [abk (л sin 4 -6 cos V)+cr2 sin 4- ]
г = iw,
где и, v, г — составляющие скорости течения вдоль декартовых координат х, у и г;
ft = 0,37; r = y~Tl+T'P 0 = arctg ; я=-|~; g = 981 см/с2; Ь = Н(с— I) + (г + Л0);
где 1 — динамическое понижение поверхности моря; 7\, Ти — тангенциальное напряжение ветра по осям я и у на поверхности моря г = |; — шероховатость дна; t — время падения частицы
до глубины z; w — гидравлическая крупность частиц.
После расчета скоростей течений по формулам (8.70) и (8.71) определяем расстояние, на которое будут перенесены отвальные породы по осям х и у. В случае сброса пульпы на поверхность моря эти величины составят
При выпуске пульпы в виде затопленной струи ниже уровня моря необходимо в расчете учесть скорости течения Ув-0 и потока пульпы у поверхности моря (Уп. <,)•
При совпадении направления выпуска пульпы и ветрового течения движение частицы будет происходить в одной плоскости. Расстояние, которое пройдет частица с момента выпуска прежде чем лечь в отвал, можно определить по формуле:
где L — путь осаждения частицы; W — гидравлическая крупность пород; Vi — результирующая средних скоростей пультового потока и ветрового течения до глубины Z0, м/с; (Ух = = ^ср.п + ^ср. в); — значение средней скорости ветрового те-
чения на глубине от Z0 до Н, м/с; Н — глубина моря над отвалом, м; t0 — максимальная глубина проникновения пульпового потока.
г
W
0
г
w
(8.73)
о
L = A.Z0 + A(tf_Z0),
(8.74)
Подставляя в уравнение (8.41) min и max значение гидравлической крупности разрабатываемых пород, можно получить min и шах дальности разноса пород.
Когда направление выпуска пульпы не совпадает с направлением течения, в этом случае движение частицы следует рассматривать как сложное движение, определяемое скоростью затопленного потока пульпы и силами гравитационного поля, с одной стороны, ц течением, с другой стороны. При этих условиях координаты частицы, попавшей на поверхность отвала, определяются:
* = sin у = ТIF z“+ Т V~WН°cos Р;
г = Ни (8.75)
где #„ — глубина проникновения дрейфового течения, скорость которого определяется из уравнений (8.37) и (8.38) или замерами; Z'o — глубина растекания свободной затопленной струи потока пульпы; |3 — угол между направлением выпуска пульпы и направлением течения.
Проведенные замеры и расчеты величин скоростей дрейфового течения в морском заливе позволяют сделать расчет дальности переноса отвальных пород при разработке рудосодержащей россыпи. Расчет необходимо производить для различной силы ветра и значений углов р. Выпуск хвостов обогащения производился ниже зеркала воды из трубы диаметром 400 мм с проникновением пульпового потока до 0,8—1 м по глубине. Дальше пуль-повый поток практически не влияет на перенос частиц породы. Значение углов р необходимо взять через интервал в 15—30°, а значение силы ветра от 5 до 12 м/с с интервалом в 1 м/с.
Скорость транспортирования пород Чокурдахской россыпи для трубопровода диаметром 400 мм составляет ориентировочно 2,4 м/с. Средняя крупность пород россыпи составляет 0,1 мм, для которой гидравлическая крупность при средней температуре воды 5° С равна W = 0,441 см/с.
При выходе из трубы пульповый поток, увлекая какую-то часть окружающей среды, расширяется и при достижении определенных параметров (5—6 диаметров струи) затухает. В одну сторону от оси расстояние, на которое расширится поток, составит г0 = = 2,5 d0, в нашем случае z0 = 2,5 • 0,4 = 1 м. Дальнейший расчет производится по формулам (8.75). Для расчета начальную скорость пульпового потока в воде необходимо принять с интервалом в 0,1 м/с (от 0 до 0,5 м/с).
На рис. 8.13 показаны границы дальности разноса песков при сбросе их с обогатительного комплекса в подводный отвал для различной силы ветра и скорости выпуска пульпы.
Рис. 8.13. Номограмма дальности переноса частиц породы в зависимости от направления выпуска гидросмеси и дрейфового течения (штриховая линия о= 0,5 м/с; сплошная линия Уп. о = 0,1 м/с)
Дальность переноса пород, выброшенных в море, будет зависеть при значительных
глубинах (^Н >-у) в основном
от скорости течения, а значит от силы ветра и в меньшей степени от скорости пульпового потока.
