Главная – Журналы – Поиск по журналам

Рассмотрена новая конструкция механизированной крепи для разработки мощных угольных пластов с выпуском подкровельной толщи угля, предусматривающая его контролируемый выпуск с помощью специального выпускного окна и питателя, совершающего возвратно-поступательное движение. Внедрение подобной технологии нуждается в предварительном тестировании, изучении режимных параметров выпуска секций, при которых обеспечивается максимально допустимое заполнение лавного конвейера без перегрузки и динамических явлений. Для изучения технологии создана имитационная модель в среде Rocky DEM, учитывающая физический эффект разрушения горного массива на основе метода дискретных элементов и позволяющая изменять конструктивные и режимные параметры работы крепей. Проведенные эксперименты позволяют оценить взаимную зависимость средней скорости выпуска угля на конвейер от угла наклона заслона и от частоты колебаний питателя.

Приведены результаты численного моделирования процесса торцевого выпуска руды, полученные методом дискретных элементов. Работа включала в себя стадии разработки методики моделирования, создание и калибровку численных моделей, анализ результатов. Установлены оптимальные параметры конструктивных элементов системы разработки, способствующие снижению потерь при выпуске в условиях отработки хибинских апатит-нефелиновых месторождений. Получены некоторые закономерности поведения горной массы при ее выпуске. Представлен механизм образования потерь.

Установлены параметры сжимаемости скальных пород нарушенного сложения для прогноза осадки горнотранспортного оборудования и устойчивости дамбы. Экспериментальные исследования проведены на крупногабаритном стенде штамповым методом при различных значениях плотности скальной вскрышной породы и нормального давления. Представлен способ оценки деформируемости скальных вскрышных пород с помощью пластины и геодезической рейки. Полученные результаты использовались для оценки возможности прохождения горнотранспортного оборудования при возведении дамбы и расчета ее устойчивости.

Исследована схема управления характеристиками рабочего цикла гидроударного устройства, основанная на задержке движения бойка перед фазой обратного хода. Задержка осуществляется за счет дроссельного регулирования давления в гидравлической камере золотникового распределителя. Проведены испытания физической модели гидроударного устройства с указанной схемой распределения, определены основные энергетические характеристики. В опытах изменялись настройки дросселей и пружины, производящей возврат золотника распределителя в исходное состояние, подаваемый к устройству расход жидкости. Приведены осциллограммы динамических характеристик гидроударного устройства, зависимости регулировочной характеристики распределителя от параметров дросселей, подаваемого к устройству расхода и предварительного натяга пружины. Построены зависимости энергетических характеристик гидроударного устройства от давления задержки и расхода, отражающие возможности их регулирования по предлагаемой схеме управления рабочим циклом. Проанализированы осциллограммы движения золотника в течение рабочего цикла, определены его особенности и недостатки. Предложена конструкция дроссельного регулятора, позволяющая получить режимы работы гидроударного устройства с фиксированными характеристиками.

Рассмотрен вопрос создания специального устройства, позволяющего обеспечивать трансформацию давления рабочей жидкости, нагнетаемой в гидравлическую систему, для осуществления гидроразрывов в прочных горных породах. Показаны особенности работы устройства, установленные в ходе проведения лабораторных исследований, предложены пути устранения недостатков. Определены размеры и форма дроссельных канавок, обеспечивающих четкое переключение золотника управления в зависимости от параметров движения рабочей жидкости. Разработана гидравлическая схема распределителя золотникового типа со струйным управлением, что позволило увеличить точность и четкость переключения золотника.

Изучено влияние фазовых переходов во влажных грунтах, содержащих растворенную поваренную соль, на процесс их искусственного замораживания. Рассмотрены эффекты, связанные с теплотой кристаллизации поровой воды при отрицательных температурах, а также с теплотой кристаллизации соли при достижении точки эвтектики. Сделаны выводы о возможности достижения точки эвтектики в искусственно замораживаемых грунтах надсолевых толщ соляных месторождений. С помощью математической модели тепловых процессов в искусственно замораживаемой глине, содержащей раствор поваренной соли, проанализировано влияние смещения точки эвтектики на поле температур замораживаемого грунта.

Представлены результаты комплексных исследований механизма влияния неравновесной низкотемпературной плазмы диэлектрического барьерного разряда в воздухе при нормальных условиях и давлении на кислотно-основные, сорбционные и флотационные свойства природных сульфидов железа (пирита и арсенопирита) с целью установления связи между параметрами плазмохимической обработки, физико-химическими и технологическими свойствами сульфидных минералов. Методом адсорбции кислотно-основных индикаторов Гаммета установлено, что в результате плазменной обработки происходит усиление акцепторных и снижение электронодонорных свойств поверхности пирита, а также уменьшение акцепторной способности арсенопирита. Отмечен рост сорбционной способности пирита по отношению к электронодонорному бутиловому ксантогенату и, как следствие, повышение флотационной активности минерала. В случае арсенопирита наблюдалось снижение сорбционной и флотационной активности. Показано, что предварительная обработка минеральных проб продуктами низкотемпературной плазмы вызывала снижение выхода мышьяка в пенный продукт флотации на 10 - 11 % при уменьшении содержания мышьяка в концентрате на 0.71 - 0.78 %.

Разработано новое устройство для мокрого магнитного обогащения - магнитный гидроциклон, позволяющий выделять магнитную фракцию из быстро движущегося криволинейного потока пульпы. Преимуществами магнитного гидроциклона являются высокая удельная производительность и простота конструкции, определяющая надежность устройства. Схема расчета прогнозируемых показателей процесса магнитного гидроциклонирования представляет собой методику оценки возможности извлечения магнитных частиц в зависимости от геометрических размеров аппарата, изменения параметров магнитного поля, скорости потока и физических параметров частиц. Приведено сравнение параметров процесса и результатов обогащения, полученных путем расчета и испытаний магнитного гидроциклона. Предложенное устройство рекомендуется для применения в технологических схемах обогащения железистых кварцитов и других руд, обладающих выраженными магнитными свойствами. При использовании магнитной системы, позволяющей поднять уровень магнитной индукции до 5 -10 Тл, возможно извлечение слабомагнитных минералов.

Представлены результаты экспериментальных исследований по восходящему фильтрационному массопереносу водным раствором согласно природному механизму движения растворов к поверхности с испарением воды в атмосферу. Полезные компоненты, осаждаясь из растворов, формируют зоны концентрации на испарительном барьере. Эксперимент имитирует полный цикл процессов для материала хвостов флотационного обогащения полиметаллических руд: скважинная подача растворов с поверхности в донную часть техногенного массива; распределение растворов в массиве; капиллярный подъем на поверхность; осаждение и концентрация солей полезных компонентов на испарительном барьере. Исследования позволяют оценить технологическую применимость нового подхода и получить некоторые параметры массопереноса.

С помощью лабораторной модели вертикального центробежного аппарата установлена зависимость эффективности измельчения рудных материалов с разной твердостью по шкале Мооса. Определены рациональные конструктивные и режимные параметры аппарата для данных руд, которые заложены в основу разработки и проектирования полного пакета рабочей документации на изготовление опытно-промышленного варианта вертикального центробежного измельчителя ВЦИ-12.