Киричко С. М. Обґрунтування параметрів процесів гідромеханізації гірничих робіт при використанні гідросумішей високої концентрації

Метою роботи є обґрунтування параметрів процесів напірного та безнапірного гідротранспортування гідросумішей високої концентрації, що дозволяє впровадити ефективні технології згущення пульпи для вдосконалення технологій видобутку та переробки корисних копалин. Предмет дослідження - закономірність змін параметрів напірних і безнапірних потоків гідросумішей високої концентрації від реологічних характеристик. Методи досліджень. У роботі використано комплексний метод, який включає аналіз та узагальнення результатів відомих теоретичних та експериментальних досліджень, методи чисельного розв'язання нелінійних рівнянь і математичного моделювання. При вдосконаленні методів розрахунку гідравлічного ухилу та продуктивності гідротранспортного комплексу використано повне рівняння Букінгама, а також рівняння Бернуллі для потоку гідросуміші, при визначенні параметрів безнапірної течії - рівняння Бінгама-Шведова. У роботі доведено, що реологічні характеристики гідросумішей з відходів збагачення відповідають моделі Бінгама-Шведова, а величини початкового дотичного напруження та ефективної в'язкості залежно від масової концентрації змінюються за експоненціальним законом. Вперше узагальнено формулу Шезі для безнапірних потоків гідросумішей з урахуванням їх реологічних властивостей. Встановлено, що залежність довжини стаціонарного шару гідросуміші від кута нахилу лотка описується експоненціальною функцією. Розроблено алгоритми проектувального та перевірного розрахунків гідротранспортних комплексів, що транспортують ГВК, та відповідних систем безнапірного складування відходів збагачення. Удосконалено модель течії вільного струменя гідросуміші, що витікає під кутом до горизонту, яка дає можливість обґрунтувати параметри нової технології складування відходів збагачення, яка базується на формуванні по поверхні укосу стаціонарного шару критичної товщини. Результати дисертаційної роботи використані при розробці "Методики розрахунку параметрів напірного і безнапірного гідротранспорту висококонцентрованих пульп", яка передана в ДП "УкрНДІВуглезбагачення" та в Національний університет водного господарства та природокористування. У виробничих умовах апробовано лабораторний стенд на базі метода для оцінки реологічних характеристик вугільних шламів з концентрацією пасти, який пройшов дослідно-промислову перевірку та передано в ВАТ "Просянський" ГЗК і Придніпровської лабораторії ВП "УкрНДІвуглезбагачення" ДП "НТЦ" Углеінновація". Очікуваний економічний ефект від застосування розробленої методики склав 350 тис. грн.