Горный журнал УГГУ - Результаты поиска для: Потапов В. Я.

С целью повышения качества стратификации компонентов рудных и нерудных материалов в полочных сепараторах исследованы особенности взаимодействия частиц компонентов с направленным воздушным потоком, проведен анализ и установлены причины недостаточной эксплуатационной эффективности сепараторов. Определены критерии аэрационного подобия – аэрационного притяжения и аэрационной инерции, характеризующие вертикальную и горизонтальную перегрузки частиц компонентов материалов под действием аэродинамических сил для интегральной оценки влияния «парусности» на траекторию их движения и, как результат, на эффективность их аэрационной стратификации. Установлена зависимость критериев аэрационного притяжения и аэрационной инерции от формы, размеров, плотности обогащаемого материала, а также энергии направленного потока воздуха. С использованием теории динамики движения двухфазной среды получены критериальные уравнения аэрационной стратификации частиц компонентов материалов в зависимости от их физических свойств, определяемых формой частиц, их размером, плотностью и объединенных интегральным критерием «парусности», а также параметров управляемого воздушного потока. На базе критериального уравнения получены формулы для расчета положения приемного бункера узла аэрационной стратификации фрикционного барабанно-полочного сепаратора, обеспечивающего максимальное качество стратификации исходного сырья разделяемого материала. Раздельный учет влияния скорости движения частиц компонентов материалов и скорости управляемого воздушного потока позволяет определить оптимальные диапазоны скоростей воздушного потока в зависимости от диапазона изменения критериев аэрационного подобия обогащаемого материала. Подтверждена эффективность аэрационной стратификации с использованием управляемого воздушного потока.

Рассмотрена возможность повышения энергоэффективности установок скипового пневмоподъема. Показано, что снижение потребления электроэнергии достигается в двухскиповой установке с подъемным и спускным трубопроводами за счет соединения спускного трубопровода с входным патрубком воздухонагнетательного агрегата (воздуходувки). Теоретически получены соотношения диаметров входного и выходного трубопроводов, обеспечивающие равенство средних скоростей подъема и спуска скипов и оптимальные с точки зрения потребления энергии воздуходувкой. Выполнение скиповой пневмоподъемной установки в соответствии с представленными рекомендациями даст возможность существенно повысить ее энергоэффективность, упростить конструкцию и снизить затраты на монтаж и обслуживание. Получены формулы, позволяющие вычислить диаметры трубопроводов энергосберегающей скиповой пневмоподъемной установки в зависимости от масс груженого и порожнего скипов, их средней скорости, температуры воздуха на входе и выходе воздуходувки и величины утечек через зазоры в пневмосистеме.

Разделение минералов в воздушно-фрикционном сепараторе осуществляется за счет различия скоростей витания частиц, которые зависят от плотности, формы и размеров кусков. В статье разработана математическая модель движения частиц горной породы после ее схода с криволинейного трамплина и движения при свободном падении в воздухе. Составлены уравнения движения частицы по горизонтальной и вертикальной осям координат в наклонном воздушном потоке от вентилятора. Показано, что эти уравнения движения могут быть упрощены и проинтегрированы. В результате интегрирования уравнений движения получены траектории движения частиц горной породы после их схода с криволинейного трамплина и движения под действием силы тяжести и силы давления воздуха, поступающего от вентилятора. На основе математической модели движения частицы разработана имитационная модель, учитывающая случайный характер изменения плотности частиц, коэффициента парусности, коэффициента трения и восстановления частиц горной породы, скорости воздуха, подаваемого вентилятором, скорости схода частицы с криволинейного трамплина. Приведены траектории движения частиц после схода с криволинейного трамплина воздушно-фрикционного сепаратора. Показано, что для крупности горной массы +2–50 мм направление скорости воздуха, подаваемого вентилятором, практически не влияет на процесс полета частицы, при этом скорость воздуха может варьироваться от нуля до 20 м/с.

Исследованы причины низкой эксплуатационной экономичности вентиляции тупиковых выработок. Определены основные этапы совершенствования вентиляторов местного проветривания. На основе анализа причин низкой эксплуатационной экономичности вентиляторов местного проветривания и уравнения зависимости коэффициента теоретического давления от угла выхода потока из рабочего колеса предложен способ его модификации для определения направления повышения аэродинамических параметров. Для построения математической модели использованы аэродинамическая теория Эйлера для круговых решеток классических профилей, принцип гидродинамической аналогии и основные положения теории конформных преобразований. Предложено оригинальное запатентованное техническое решение конструкции лопаток рабочего колеса вентилятора местного проветривания, реализующее активный способ управления обтеканием, использующий в качестве источника адаптивных аэрогазодинамических вихрей часть основного потока рабочего колеса вентилятора. Показан типоразмерный ряд радиально-вихревых прямоточных вентиляторов с интегрированными в лопатки рабочих колес вихревыми камерами. Совокупная область экономичной работы вентиляторов типа ВРВП перекрывает поля вентиляционных режимов тупиковых выработок шахт длиной свыше 1500 м.

Для существенного уменьшения объема перерабатываемой горной массы и энергетических затрат на дальнейшую переработку приведено обоснование технологии разделения бедных медно-цинковых руд. Показана взаимосвязь содержания сульфидов и напряжения электрического пробоя за счет развития на границах вкраплений растягивающих напряжений. Изложены результаты экспериментов по определению удельного расхода энергии на электрообработку бедной руды в зависимости от содержания сульфидов. Разработана стохастическая модель процесса разделения бедной сульфидной руды, основанная на возникновении электрического пробоя у тех кусков, содержание сульфидов в которых больше определенного заданного (граничного) значения. Обоснован принцип и разработана имитационная модель процесса разделения. Выявлена зависимость суммарных энергозатрат на электрообработку, дробление и измельчение бедной сульфидной руды. Установлено, что метод электрического пробоя позволяет уменьшить энергозатраты в зависимости от граничного содержания сульфидов в 2–10 раз по сравнению с известными методами рудосортировки. Определено, что предварительная сортировка по крупности и электрообработка забалансовых медно-цинковых руд приводят к уменьшению времени измельчения руды за счет ее разупрочнения и позволяют пропорционально увеличить выход мелких классов, а также уменьшить расход мелющих тел.

Рассмотрена возможность использования трубопроводной пневмотранспортной системы перевозки грузов и пассажиров на участке «мегаполис–промышленное предприятие», схема которой разработана Уральским государственным горным университетом (УГГУ) совместно с группой предприятий «Транспрогресс» (ГП «Транспрогресс») и Уральской государственной архитектурно-художественной академией (УралГАХА). Предложены запатентованные способы безостановочного движения поездов пассажирского пневмотранспорта на станционных участках трассы с конкретными разработками систем, включающих прозрачные трубные магистрали. Приведена схема доставки насыпных грузов с применением комплекса оборудования транспортных систем непрерывного действия. Показаны его преимущества, проведен сравнительный анализ с автомобильным, железнодорожным и конвейерным транспортом. Определены максимальные эксплуатационные параметры приводных шин для передачи тягового усилия для контейнеров (пневмопоездов).

Приводятся результаты исследований электропроводности и диэлектрической проницаемости угленосных формаций ряда месторождений Урала. Анализируется влияние структуры и влажности углей на электрические свойства с целью их идентификации в радиометрических сепараторах.

Приводится анализ имеющихся признаков процесса предварительного обогащения асбестосодержащих руд, позволивший выделить наиболее информативные признаки – фрикционные характеристики. Показано использование метода оценки информативных признаков на основе информационных весов бинарных признаков.

Дается анализ влияния качества угля на экологическую и промышленную безопасность горных работ. Предложены схемы технологии разработки угольных месторождений с обогащением и оставлением пустых пород в шахте. Описаны сепараторы для обогащения угля и схемы их размещения при подземном и открытом способах разработки. Дана оценка технологии по экологической и промышленной безопасности работ.

Описывается процесс разделения горной массы во фрикционном сепараторе, наклонная плоскость которого снабжена трамплином с дефлектором. Дается расчет скорости движения частиц, их траектории и характера распределения кусков горной породы после схода с наклонной плоскости сепаратора.

Страница 1 из 2