ВЕСТНИК МАГНИТОГОРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА ИМ. Г. И. НОСОВА

Актуальность и цель исследования. Увеличение ресурсного потенциала страны зависит от расширения освоения природных и техногенных золотоносных россыпей Дальневосточного региона, большая часть которых представлена глинистой составляющей с повышенным содержанием мелких фракций. Особое значение приобретает развитие более совершенных систем, обеспечивающих разрушение микроструктурных связей глинистых минералов. Развиваются теоретические исследования и методы расчета для проектирования установок, инициирующих разрушение структурных связей минеральной составляющей в гидросмесях и работающих на основе модулирования гидродинамических воздействий с инициированием ударных нагрузок. Цель работы. Разработаны технические решения, обеспечивающие повышение технологического уровня добычи полезного ископаемого при переработке высокоглинистых песков россыпей за счет снижения потерь мелких и тонких частиц ценных компонентов путем встраивания в технологический цикл активизирующих микродезинтеграцию установок с обеспечением образования гидродинамических эффектов, способствующих усилению осцилляций посредством изменения скоростного режима. Результаты. На основе аналитического расчета получены данные по изменению массовой гидродинамической мощности и термодинамического потенциала системы в процессе деструкции минеральной составляюей гидросмеси в предлагаемой автором установке, моделирующей гидродинамические эффекты с учетом объемного расхода гидросмеси. В статье предлагается технологическая схема переработки с использованием аппарата новой конструкции для микродезинтеграции с последующим извлечением ценных минералов в тонкослойных потоках гравитационно-динамическим способом и выщелачиванием. Расчетами установлены параметры управления процессом микродезинтеграции минеральных частиц на первой ступени турбулизации в генераторе. Определяющую роль играет изменение гидродинамической силы струи, выходящей из сопла при варьировании объемного расхода гидросмеси и скорости потока гидросмеси. Изменение удельной межфазной поверхности глинистых минеральных частиц зависит также от удельной поверхностной энергии и термодинамического потенциала системы. Расчетами установлено, что при использовании центробежного насоса ПР 12,5/12,5-СП с объемным расходом гидросмеси 12 м3/ч термодинамический потенциал системы значительно увеличивается, стимулируя увеличение удельной межфазной поверхности системы частиц на пять порядков по сравнению с исходными значениями. Выводы. Развитие исследований по проектированию гравитационных установок нового типа позволит адаптировать их к использованию на природных высокоглинистых и техногенных объектах россыпей с высоким содержанием мелкого золота. Применение гидродинамического генератора, активизирующего микродезинтеграцию в гидродинамических потоках, сократит потери тонких частиц ценных компонентов и улучшит эксплуатационные показатели по обслуживанию комплекса.

Актуальность исследования. Пластовые месторождения полезных ископаемых, в частности угля, горючих сланцев, фосфоритов, преимущественно имеют сложную структуру с наличием в продуктивных пластах прослоев пустых пород или некондиционных включений. Разработка сложноструктурных месторождений без обеспечения необходимого уровня селекции при выемке приводит к существенным потерям полезного ископаемого и его разубоживанию. Повысить качество селективной выемки при разработке сложноструктурных пластовых месторождений позволяют технологии с применением карьерных комбайнов, однако наличие в ряде случаев в пласте прослоев прочных горных пород ограничивает возможность использования карьерных комбайнов и делает их работу малопроизводительной. Цель работы. Совершенствование технологии послойной отработки сложноструктурных пластов за счет применения модернизированного карьерного комбайна, обеспечивающего повышение эффективности рыхления прочных породных прослоев посредством их предварительной дезинтеграции с применением раствора поверхностно-активных веществ. Результаты. В статье предлагается технико-технологическое решение по разработке сложноструктурных пластов, сложенных породами, значительно различающимися по прочности, с применением карьерного комбайна, снабженного оборудованием для дезинтеграции прочных породных прослоев небольшой мощности путем формирования щелей с одновременной подачей в них раствора поверхностно-активных веществ. Модернизированный карьерный комбайн для обеспечения рациональных режимов рыхления полезного ископаемого и прочных породных прослоев снабжен фрезерным рабочим органом с изменяемой схемой расстановки резцов. Практическая значимость. Предлагаемое технико-технологическое решение может быть использовано при разработке сложноструктурных угольных пластов и позволит существенно повысить производительность карьерного комбайна при выемке прочных породных прослоев за счет их предварительной дезинтеграции, что обеспечит снижение себестоимости работ и позволит повысить рентабельность горного производства.