Исследование массопереноса дисперсных систем в техногенных породных массивах

• Автор: Тюленев, Максим Анатольевич
• Шифр специальности: 25.00.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 122 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ И ОБОБЩЕНИЕ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ
1.1. Сброс загрязненных сточных вод при открытой разработке месторождений полезных ископаемых в
Кузбассе
1.2. Очистка карьерных сточных вод на угледобывающих
^ предприятиях Кузбасса
1.3. Современные теории переноса дисперсных систем в зернистых средах
1.4. Цель и задачи исследования
Выводы
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЛЬТРАЦИОННЫХ СВОЙСТВ
• ОТВАЛЬНЫХ МАССИВОВ
2.1. Методика исследования фильтрационных свойств отвальных массивов
2.2. Лабораторные исследования фильтрационных свойств отвальных массивов
2.3. Исследования фильтрационных свойств отвальных массивов на разрезах Кузбасса
2.4. Расчет фильтрации воды в породных массивах
Выводы
3. ИССЛЕДОВАНИЕ МАССОПЕРЕНОСА ДИСПЕРСНЫХ
СИСТЕМ В ОТВАЛАХ

3.1. Исследования массопереноса дисперсных систем в техногенных породных массивах на разрезах
Кузбасса
« 3.2. Разработка модели для расчета переноса
взвешенных частиц в крупнокусковых массивах
Выводы
4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОВЫШЕНИЮ ЭФФЕКТИВНОСТИ
ОЧИСТКИ КАРЬЕРНЫХ СТОЧНЫХ ВОД
'• 4.1. Конструкция фильтров для очистки карьерных сточных

4.2. Снижение скорости фильтрации в фильтрующих массивах из крупнокусковых вскрышных пород
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Выписка из протокола заседания технического совета ОАО "Разрез Кедровский" ,
Приложение 2 Акт внедрения результатов исследований

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Существенное влияние на окружающую водную среду оказывает добыча полезных ископаемых открытым способом. Интенсивное загрязнение водных объектов, истощение подземных водоносных горизонтов, нарушение гидрографической сети - этим далеко не ограничивается характер воздействия открытых горных разработок на водные ресурсы. Забор воды на горных предприятиях намного превышает потребности в ней самих предприятий. Ежедневно угледобывающие предприятия Кузбасса сбрасывают в водоемы около полумиллиона кубометров сточных вод. Таким образом, в связи с неизбежностью сброса воды, одной из сторон проблемы охраны водных ресурсов при разработке месторождений является ее очистка.
Решение вопроса очистки сточных вод при открытой разработке месторождений полезных ископаемых связано с большими трудностями. Значительные сезонные колебания объемов сброса и загрязненности карьерных вод, наличие на разрезах, как правило, нескольких удаленных друг от друга водосбросов, к тому же часто изменяющих свое местоположение по мере развития горных работ, затрудняют использование технологических схем очистки воды в сооружениях отстойного типа. Отстойники и пруды-осветлители занимают большие площади земли и не всегда обеспечивают необходимое качество воды после очистки.
В то же время при открытой разработке месторождений образуются большие объемы таких твердых отходов добычи полезных ископаемых, как вскрышные породы. Отвалы вскрышных пород, в свою очередь, наносят значительный вред окружающей природной среде.
определения параметров технологического моделирования или коэффициентов поправки. Сделан вывод, что создание единой стройной теории фильтрации представляет собой трудноразрешимую задачу.
Исследованиями фильтрации цементных суспензий через трещиноватые массивы горных пород занимались такие известные ученые, как В.А. Хямяляйнен, Ю.В. Бурков, П.С. Сыркин, Г.С. Франкевич, Л.П. Понасенко [30-32]. Результаты их работ представляют несомненный интерес, но они непригодны для использования в данной диссертации, поскольку фильтрационные свойства трещиноватых массивов значительно отличаются от фильтрационных свойств техногенных массивов из коренных пород вскрыши.
В последнее десятилетие многие зарубежные ученые изучали некоторые аспекты поведения суспензий - движение вод в пластах и водоносных слоях [33-44], течение по желобам [45,46] и по капиллярным трубкам [47-51]. Помимо описания, некоторые исследователи [52-55] пытались моделировать среду из неупругих частиц.
Моделированием фильтров с зернистой загрузкой занимались такие ученые, как Д.Герциг, Д.Леклерк, П.Легофф, С.Горен, Г.Бэлуальс, С.Реднер, О.Ламруа и другие [56-63]. В работах С.Гилалья [65-66] проводились серии экспериментов по моделированию фильтрации с использованием стеклянных сфер. Но это дало возможность визуально наблюдать только за движением частиц взвеси внутри фильтра, а внешние воздействия остались неучтенными.
Также проводились работы по компьютерному моделированию изучения поведения частиц и течения в фильтре, заполненном равными сферами [67-70]. Поровое пространство между ними