Разработка методики обоснования параметров горнотехнических систем с намывными сооружениями при освоении железорудных месторождений

• Автор: Шевцов, Николай Сергеевич
• Шифр специальности: 25.00.22, 25.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 120 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1 Состояние изученности вопроса, цель и задачи исследования

1.1 Анализ опыта эксплуатации намывных горнотехнических систем при освоении железорудных месторождений
1.2 Образование отходов рудообогащения, их формирование в ограждающих дамбах, отличие от естественных грунтов

1.3 Состав и свойства хвостов и их отложений

1.4 Краткие сведения о намывных горнотехнических сооружениях и технологии складирования отходов переработки железорудного сырья
1.5 Краткий анализ результатов исследований технологий возведения горнотехнических систем с намывными сооружениями и проектирования гидротранспортных систем

Выводы по главе

Глава 2 Исследование параметров горнотехнических систем с намывными сооружениями для складирования отходов переработки железорудного сырья
2.1 Разработка методики прогноза параметров гидротранспортной системы удаления хвостов обогатительных фабрик при разнородной сырьевой базе
2.2 Разработка методики определения критических параметров гидротранспортной системы
2.3 Исследование влияния плотности несущей среды при гидротранспорте полидисперсных и полиминеральных отходов обогатительного производства на энергоёмкость системы
2.4 Системный подход к прогнозу параметров транспортируемой пульпы хвостов обогащения при многофакторном анализе работы горно-обогатительных комбинатов

Выводы по главе
Глава 3 Обоснование методики для определения технологических параметров намывных горнотехнических сооружений
3.1 Влияние крупности хвостов и консистенции транспортируемой пульпы на конструктивные параметры намывных горнотехнических сооружений
3.2 Методика определения конструкционных параметров намывных горнотехнических сооружений, обеспечивающих их максимальную вместимость
3.3 Разработка математической модели для расчета технологических параметров намывных горнотехнических сооружений
3.3.1 Намывные горнотехнические сооружения равнинного типа
3.3.2 Намывные горнотехнические сооружения нагорного типа
3.4 Результаты расчётов по разработанным математическим моделям по прогнозу технологических параметров намывных горнотехнических сооружений
Выводы по главе
Глава 4 Технико-экономическая оценка разработанных методик
4.1 Экономическое обоснование целесообразности удаления крупных Песковых фракций
4.2 Экономическое обоснование предварительного сгущения пульпы..
4.3 Совокупный экономический эффект от комплексной подготовки пульпы
Выводы по главе
Заключение
Библиографический список

ВВЕДЕНИЕ
В предстоящие 50 лет прогнозируется увеличение потребления железной руды в 1,4—1,6 раз. Содержание железа в российских рудах в 1
1,7 раза ниже (35% против 60%), чем на месторождениях ведущих рудодобывающих стран, формирующих цены мирового рынка на данное сырьё, - Австралии, Бразилии, США, Канады. Содержание железа в сырой руде на большинстве отечественных ГОКов не превышает 40%, что определяет необходимость обогащения руды, связанного с большим потреблением воды и выходом отходов её переработки. Значения коэффициентов водопотребления составляют от 20,65 до 42,35 м3, а коэффициент выхода отходов переработки изменяется от 0,55 до 4,71 т на 1 т концентрата.
Перед многими горно-обогатительными комплексами возникают проблемы сооружения новых, более удалённых хранилищ отходов с обязательной реконструкцией систем гидротранспорта и оборотного водоснабжения. Капитальные вложения на строительство современного крупного намывного сооружения для складирования отходов достигают от 5 до 35% сметной стоимости горно-обогатительного комбината, а эксплуатационные затраты составляют до 30% себестоимости концентрата.
Колебания объёмов добычи и качественных характеристик руды и, как следствие, неравномерность работы горно-обогатительного производства обусловливают необходимость учёта при проектировании горнотехнических систем освоения железорудных месторождений, возможности корректировки технологических и конструктивных параметров гидротранспортирования отходов переработки железных руд и намывных горнотехнических сооружений. В целом, задача снижения энергетических, материальных, финансовых и других ресурсов при формировании и эксплуатации горнотехнических систем освоения железорудных месторождений с намывными сооружениями с помощью проектного обоснования их конструкционных и технологических параметров является актуальной научно-практической задачей.

монографии [78] о влиянии крупности и плотности хвостов на их сдвиговые характеристики.
В трудах [11, 85] приводятся данные натурных наблюдений об изменении средневзвешенного диаметра намываемых частиц и формировании уклона поверхности надводного пляжа на участке от пульповыпуска до прудковой зоны. Получена эмпирическая зависимость между средними уклонами поверхности пляжа и средневзвешенным диаметром намываемых хвостов.
В научно-технической литературе опубликован значительный объем материалов исследований, посвященных разработке методов расчета устойчивости откосов. В настоящее время известно около 100 способов расчета устойчивости откосов горно- и гидротехнических сооружений [35]. Большой вклад в разработку расчетных методов внесли советские и зарубежные ученые: X. Абаджиев, Л.В. Савков, B.C. Забавин, H.H. Маслов, С.Н. Никитин, A.A. Ничипорович, С.И. Попов, P.P. Чугаев, И.В. Федоров, Г.Л. Фисенко, П.М. Цимбаревич, X. Абаджиев, А. Бишоп, Г. Крей, Н. Моргенштерн, В. Прайс, Д. Тейлор, К. Терцаги, В. Фелениус [18, 21, 29, 60, 69, 73, 79, 80, 81, 83, 86, 90] и другие.
Решение задач устойчивости откосов, с использованием анализа сил, рассмотрено в работах [21, 29, 73, 81]. Метод заключается в отыскании такой поверхности обрушения, при которой коэффициент запаса будет минимальным. Наиболее распространенной группой методов являются методы, основанные на допущении круглоцилиндрической поверхности скольжения, предложенной в 1916 г. Петерсоном. К ним относятся методы многих авторов [18, 21, 73, 79, 80, 81, 83, 86, 90]. Забавин B.C. теоретически, без допущений, доказал, при каких условиях потенциальная поверхность обрушения будет являться круглоцилиндрической [18]. В 1935 г. Рендуликом было высказано мнение о том, что поверхность скольжения в откосе должна иметь вид логарифмической спирали. С теоретической стороны это предложение имеет некоторые преимущества и потому иногда используется в расчетах. Однако Тейлор показал (1937 г.), что результаты, полученные по этому методу, только незначительно