автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему:Выбор и обоснование рациональных параметров сгустительно-смесительного оборудования закладочных комплексов для приготовления твердеющей смеси на основе хвостов обогащения полиметаллических руд

На правах рукописи

ПИРОЖЕНКО Владимир Петрович

ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ СГУСТИТЕЛЬНО-СМЕСИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ЗАКЛАДОЧНЫХ КОМПЛЕКСОВ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ТВЕРДЕЮЩЕЙ СМЕСИ НА ОСНОВЕ ХВОСТОВ ОБОГАЩЕНИЯ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ РУД

Специальность 05.05.06- Горные машины

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2009

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В. Плеханова (техническом университете).

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор

Ведущее предприятие - ЗАО «Механобр инжиниринг».

Защита диссертации состоится 25 мая 2009 г. в 17 ч на заседании диссертационного совета Д 212.224.07 при Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В. Плеханова (техническом университете) по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2, ауд.7212.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института.

Автореферат разослан 24 апреля 2009 г.

Александров В. И.

Официальные оппоненты'.

доктор технических наук, ст. науч. сотр.

Докукин В.П.

кандидат технических наук,

Рыжих А.Б.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ

диссертационного совета д-р техн. наук, профессор

В.В.ГАБОВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы. Для повышения эффективности проведения закладочных работ на горных предприятиях в качестве инертного наполнителя закладочной смеси используются хвосты обогащения полиметаллической руды. Это способствует утилизации хвостов обогащения и интенсификации закладочных работ, повышает качество твердеющих смесей и снижает стоимость закладки, однако оборудование для приготовления этих закладочных смесей является весьма энергоемким и дорогостоящим.

Номенклатура применяемого оборудования при переходе на использование мелкодисперсных хвостов обогащения в качестве инертного наполнителя сокращается и сводится к двум основным устройствам - сгустителю и смесителю-активатору. Режимы работы, энергетические и геометрические параметры этого оборудования изучены недостаточно, вследствие чего для получения закладочной смеси с заданными реологическими свойствами горные предприятия, шахты и рудники отказываются от этого оборудования, либо его применяют с завышенными или необоснованными габаритными н энергетическими параметрами. В соответствии с этим требуются дополнительные научные исследования теоретического и экспериментального характера в части оптимизации режимов работы сгу-стительного и смесительного оборудования для приготовления закладочных смесей с инертным наполнителем на основе хвостов обогащения полиметаллических руд, что подтверждает актуальность темы исследования.

Цель работы - установить функциональные зависимости энергетических и геометрических параметров сгустителей и смесителей-активаторов закладочных комплексов горных предприятий от реологических свойств приготовляемой твердеющей смеси с инертным наполнителем на основе хвостов обогащения полиметаллической руды для повышения эффективности закладочных работ на горных предприятиях.

Идея работы - рациональные режимы работы и соответствующие энергетические и геометрические параметры сгустителей и смесителей-активаторов закладочных комплексов горных предприятий определяются в зависимости от объемной концентрации инертного напол-

нителя в закладочной смеси, ее реологических свойств и заданной прочности искусственного массива.

Работа базируется на исследованиях Александрова В.И., Аса-тура К.Г., Балаха Р.В., Белобородова И.С., Бранинкова В.М., Вяткина

A.П., Джунусова И.Ш., Иванова В.М., Кравченко В.П., Покровской

B.Н., Реппа К.Ю., Смолдырева А.Е., Цыгалова М.Н. и др.

Основные задачи:

- установить влияние реологических свойств закладочной смеси на режимы работы, геометрические и энергетические параметры сгустителей и смесителей-активаторов.

- обосновать рациональные режимы работы, геометрические и энергетические параметры сгустителей и смесителей-активаторов в системе приготовления закладочных смесей с инертным наполнителем на основе мелкодисперсных хвостов обогащения полиметаллических руд;

- разработать методику расчета параметров комплекса технологического оборудования по сгущению инертного наполнителя и гомогенизации закладочных смесей, приготовляемых из хвостов обогащения полиметаллических руд.

Методы исследований: При решении поставленных задач использовались теоретические и экспериментальные методы исследований. В теоретические методы входило исследование влияния реологических свойств высококонцентрированных смесей на энергетические и геометрические параметры сгустителей и смесителей-активаторов, а также взаимосвязи между концентрацией хвостов обогащения полиметаллической руды в твердеющей закладочной смеси и прочностью получаемого из смеси искусственного массива. Экспериментальные исследования включали в себя проведение серии опытов на лабораторных стендах с широкими возможностями регулировки основных параметров. Результаты экспериментов обрабатывались методами математической статистики.

Защищаемые научные положения:

1. Для закладочных комплексов горных предприятий высота и диаметр бункера-накопителя сгустителя пластинчатого типа, общая высота его зоны осаждения прямо пропорциональны расходу смеси на входе в сгуститель, коэффициенту извлечения твердого материа-

ла и обратно пропорциональны объемной концентрации хвостов в зоне выхода сгущенного продукта, при этом объемная конценграция хвостов описывается логарифмической функцией отношения заданной нормативной прочности искусственного массива к концентрации вяжущего материала и времени твердения закладочной смеси в этом массиве, а значения степеней логарифмической функции определяются экспериментально и для условий Джезказганского ГОКа равны 0.2, 0.56,0.11 соответственно.

2. Мощность лопастных смесителей непрерывного действия закладочных комплексов горных предприятий при смешивании компонентов закладочной смеси с инертным наполнителем из хвостов обогащения руды определяется из решения критериальной функции от числа Рейнольдса и числа Фруда, а степень гомогенизации смеси определяется отношением диаметра лопастей ротора к диаметру барабана и пропорциональна длине рабочей зоны смешивания компонентов.

Научная новизна заключается в следующем: режимы работы и геометрические параметры сгустителей и смесителей-активаторов в технологическом процессе приготовления твердеющей закладочной смеси на основе хвостов обогащения полиметаллических руд являются функцией объемной концентрации хвостов обогащения, которая определяется в зависимости от нормативной прочности массива при постоянном содержании цемента и времени твердения.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждена: теоретическими исследованиями; результатами лабораторных экспериментов; сопоставлением результатов теоретических и экспериментальных исследований с применением методов математической статистики и регрессионного анализа. Среднеквадратичное отклонение расчетных и фактических значений параметров не превышало 2-5%.

Практическая значимость работы: - разработана методика расчета геометрических параметров и режимов работы сгустителей пластинчатого типа в зависимости от необходимой концентрации сгущенных хвостов обогащения и прочности закладочной смеси;

- установлены и обоснованы соотношения конструктивных параметров рабочих элементов лопастных смесителей-активаторов непрерывного действия для заданной степени гомогенизации компонентов закладочной смеси с инертным наполнителем на основе хвостов обогащения полиметаллической руды; выведены критериальные уравнения для расчета гидравлической и механической мощности привода;

- разработаны и обоснованы составы компонентов закладочных смесей с наполнителями из хвостов обогащения полиметаллической руды и выведена расчетная формула для прогнозирования прочности искусственного массива в заданный период времени при фиксированном содержании компонентов смеси;

- разработана методика расчета самотечного и напорного гидротранспорта высококонцентрированных и закладочных смесей по подземным выработкам и наземным трубопроводам от обогатительной фабрики до закладочного комплекса.

Апробация работы. Результаты исследований и основные материалы диссертационной работы обсуждались на межрегиональной научно-практической конференции «Освоение минеральных ресурсов Севера: проблемы и решения» (Воркута, 2008), научной конференции молодых ученых «Полезные ископаемые России и их освоение» (Санкт-Петербург, 2005, 2006, 2007, 2008), межкафедральных семинарах горного электромеханического факультета Санкт-Петербургского горного института (технического университета) СПГГИ (ТУ) (2006, 2007, 2008), на заседаниях кафедры рудничных стационарных установок СПГГИ (ТУ).

Личный вклад соискателя:

• установлены закономерности процесса сгущения текущих хвостов обогащения в пластинчатых сгустителях и смешивания их с цементом в лопастных смесителях;

• разработана математическая модель процесса приготовления и транспортирования закладочной смеси в выработанное пространство по критерию прочности искусственного массива и транспортабельности закладочной смеси;

• разработан стенд и методики проведения экспериментальных исследований.

Публикации: По теме диссертации опубликовано 5 научных работ, в том числе 2 работы в журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, изложенных на 200 страницах, содержит 26 рисунков, 26 таблиц, список литературы из 131 наименования и одного приложения.

Во введении обоснована актуальность темы работы и необходимость проведения теоретических и экспериментальных исследований процесса сгущения хвостов обогащения и гомогенизации твердеющей закладочной смеси с инертным наполнителем на основе хвостов обогащения полиметаллических руд с целью повышения эффективности работы закладочных установок.

В первой главе изложено современное состояние теории и практики сгущения и гомогенизации закладочной смеси, ее рецептуры, а также методики транспортирования твердеющей смеси в выработанное пространство. Выполнен обзор и анализ опыта проектирования и эксплуатации сгустителей и смесителей закладочных комплексов и установок, а также существующих методов расчета процесса сгущения текущих хвостов обогащения, гомогенизации с цементом в различных смесителях. Проанализированы методики расчета параметров транспортирования закладочных смесей по трубопроводам в выработанное пространство. На основе выполненного анализа были сформулированы цель и задачи исследования.

Вторая глава содержит математическое описание процессов сгущения, гомогенизации и транспортирования твердеющих закладочных смесей, приготовленных на основе хвостов обогащения полиметаллической руды в качестве инертного наполнителя, при возведении искусственных массивов для разработки рудных месторождений со сложными горно-геологическими условиями. В основу математического описания положена гипотеза получения искусственных массивов заданной прочности. Прочность закладочного массива зависит от состава твердеющей смеси и ее реологических свойств. Основными компонентами твердеющей смеси являются цемент, вода и сгущенные хвосты обогащения полиметаллических руд. В зависимости от концентрации хвостов обогащения и требуемых реологических свойств твердеющей смеси, определяется как тип используемого сгустителя и сме-

сителя-активатора, так и их геометрические и энергетические характеристики.

В третьей главе приведено описание экспериментальных установок и методик проведения исследований с анализом полученных данных. Проведена экспериментальная оценка закономерностей изменения прочностных свойств искусственного массива от концентрации текущих хвостов обогащения и цемента, а также времени твердения. Выполнены исследования влияния реологических свойств гидросмеси хвостов обогащения полиметаллической руды на потери напора в трубопроводе, на геометрические и энергетические параметры сгустителей и смесителей-активаторов. Для обработки полученных данных использовались теория планирования эксперимента, регрессионный и корреляционный анализ. Дана оценка адекватности теоретических и опытных результатов.

Исследования проводились на лабораторных стендах опытно-промышленного производства ФГУП «ЦКБ МТ «Рубин».

Четвертая глава содержит методику расчета параметров сгусти-тельного и смесительного оборудования, а также методику расчета параметров транспортировки закладочной смеси по трубам в выработанное пространство шахты.

Заключение содержит основные выводы и рекомендации по результатам диссертационной работы.

Автор выражает искреннюю благодарность проф. В.И.Александрову, проф. В.И. Медведкову, проф. Б.С. Маховикову, доц. Ю.Н. Гуляеву, доц. А.Б. Незаметдинову и другим сотрудникам кафедры РСУ СПГГИ (ТУ), а также А.И. Щелокову, В.И. Травинову, Д.Н. Рогову и другим сотрудникам отдела механосборочных работ и обеспечения испытаний ФГУП «ЦКБ МТ «Рубин» за помощь и консультации в процессе выполнения работы.

На основе выполненных исследований сформулированы следующие защищаемые научные положения

1. Для закладочных комплексов горных предприятий высота и диаметр бункера-накопителя сгустителя пластинчатого типа, общая высота его зоны осаждения прямо пропорциональны расходу смеси на входе в сгуститель, коэффициенту извлечения твердого материала и обратно пропорциональны объемной

концентрации хвостов в зоне выхода сгущенного продукта, при этом объемная концентрация хвостов описывается логарифмической функцией отношения заданной нормативной прочности искусственного массива к концентрации вяжущего материала и времени твердения закладочной смеси в этом массиве, а значения степеней логарифмической функции определяются экспериментально и для условий Джезказганского ГОКа они равны 0.2, 0.56, 0.11 соответственно.

Технологический процесс приготовления закладочных смесей из хвостов обогащения руды состоит из двух основных последовательных операций. Первой операцией является сгущение исходной хвостовой пульпы до необходимой концентрации, величина которой определяется требуемым объемным содержанием инертного наполнителя в закладочной смеси. Вторая операция протекает в смесителе-активаторе. На этой стадии происходит смешивание сгущенной хвостовой пульпы (инертного наполнителя) с вяжущим материалом (цементом). В результате смешивания формируется однородная по структуре смесь, в которой зерна инертного наполнителя и вяжущего материала перемешиваются друг с другом и формируют внутреннюю пространственную структуру смеси. От степени однородности структуры смеси, и равномерности распределения зерен компонентов и воды зависят прочностные свойства закладочного массива и время достижения необходимой прочности.

Тонкослойный пластинчатый сгуститель гравитационного типа (в котором осаждение мелкодисперсной фазы происходит в специальном наклонном блоке, образованном набором пластин, установленных на малом (не более 50 мм) расстоянии одна от другой) сгущает хвосты обогащения до необходимой концентрации твердых хвостов обогащения в закладочной смеси, что отличает их от центробежных сгустителей-классификаторов. При выводе расчетных формул для определения энергетических и геометрических параметров пластинчатого сгустителя предположено, что имеется равномерное изменение скорости потока гидросмеси в межпластинных каналах и присутствует свободное осаждение частиц, а расход исходной пульпы, сгущаемой в пластинчатом сгустителе, пропорционален количеству седиментационных каналов.

Необходимым условием процесса сгущения в пластинчатом сгустителе является обеспечение ламинарного режима течения гидросмеси в межпластинных каналах, которое достигается ограни-

Н V

чением числа Рейнольдса яе = —< ю3, где Нр - кратчайшее рас-

V

стояние между соседними пластинами, м; ус - средняя скорость гидросмеси в седиментационном канале, м/с; V - кинематический коэффициент вязкости гидросмеси, м2/с; и числа Фруда

V2

рг = <5-10 5 Ей

где ьнр - гидравлический радиус седиментационного

2(Ь+Нр) 4

канала с квадратным поперечным сечением, м; Ь - ширина седиментационного канала, м.

В результате такого подхода объем бункера накопителя равен:

(1)

с„

высота бункера накопителя: общая высота сгустителя:

О

„Ыпа; (2)

Нгг = 3 - у^та

иг (8-1) Су у

Л

(3)

где <3, - расход смеси, поступающей на сгущение, м3/с; С; - объемная

концентрация хвостов обогащения в смеси, поступающей на сгущение; су - объемная концентрация хвостов обогащения в сгущенной смеси; ки - коэффициент извлечения; ^ - продолжительность заполнения бункера накопителя, с; а - угол наклона седиментационных пластин, град; g - ускорение свободного падения, м/с2; где г - радиус частицы, м; 8=р„/риг - отношение плотности твердых частиц к плотности воды.

Если принять форму бункера-накопителя в виде конуса, то его диаметр определится следующим выражением:

Как видно из формул (1) - (4), объем бункера-накопителя сгустителя пластинчатого типа, его высота и диаметр, общая высота зоны осаждения прямо пропорциональны расходу смеси на входе в сгуститель, коэффициенту извлечения твердого материала и обратно пропорциональны объемной концентрации хвостов в зоне выхода сгущенного продукта.

С другой стороны, необходимая концентрация хвостов обогащения в закладочной смеси определяется из выражения:

Выражение (5) получено из совместного решения уравнений:

где {г0 - динамический коэффициент вязкости чистой воды, Па-с; к-коэффициент пропорциональности; су - объемная концентрация сгущенных хвостов обогащения, (об.%); К - прочность закладки, МПа; /л - динамический коэффициент вязкости смеси, Па-с; Т - время твердения, сутки; сц - объемное содержание цемента в 1 м3 закладочной смеси, (об.%); еа° - постоянный коэффициент; а0 н- а3 - показатели степени при параметрах модели, определяемые на основе экспериментальных данных.

Для определения показателей степени при параметрах выражения (6) были приготовлены экспериментальные образцы закладочных смесей, отличающихся друг от друга концентрацией хвостов обогащения, вязкостью и (или) содержанием цемента.

Для планирования эксперимента использовалось варьирование переменных на верхнем и нижнем значениях (уровнях варьирования).

(4)

(5)

Я = е"0 -с*

(6) (7)

Для реализации экспериментов были приготовлены следующие группы закладочных смесей, табл. 1. Опытные данные по прочности образцов закладки приведены в табл.2.

Таблица 1

Составы экспериментальных закладочных смесей

№ состава Компоненты, кг/м3 Параметры смеси Уровни варьирования

Ц Хв в с„, об. % ц, Па*с Сц Ц

1 а III IV 150 150 280 280 979 1080 979 1080 554 453 530 467 4,8 4,8 9,0 9,0 0,185 0,200 0,185 0,200 + + + +

Где: Ц- цемент; Хв - хвосты обогащения полиметаллической руды; В - вода;«-» ний уровень переменной; «+» - верхний уровень переменной - ниж-

В итоге уравнение (6) в действительных значениях переменных факторов принимает следующий вид

Я = е14,5 • Сц79 • ц4,98 • Т0'54, МПа; (8)

Таблица 2

Значения параметров и прочность экспериментальных образцов

№ опыта Значения параметров Значения прочности, МПа

с„, об.% ц, Па*с Г, сутки № эксперимента Среднее

1 2 3 4

1 4,8 0,185 14 0,35 0,35 0,36 0,38 0,360

2 4,8 0,200 14 0,58 0,63 0,59 0,61 0,603

3 9,0 0,185 14 2,04 2,00 1,98 2,06 2,020

4 9,0 0,200 14 3,44 3,40 3,46 3,38 3,420

5 4,8 0,185 28 0,51 0,55 0,52 0,54 0,530

6 4,8 0,200 28 0,91 0,89 0,88 0,92 0,900

7 9,0 0,185 28 2,91 2,95 2,92 2,94 2,930

8 9,0 0,200 28 4,92 4,88 4,91 4,89 4,900

Коэффициенты в формуле (7) определялись экспериментально на экспериментальном стенде, схема которого представлена на рис.1.

Рис. 1 Схема экспериментального лабораторного стенда: I - зумпф 200л; 2 - измерительный бак; 3 - насос ЦН20/18-У2 с асинхронным электродвигателем; 4 - шаровой кран; 5 - пьезометр; 6 - образцовый манометр; 7 - трубопровод с внутренним диаметром 40 мм; 8 -трубопровод с внутренним диаметром 50 мм.

На экспериментальном стенде (рис.1) определялся расход и потери напора по длине транспортирования (рис.2 и 3).

Результаты замеров напора при течении гидросмесей по трубопроводам малого диаметра позволяют определить реологические характеристики этих смесей, если учесть, что напряжения сдвига пропорциональны потерям напора и диаметру трубопровода, а градиент скорости сдвига пропорционален средней скорости потока и обратно пропорционален диаметру трубопровода.

1.21

0,8

0,4

■ Д11, • (м/м) —~

2 Уср, (м/с)

Рис.2 Зависимость потерь напора ДЬ от средней скорости потока смеси для Э = 40 мм

2 Уср. (м/с).

Рис.3 Зависимость потерь напора ДЪ от средней скорости потока смеси Уср для О = 50 мм

Эффективная вязкость рассчитывается как отношение напряжения сдвига (т) к градиенту скорости перемещения смеси (с1у/<1г)

при соответствующих значениях начального напряжения сдвига (то) (рис.4).

Полученная кривая вязкости наиболее точно описывается зависимостью:

ц = д0екв" =Ю_3е10'6с^ (9)

Окончательно, выражение (5) с учетом полученных экспериментальным путем коэффициентов преобразуется в уравнение:

0,2

0,1

0,05

цПа*с' /

*

у

е.. =■

1

•1п

0,15

0,3

0,45 СУ

к2-я0-2

1^0

,0.56

гО.И

(10)

Рис.4 Зависимость эффективной вязкости от концентрации твердых частиц

где к! и кг - коэффициенты пропорциональности (к! = 10,6; кг = 0,054 Па1,8с*сут0,11)

Соотношение (10) объемного содержания (концентрации) хвостов обогащения в закладочной смеси принято за исходный параметр для инженерного расчета пластинчатого сгустителя. Зная необходимую концентрацию и потребляемый расход хвостов обогащения в закладочной смеси, рассчитывается скорость накопления твердых хвостов обогащения в бункере накопителе сгустителя; объем, высота и диаметр бункера накопителя; высота зоны осаждения и общая высота сгустителя; длина наклонного блока пластин для получения максимально осветленной сливной воды.

Полученные теоретические зависимости, устанавливающие связь геометрических характеристик сгустителя и реологических свойств закладочной смеси, подтверждают первое научное положение.

2. Мощность лопастных смесителей непрерывного действия закладочных комплексов горных предприятий при смешивании компонентов закладочной смеси с инертным наполнителем из хвостов обогащения руды определяется критериальной функцией от числа Рейнольдса и числа Фруда, а степень гомогенизации смеси определяется отношением диаметра лопастей ротора к диаметру барабана и пропорциональна длине рабочей зоны смешивания компонентов.

Гидросмесь хвостов обогащения после сгущения в пластинчатом сгустителе непрерывным потоком поступает на вход смесителя-активатора. Сюда же одновременно подается необходимое количество цемента в виде цементного молока. Закладочные смеси характеризуются свойствами вязкопластичных сред, которые можно описать реологическим уравнением Бингама-Шведова, имеющим вид

т = т0+ц(с1У/(1у), (11)

где т - напряжение сил трения на поверхностях соприкасающихся слоем перемешиваемой текучей среды, Па; То - предельное напряжение сдвига, характеризующее в данном случае прочность структурных связей в объеме перемешиваемой среды, Па; (1У/(1у- градиент скорости течения смеси в сечении перпендикулярном направления движения, с'1.

Из анализа формулы (11) видно, что для возникновения движения необходимо приложить силу, величина которой должна быть большей, чем сила, обусловленная предельным напряжением сдвига. При этом разрушаются структурные связи, что приводит к уменьшению сопротивлений движению смеси и увеличению скорости деформации (градиента скорости). В состоянии предельно разрушенной структуры такие среды можно рассматривать как псевдожидкости, обладающие некоторой эффективной вязкостью щ,.

Ввиду сложной картины движения струй перемешиваемой смеси в смесителях и изменении в процессе перемешивания ее реологических свойств (постоянное разрушение и восстановление структурных связей) не представляется возможным математически точно описать этот процесс. Для упрощения математического описания можно воспользоваться теорией подобия и составить соответствующее уравнение из определяемых и определяющих чисел подобия.

Полученные числа подобия в диссертационной работе позволяют заменить дифференциальные уравнения движения вязкой жидкости уравнением из определяемых и определяющих чисел подобия. Для случая движения вязкой жидкости в рабочей зоне смесителя это уравнение будет иметь вид:

Еи = фе,Рг), (12)

где Ей - определяемое число подобия, 11е,Рг - определяющие числа подобия.

Для рассматриваемого случая движения смеси в рабочем пространстве смесителя уравнение из чисел подобия (12) можно представить в виде степенной функции

Еи = К(Ке)а,.(Рг)а2, (13)

где а, и а2 показатели степени, определяемые экспериментально.

Выразив безразмерные критерии через параметры потока и смесителя, получим уравнение (13) в следующем виде

рпс!

'рпй'Т Гп2сГг

И*

(14)

где Н, - мощность, затрачиваемая на перемещение закладочной смеси, Вт; р - плотность смеси, кг/м3; п - частота вращения вала, об/мин; б - диаметр лопасти, м; |ЛЭф- эффективная вязкость смеси, Пас; К -

коэффициент пропорциональности, зависящий от системы измерений (в СИ К = 0,0152).

Решая последнее уравнение относительно мощности N. получим

N =К.£-2--°----(15)

Уравнение (15) устанавливает связь реологических характеристик смеси (эффективная вязкость), конструктивного (диаметр лопасти) и технологического параметров (частота вращения).

С другой стороны момент, необходимый для вращения лопасти можно записать уравнением:

М= |кЬп1г = кь(ги2 - г.2)/ 2. г.

и тогда мощность привода, затрачиваемая на перемешивание, будет равна

N =кЧг»2-г°2Ь?, (16)

2000г|

где к - обобщенный коэффициент, учитывающий все виды сопротивлений лопасти в смеси, Па; Ь - проекция ширины лопасти на плоскость перпендикулярную направлению вращения, м; со - угловая скорость вращения ротора, рад/с; Гн и Гв - радиусы наружных и внутренних кромок лопастей, м; г - число лопастей; г| - КПД привода с учетом потерь на трение в уплотнениях вала, ф - коэффициент заполнения смесителя.

По данным ВНИИСтроймаш величина коэффициента к для пластичных смесей, к которым относятся также рассматриваемые закладочные смеси, принимается равной 3 • Ю4 НУм2.

По формуле (16) определяется мощность привода смесителя-активатора, расходуемая на чисто механические потери и не учитывающая гидравлические сопротивления при перемещении вязкой жидкости в рабочем пространстве смесителя. Для учета сопротивлений движению смеси необходимо исходить из реологического уравнения (15).

Однородность закладочной смеси характеризуется степенью гомогенизации Г, которая зависит от реологических свойств смеси и рассчитывается по формуле:

Г =---X. (17)

где I - время нахождения смеси в смесителе-активаторе, с; у - градиент скорости течения смеси в сечении перпендикулярном направления движения, с'1; Об-диаметр барабана смесителя-активатора, м; V - средняя скорость движения смеси вдоль смесителя, м/с; <Зе -производительность смесителя, м3/с; к« = <И)6 - отношение внешнего диаметра описываемого лопастью к диаметру барабана смесителя.

С другой стороны, время нахождения смеси в рабочей зоне смесителя можно выразить следующей формулой

где Ьб - длина барабана смесителя, м.

Подставив это выражение в формулу (17), получим для степени гомогенизации следующее соотношение:

Формула (18) показывает, что степень гомогенизации зависит от соотношения длины перемешивания (длины рабочей зоны барабана) и диаметра барабана. Если длина барабана и его диаметр постоянные, то степень гомогенизации определяться только наружным диаметром лопастей. С увеличением наружного диаметра лопастей ротора степень гомогенизации увеличивается, так как при этом уменьшается неиспользуемый объем перемешиваемой смеси. Следовательно, степень гомогенизации может изменяться от некоторого минимального значения до максимального при изменении конструктивных параметров смесителя.

Основные научные результаты и выводы диссертационной работы заключаются в следующем:

1. Теоретически обосновано и экспериментально доказано, что в качестве закладочных смесей могут применяться составы с инертным наполнителем из мелкозернистых хвостов обогащения полиметаллической руды, которые до настоящего времени не находили своего применения в технологиях приготовления закладочной смеси на горных предприятиях.

2. Объемная концентрация хвостов обогащения полиметаллической руды в объеме закладочной смеси пропорциональна логарифмической функции отношения заданной прочности массива в степени 0.2, полученного твердением закладочной смеси, к произведению объемного содержания цемента в степени 0.56 и времени в степени 0.11 для условий Джезказганского ГОКа корпорации «Казмыс».

3.Скорость осаждения, которая пропорциональна числу Рейнольдса и отношению вязкости к среднему диаметру твердых частиц с плотностью жидкой среды, определяет высоту зоны осаждения в зависимости от заданного времени разгрузки сгущенной смеси.

Заключение

4. Объем бункера-накопителя, его высота и общая высота сгустителя прямо пропорциональны средней скорости потока гидросмеси в пластинчатых каналах сгустителя, исходной объемной концентрации хвостов обогащения в смеси, коэффициету извлечения и обратно пропорциональны объемной концентрации хвостов обогащения полиметаллической руды в сгущенной смеси.

5. Диаметр сгустителя пропорционален корню кубическому из произведения коэффициента извлечения твердой фазы и отношению объемного расхода смеси на входе в сгуститель к концентрации твердой фазы в сгущенной смеси и тангенсу угла наклона стенок бункера-накопителя.

6. Мощность лопастных смесителей непрерывного действия при смешивании компонентов закладочных смеси с инертным наполнителем на основе хвостов обогащения руды определяется критериальной функцией от числа Рейнольдса и числа Фруда.

7. Степень гомогенизации зависит от отношения длины перемешивания лопастного смесителя к диаметру барабана. Если отношение длины барабана к его диаметру постоянно, то степень гомогенизации определяется только наружным диаметром лопастей. С приближением наружного диаметра лопастей ротора к внутреннему диаметру барабана степень гомогенизации увеличивается.

8. Предложена и разработана новая технология приготовления закладочной смеси из хвостов обогащения руды, основным оборудованием которой являются сгустители хвостовой пульпы для получения инертного наполнителя с необходимой концентрацией твердой фазы и лопастные смесители-активаторы для смешивания инертного наполнителя с вяжущим материалом.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1.Пироженко В.П. Разработка состава компонентов закладочной смеси на основе хвостов обогащения./Пироженко В.П.//Записки горного института, 2008, - Т.178,- С.77-81.

2.Пироженко В.П. Расчет параметров трубопроводного транспорта гидросмесей с высокими концентрациями твердой фа-зы./Александров В.И., Гуркин П.Б. Пироженко В.Ш/Записки горного института, 2008,- Т.178,- С.27-30.

3.Пироженко В.П. Анализ состава закладочных смесей и влияние его (состава) на нормативную прочность./Пироженко В.П.//Научное обозрение, 2006, №6 - С.41 -44.

4.Пироженко В.П. Особенности трубопроводного транспорта вязко-пластичных гидросмесей./Гуляев Ю.Н., Пироженко В.П.//Труды 6-ой межрегиональной научно-практической конференции «Освоение минеральных ресурсов севера: проблемы и решения», 2008, - Т.1,- С.

5.Пироженко В.П. Разработка состава компонентов закладочной смеси на основе хвостов обогащения ./Пироженко В.П.//Труды 6-ой межрегиональной научно-практической конференции «Освоение минеральных ресурсов севера: проблемы и решения», 2008, - Т.З,-

83-85.

С.43 0-434.

РИЦ СПГГИ. 16.04.2009. 3.184. Т. 100 экз. 199106 Санкт-Петербург, 21 -я линия, д.2

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ИЗУЧЕННОСТЬ И СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЗАКЛАДОЧНЫХ СМЕСЕЙ И ВЕДЕНИЯ ЗАКЛАДОЧНЫХ РАБОТ НА ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ.

1.1 Общая характеристика систем разработки подземных месторождений с закладкой выработанного пространства.

1.2 Анализ технологических особенностей приготовления и методов подбора составов закладочной смеси.

1.2.1 Вяжущий материал для твердеющей закладочной смеси.

1.2.2 Применение хвостов обогащения полиметаллических руд в качестве вяжущего и инертного наполнителя закладочной смеси.

1.2.3 Анализ технологических схем и комплексов оборудования для приготовления закладочной смеси.

1.3 Оценка способов сгущения смеси.

1.4 Анализ способов гомогенизации и активации закладочной смеси.

1.5 Особенности транспортирования твердеющей закладочной смеси по трубопроводу.

1.5.1 Способы доставки закладочной смеси.

1.5.2 Расчет параметров трубопроводного транспорта твердеющей закладочной смеси.

1.6 Цели и задачи исследований.

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ СГУЩЕНИЯ И ГОМОГЕНИЗАЦИИ ЗАКЛАДОЧНОЙ СМЕСИ В СГУСТИТЕЛЯХ ПЛАСТИНЧАТОГО ТИПА И СМЕСИТЕЛЯХ-АКТИВАТОРАХ.

2.1 Описание процессов приготовления закладочной смеси.

2.2 Влияние вязкости смеси, времени твердения и содержания цемента на прочность закладочного массива.

2.3 Обоснование типа сгустителя и методика его расчета.

2.3.1 Расход сгущенной смеси и геометрические размеры бункера накопителя.

2.3.2 Скорость осаждения твердых частиц и режимы сгущения.

2.3.3 Геометрические параметры наклонного модуля пластинчатого сгустителя.

2.4 Технологические и конструктивные параметры смесителей-активаторов для приготовления закладочной смеси.

2.4.1 Основные задачи моделирования процесса смешивания.

2.4.2 Математическое описание процесса перемешивания в смесителях непрерывного действия.

2.4.3 Гидравлические сопротивления при движении смеси в рабочем пространстве смесителя.

2.4.4 Степень гомогенизации закладочной смеси.

Для повышения эффективности проведения; закладочных работ на горных предприятиях в качестве- инертного наполнителя* закладочной смеси используются хвосты обогащения полиметаллической: руды; Это способствует утилизации, хвостов обогащения и интенсификации! закладочных работ, повышает качество твердеющих смесей и снижает стоимость закладки, однако* оборудование для приготовления этих закладочных смесей является весьма; энергоемким и дорогостоящим:

Номенклатура1 применяемого оборудования прш переходе на использование мелкодисперсных хвостов обогащения в качестве инертного наполнителя сокращается и сводится к двум основным устройствам; — сгустителю и смесителю-активатору. Режимы, работы, энергетические и геометрические' параметры этого оборудования изучены" недостаточно- вследствие чего: для получения.закладочной смеси.с заданнымшреологическими, свойствами горные предприятия, шахты и рудники отказываются от этого оборудования, либо его применяют с завышенными или необоснованными габаритными и энергетическими параметрами. В соответствии: с этим требуются дополнительные научные исследования теоретического и экспериментального, характера в части оптимизации; режимов работы сгустительного и смесительного оборудования для приготовления закладочных смесей с инертным наполнителем на основе хвостов обогащения, полиметаллических руд, что подтверждает. актуальность темы исследования;

Цель работы * - установить функциональные г зависимости энергетических и геометрических параметров сгустителей и смесителей-активаторов закладочных комплексов горных предприятий, от реологических свойств приготовляемой твердеющей смеси с инертным наполнителем на. основе хвостов обогащения полиметаллической руды для: повышения эффективности закладочных работ на горных предприятиях.

Идея работы - рациональные режимы работы и соответствующие энергетические и геометрические параметры сгустителей и смесителей-активаторов закладочных комплексов горных предприятий определяются в зависимости от объемной концентрации инертного наполнителя в закладочной смеси, ее реологических свойств и заданной прочности искусственного массива.

Работа базируется на исследованиях Александрова В.И., Асатура К.Г., Балаха Р.В., Белобородова И.С., Бранинкова В.М., Вяткина А.П., Джунусова И.Ш., Иванова В.М., Кравченко В.П., Покровской В.Н., Реппа К.Ю., Смолды-рева А.Е., Цыгалова М.Н. и др.

Основные задачи:

- установить влияние реологических свойств закладочной смеси на режимы работы, геометрические и энергетические параметры сгустителей и смесителей-активаторов .

- обосновать рациональные режимы работы, геометрические и энергетические параметры сгустителей и смесителей-активаторов в системе приготовления закладочных смесей с инертным наполнителем на основе мелкодисперсных хвостов обогащения полиметаллических руд;

- разработать методику расчета параметров комплекса технологического оборудования по сгущению инертного наполнителя и гомогенизации закладочных смесей, приготовляемых из хвостов обогащения полиметаллических руд.

Методы исследований: При решении поставленных задач использовались теоретические и экспериментальные методы исследований. В теоретические методы входило исследование влияния реологических свойств высококонцентрированных смесей на энергетические и геометрические параметры сгустителей и смесителей-активаторов, а также взаимосвязи между концентрацией хвостов обогащения полиметаллической руды в твердеющей закладочной смеси и прочностью получаемого из смеси искусственного массива. Экспериментальные исследования включали в себя проведение серии опытов на лабораторных стендах с широкими возможностями регулировки основных параметров. Результаты экспериментов обрабатывались методами математической статистики.

Защищаемые научные положения:

1. Для закладочных комплексов горных предприятий высота и диаметр бункера-накопителя сгустителя пластинчатого типа, общая высота его зоны осаждения прямо пропорциональны расходу смеси на входе в сгуститель, коэффициенту извлечения твердого материала и обратно пропорциональны объемной концентрации хвостов в зоне выхода сгущенного продукта, при этом объемная концентрация хвостов описывается логарифмической функцией отношения заданной нормативной прочности искусственного массива- к концентрации вяжущего материала и времени твердения закладочной смеси в этом массиве, а значения степеней логарифмической функции определяются экспериментально и для условий Джезказганского ГОКа равны 0.2, 0.56, 0.11 соответственно.

2. Мощность лопастных смесителей непрерывного действия закладочных комплексов горных предприятий при смешивании компонентов закладочной смеси с инертным наполнителем из хвостов обогащения руды определяется из решения критериальной функции от числа Рейнольдса и числа Фруда, а степень гомогенизации смеси определяется отношением диаметра лопастей ротора к диаметру барабана и пропорциональна длине рабочей зоны смешивания компонентов,

Научная новизна заключается в следующем: режимы, работы и геометрические параметры сгустителей и смесителей-активаторов в технологическом процессе приготовления твердеющей закладочной смеси на основе хвостов обогащения полиметаллических руд являются функцией объемной концентрации хвостов обогащения, которая определяется в зависимости от нормативной прочности массива при постоянном содержании цемента и времени твердения.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждена: теоретическими исследованиями; результатами лабораторных экспериментов; сопоставлением результатов теоретических и экспериментальных исследований с применением методов математической статистики и регрессионного анализа. Среднеквадратичное отклонение расчетных и фактических значений параметров не превышало 2-5%.

Практическая значимость работы:

- разработана методика расчета геометрических параметров и режимов работы сгустителей пластинчатого типа в зависимости от необходимой концентрации сгущенных хвостов обогащения и прочности закладочной смеси;

- установлены и обоснованы соотношения конструктивных параметров рабочих элементов лопастных смесителей-активаторов непрерывного действия для заданной степени гомогенизации компонентов закладочной смеси с инертным наполнителем на основе хвостов обогащения полиметаллической руды; выведены критериальные уравнения для расчета гидравлической и механической мощности привода;

- разработаны и обоснованы составы компонентов закладочных смесей с наполнителями из хвостов обогащения полиметаллической руды и выведена расчетная формула для прогнозирования прочности искусственного массива в заданный период времени при фиксированном содержании компонентов смеси;

- разработана методика расчета самотечного и напорного гидротранспорта высококонцентрированных и закладочных смесей по подземным выработкам и наземным трубопроводам от обогатительной фабрики до закладочного комплекса.

Апробация работы. Результаты исследований и основные материалы диссертационной работы обсуждались на межрегиональной научно-практической конференции «Освоение минеральных ресурсов Севера: проблемы и решения» (Воркута, 2008), научной конференции молодых ученых «Полезные ископаемые России и их освоение» (Санкт-Петербург, 2005, 2006, 2007, 2008), межкафедральных семинарах горного электромеханического факультета Санкт-Петербургского горного института (технического университета) СПГТИ (ТУ) (2006, 2007, 2008), на заседаниях кафедры рудничных стационарных установок (РСУ) СПГТИ (ТУ).

Личный вклад соискателя:

• установлены закономерности процесса сгущения текущих хвостов обогащения в пластинчатых сгустителях и смешивания их с цементом в лопастных смесителях;

• разработана математическая модель процесса приготовления и транспортирования закладочной смеси в выработанное пространство по критерию прочности искусственного массива и транспортабельности закладочной смеси;

• разработан стенд и методики проведения экспериментальных исследований.

Публикации: По теме диссертации опубликовано 5 научных работ, в том числе 2 работы в журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, изложенных на 200 страницах, содержит 26 рисунков, 26 таблиц, список литературы из 131 наименования и одного приложения.

3.8 Выводы по экспериментальному исследованию

Выполненные экспериментальные исследования по определению физико-механических свойств текущих хвостов обогащения Джезказганского ГМК (КазМыс), гидравлического транспортирования закладочных смесей и влияния реологических свойств и состава закладочной смеси на прочность закладочного массива позволили сделать следующие выводы:

1. Проведенные эксперименты по определению эмпирической зависимости (3.9) прочности закладочного массива от реологических свойств закладочной смеси, объемной концентрации цемента и времени твердения смеси, а также зависимости эффективной вязкости от объемной концентрации хвостов обогащения позволили установить следующую зависимость: су =~~~~ * 1п кх г

3.25) которая показывает, что объемная концентрация хвостов обогащения прямо пропорциональна натуральному логарифму отношения прочности закладочного массива в степени 0.2 к произведению эффективной вязкости, объемного содержания цемента в степени 0.56 и времени твердения в степени 0.11.

2. Установлены критические концентрации для медных хвостов Джезказганского комбината (КазМыс) Су> 37%.

3. Эксперименты на ротационном вискозиметре и на трубопроводах показали, что вязкость является экспоненциальной функцией концентрации твердого в закладочной смеси. При этом было выявлено расхождение значений вязкости в вискозиметре и в трубах. Объясняется это стесненным и сложным характером течения гидросмеси в узком рабочем зазоре вискозиметра, а также механическим взаимодействием отдельных частиц твердого материала между собой и стенками, ограничивающими внутренний и наружный цилиндры прибора. При пересчете вязкости гидросмеси, полученной при использовании вискозиметра, на значения вязкости, соответствующие трубным экспериментам коэффициент а (см. формулу 3.23) может быть использован как постоянная прибора или, как поправка, учитывающая стесненный характер течения смеси.

4. Экспериментально подтверждено, что режим осаждения твердых частиц в жидкой среде, определяемый числом Рейнольдса, зависит от числа Архимеда, значение которого при переходе от ламинарного режима к турбулентному режиму изменяется в интервале 33 — 500.

5. Скорость осаждения, пропорциональная числу Рейнольдса и отношению вязкости к средневзвешенному диаметру твердых частиц и плотности жидкой среды, определяет высоту зоны осаждения в зависимости от заданного времени разгрузки сгущенной смеси.

6. Выполненные теоретические и экспериментальные исследования являются основой для разработки методики инженерного расчета работы оборудования для приготовления закладочной смеси и транспортирования ее самотечным (гравитационным) или самотечно-пневматическим способом в выработанное пространство шахты.

ГЛАВА 4. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРИГОТОВЛЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ЗАКЛАДОЧНОЙ СМЕСИ

Методика расчета разработана на базе выполненных теоретических и экспериментальных исследований.

Сущность инженерного расчета параметров сгущения и транспортирования реологической гидросмеси хвостов обогащения, а также закладочной смеси заключается в выборе такого сочетания оптимальных конструктивных параметров пластинчатого сгустителя, рабочих характеристик трубопровода и насосов, при котором обеспечивается транспортирование требуемых объемов твердого материала с минимальными затратами при устойчивой и надежной работе технологической системы. При этом Состав закладочной смеси на основе текущих хвостов обогащения и цемента определяется исходя из требуемой прочности на одноосное сжатие.

4.1 Методика расчета

1. Состав закладочной смеси определяется по зависимости:

Я = е16,232 • с"23 • ц6'"1 • Т0,55 > мПа, (4.1) где е16,232 - постоянный коэффициент, сц - объемное содержание цемента в 1 м3 закладочной смеси; ц- динамический коэффициент вязкости сгущенных хвостов, Па-с; Г-время твердения, сутки.

В соответствии с формулой (4.1) при заданной нормативной прочности закладочного массива, заданном возрасте и объемном содержании цемента рассчитывается вязкость сгущенных хвостов обогащения и определяются другие параметры смеси.

2. По данным о пустотах выработанного пространства определяется общая потребность в закладочной смеси.

3. Потребность в сгущенных хвостах обогащения позволяет рассчитать производительность пластинчатых сгустителей.

4. Гидравлический транспорт сгущенных хвостов обогащения в трубопроводе позволяет определить потери напора по трассе, необходимый напор, подобрать насосы, количество насосных станций и необходимую потребляемую мощность при заданной длине транспортирования.

5. Время, крутящий момент и частота вращения позволяют определить потребляемую мощность смесителя-активатора.

6. Зная подвижность и другие параметры закладочной смеси рассчитываются параметры самотечного или самотечно-пневматического способа транспортирования твердеющей закладки по трубопроводу.

4.2 Пример расчета 4.2.1 Исходные данные

Нормативная прочность закладочного массива в возрасте трех месяцев л

Т = 90 сут.) равна Кзак = 4 МПа [59]. На 1 м закладки используется 150 кг шлакопортландцемента марки М400 (Сц = 0,048). Концентрация исходной пульпы Сте(ИС\) = 0,105.

Производительность системы гидротранспорта по твердому насыпному материалу см. таблицу 4.3.1.1. Расстояние транспортирования и профиль трассы трубопровода см. таблицу 4.3.1.1. Физико-механические о характеристики твердых частиц, определяемые плотностью (р3 = 2400 кг/м ) и гранулометрическим составом фракций таблица 4.3.1.2. Геодезия трассы 1проект = 0,8%. Средневзвешенная крупность частиц:

Т^р, ~ 0,125 мм

2>< где <¿1 - средняя крупность ьой фракции, мм; р! — процент содержания 1-ой фракции.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные научные результаты и выводы диссертационной работы заключаются в следующем:

1. Теоретически обосновано и экспериментально доказано, что в качестве закладочных смесей могут применяться составы с инертным наполнителем из мелкозернистых хвостов обогащения полиметаллической руды, которые до настоящего времени не находили своего применения в технологиях приготовления закладочной смеси на горных предприятиях.

2. Объемная концентрация хвостов обогащения полиметаллической руды в объеме закладочной смеси пропорциональна логарифмической функции отношения заданной прочности массива в степени 0.2, полученного твердением закладочной смеси, к произведению объемного содержания цемента в степени 0.56 и времени в степени 0.11.

3. Режим осаждения твердых частиц в жидкой среде, определяемый числом Рейнольдса, зависит от числа Архимеда, значение которого при переходе от ламинарного режима к турбулентному режиму изменяется в интервале 33500.

4. Скорость осаждения, которая пропорциональна числу Рейнольдса и отношению вязкости к среднему диаметру твердых частиц с плотностью жидкой среды, определяет высоту зоны осаждения в зависимости от заданного времени разгрузки сгущенной смеси.

5. Объем бункера-накопителя, его высота и общая высота сгустителя прямо пропорциональны средней скорости потока гидросмеси в пластинчатых каналах сгустителя, исходной объемной концентрации хвостов обогащения в смеси, коэффициенту извлечения и обратно пропорциональны объемной концентрации хвостов обогащения полиметаллической руды в сгущенной смеси.

6. Диаметр сгустителя пропорционален корню кубическому из произведения коэффициента извлечения твердой фазы и отношению объемного расхода смеси на входе в сгуститель к концентрации твердой фазы в сгущенной смеси и тангенсу угла наклона стенок бункера-накопителя.

7. Мощность лопастных смесителей непрерывного действия при смешивании компонентов закладочных смеси с инертным наполнителем на основе хвостов обогащения руды определяется критериальной функцией от числа Рейнольдса и числа Фруда.

8. Степень гомогенизации зависит от отношения длины рабочей зоны барабана лопастного смесителя к диаметру барабана. Если отношение длины барабана к его диаметру постоянно, то степень гомогенизации определяется только наружным диаметром лопастей. С приближением наружного диаметра лопастей ротора к внутреннему диаметру барабана степень гомогенизации увеличивается.

9. Предложена и разработана новая технология приготовления закладочной смеси из хвостов обогащения руды, основным оборудованием которой являются сгустители хвостовой пульпы для получения инертного наполнителя с необходимой концентрацией твердой фазы и лопастные смесители-активаторы для смешивания инертного наполнителя с вяжущим материалом.

1. Агошков М.И., Бурцев Л.И., Требуков А.Л., Твердеющая закладка из хвостов обогатительных фабрик.//Горный журнал, 1963, №1, М. С.41-44.

2. Аксенов В.Н. Разработка метода определения технологических параметров, транспортирования и укладки в выработанном пространстве твердеющих смесей. Канд. дис., Свердловск, СГИ, 1984. 22 с.

3. Аксенов В.Н. Транспортирование твердеющих закладочных смесей по трубам в самотечно-пневматическом режиме. Подземная разработка мощных рудных месторождений. Свердловск. 1982, вып.11, С. 108 114.

4. Александров В.И. Методы снижения энергозатрат при гидравлическом транспортировании смесей высокой концентрации. Санкт-Петербург, СПГГИ(ТУ), 2000, С.117.

5. Александров В.И. Ерофеев H.H. Сгуститель A.c. № 1690811. М.: Б.И. № 16, 1994.

6. Александров В.И., Кулешов A.A. Системы гидротранспорта горных предприятий. М.: Горный журнал 1993 №1, С. 16-21.

7. Александров В.И., Ерофеев H.H. Пластинчатый сгуститель. A.C. № 1632459. М.: Б.И. № 9, 1991.

8. Александров В.И. Теоретический анализ процесса осаждения в сгустителях с наклонными пластинами. Материалы семинара 14-16 февраля 1989. Л.: Лениградский дом научно-технической пропаганды. С. 70-73.

9. Александров В.И., Докукин В.П. Влияние наклона пластин на основные параметры пластинчатого сгустителя. Тезисы докладов научно-технического семинара "Совершенствование учебно-методической работы.". Л.: ЛГИ. 1988.

10. Ю.Александров В.И., Сергеев Е.В. Сгущение хвостов текущей переработки в аппаратах пластинчатого типа. Тезисы докладов научно-технической конференции "Гидротранспорт-86". М. 1986.

11. П.Александров В.И., Незаметдинов А.Б. Установка для гидравлического транспортирования суспензий. A.c. № 1133196. М.: Б.И. № 1, 1985.

12. Александров В.И. Расчет камерных и пластинчатых сгустителей противоточного типа. В кн.: Транспорт в горной промышленности. М.: "Недра", 1985, С.36-43.

13. З.Александров В.И., Ерофеев H.H. Сгуститель. A.c. № 10887459. М.: Б.И. № 16, 1984.

14. Н.Александров В.И. Исследование основных параметров пластинчатого сгустителя. Совершенствование техники и технологии складирования отходов в условиях комплексного использования недр. Л.: Механобр. 1984, С. 47-51.

15. Александров В.И. Методика расчета и результаты опытно-промышленной эксплуатации пластинчатого сгустителя. Прикладные исследования гидротранспортирования продуктов обогащения минерального сырья. Л.: Междувед. сб. науч. тр./Механобр. Л., С. 88-91.

16. Астраева О.М. Петрография вяжущих материалов, М.: Госстройиздат, 1959. 190 с.

17. Атманских С.А., Репп К.Ю. Растворы из отходов алюминиевого производства для твердеющей закладки.//Горный журнал, 1966, №4, М. С.54-55.

18. Байконуров O.A. и др. Технология добычи руд с твердеющей закладкой, М.: Недра, 1979. 345 с.

19. Байконуров О. А. Подземная разработка месторождений с твердеющей закладкой, М.: Недра, 1981. 384 с.

20. Балах Р.В., Прокушев Г.А., Влияние технологии закладочных работ на прочность закладки, Сборник «Технология разработки угольных и рудных месторождений Казахстана подземным способом», Алма-Ата: Наука, 1978.

21. Балах Р.В. Разработка месторождений с закладкой хвостами обогащения, Алма-Ата: Наука. Каз.ССР, 1977. 231 с.

22. Баранов А.Т., Бужевич Г.А. Золобетон, М.: Госстройиздат, 1960. 224 с.

23. Бауман В.А. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций. Учебник для вузов. М.: Машиностроение, 1975. 351 с.

24. Белобородов И.С. Изыскание технологии закладки подземного выработанного пространства при освоении медно-колчеданных месторождений. Диссертация на соискание ученой степени к.т.н., Магнитогорск, 2005. 112 с.

25. Беннисон O.E., Киселев И.Г. Использование пылевидной золы ТЭЦ для производства строительных материалов. М.: Госстройиздат, 1961.

26. Бронинков Д.М.; Цыгалов М.Н. Закладочные работы в шахтах. Справочник, М.: Недра, 1989. 400 с.

27. Будников П.П., Значко-Яворский И.А. Гранулированные доменные шлаки и шлаковые цементы. М.: Промстройиздат, 1953.

28. Васильцов В.А., Ушаков В.Г. Аппараты для перемешивания жидких сред. Д.: Машиностроение, 1989. 271 с.

29. Великанов М.А. Движение грунтов. Гостоптехиздат. M-JT, 1947.

30. Витков Г.А., Орлов И.И. О возможности сгущения пульпы магнито-гидродинамическим способом.//Гидромеханизация при разработке тяжелых грунтов. М.: ЦНИИТ ЭСТРОМ, 1968.

31. Власов К.П.; Власов П.К., Киселева A.A. Методы исследований и организации экспериментов. Харьков: Гуманитарный центр, 2002.

32. Волженский A.B., Буров Ю.С., Колокольников B.C. Минеральные вяжущие вещества. М.: Стройиздат, 1979. 476 с.

33. Вяткин А.П., Горбачев В.Г., Рубцов В.А. Твердеющая закладка на рудниках. М.: Недра, 1983. 168 с.

34. Вяткин А.П. Исследование технологии доставки твердеющих смесей при разработке обширных месторождений с закладкой. Дис. на соискание учен. степ, к.т.н., М. 1977.

35. Вяткин А.П., Студзинский С. А. Увеличение дальности подачи закладочных смесей по трубам в самотечно-пневматическом режиме.//Горный журнал, 1976, №4. М. С. 34 -37.

36. Вяткин А.П., Кравченко В.П., Репп К.Ю. Транспортабельность закладочных смесей по трубам в самотечно-пневматическом режиме. М.: 1975. 37 с.

37. Вяткин А.П., Кравченко В.П., Кравченко В.Т., Поляков Ю.В. Транспортирование твердеющей закладки на большие расстояния//Горный журнал, 1971, №10, М. С.31-33

38. Гальперин В.Г., Юхимов Я.И., Айрапетян Л.Г. Добыча руды системами разработки с закладкой выработанного пространства за рубежом: обзор. М.: ЦНИИЭИЦМ, 1989. 50 с.

39. Геронтьев В.И. Методы закладки выработанного пространства. М.: Углетехиздат, 1948. 264 с.

40. Городецкий П.И., Паненков Ю.И. Вопросы применения бетонных опор и цементированной закладки при разработке рудных месторождений. М.: Госгортехиздат, 1960. 96 с.

41. Гулий В.М. Исследование элементов систем разработки и планирования горных работ в условиях Текелийского рудника. Автореферат дисс. на соиск. ученой степени к.т.н. Алма-Ата. 1969. 20 с.

42. Гулий В.М., Милкин A.B., Джансугуров С.И. Опыт борьбы с подземными эндогенными пожарами и внедрение камерной системы разработки с твердеющей закладкой на Текелийском руднике. М.: ЦИИНцветмет, 1967. 62 с.

43. Демура М.С. Проектирование тонкослойных отстойников. Киев: Будивельник, 1981.

44. Джваршеишвили А.Г., Силагадзе В.А., Инашвили А.К., Шавгулидзе Ш.В. Закладочное хозяйство шахт и рудников. М.: Недра, 1978. 280 с.

45. Джунусов И.Ш. Разработка комплекса оборудования для сгущения и гидротранспортирования высоконасыщенных тонкодисперсных гидросмесей для закладки. Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. Д.: ЛГГИ, 1988. 230 с.

46. Иванов В.М. Система приготовления и транспортирования закладочных смесей на закладочных комплексах и методы управления ими (на примере шахт ПО «Севуралбокситруда»), диссертация на соискание ученой степени к.т.н. Л.: ЛГГИ, 1991. 210 с.

47. Илюшин А.П., Бакиновский И.И. Трубопроводный транспорт для перемещения твердеющих закладочных смесей. М.: Цветметинформация, 1978.218 с.

48. Карпов A.M., Джакупбаев А.Н. Опыт эксплуатации временного бетонозакладочного хозяйства на руднике Текели.//Труды ИГД АН КазССР, вып.19, 1965. С. 115-118

49. Келль Л.И. Гравитационные процессы обогащения. Л.: ЛГГИ, 1979.

50. Клец А.Н. Разработка и исследования механизированного комплекса оборудования для сгущения хвостовых пульп. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Л. 1978. 20 с.

51. Коган И.Ш., Башкирский П.В., Дольник К.И., Улезко Ю.С., Коган Е.И. Опыт внедрения закладочных работ на Ачисайском полиметаллическом комбинате. М.: Горный журнал 1982, №10. С.21-25.

52. Коган Е.И. Исследование и разработка технологии и закладки на основе тиксотропных смесей (на примере рудника Глубокий комбината Ачполиметалл). Автореферат дис. к.т.н., Алма-Ата. 1978. 24 с.

53. Кожбанов К.Х Технология закладочных работ на Орловском руднике. М.: Горный журнал. Цветные металлы. Специальный выпуск, 2005г. С. 45-46

54. Комплекс сооружений по использованию хвостов обогащения для закладки шахт — II очередь. Технический проект, том.1, книга 1. Механобр, Л. 1982.

55. Кравченко В.П., Куликов В.В. Применение твердеющей закладки при разработке рудных месторождений. М.: Недра 1974. 200 с.

56. Кравченко В.П. Штернберк Э.О., Кравченко В.Т. Методика оценки транспортабельности твердеющей закладочной смеси.//Горный журнал (известия ВУЗов), 1970, №9 С. 37 42.

57. Кремер Е.В., Нагаев Р.Ф., Пряничников Е.В. Гидродинамика тонкослойных сгустителей и принципы их конструирования./Юбогащение руд, №3. М. 1985.

58. Кудрявцев Н.А., Михотов В.В., Прокин А.И. Расчет эффективности разделения суспензий в каналах тонкослойных сгустителей. Теоретические основы химической технологии. 1981. т. 15, № 1,С.73-78.

59. Лаутербах Т. Закладка подземных пустот с помощью поршневых насосов./ТГлюкауф, 2006. 08-№2(3), С.40-44.

60. Линев В.Е., Морозова Н.И., Лерман Б.Д., Баранов A.A., Туребеков Р.Т. Разработка Иртышского месторождения под охраняемой поверхностью.// Горный журнал.'М. 1981, №2, С.32-34.

61. Макаров C.B., Звеков В.А. Современное состояние и прогноз развития технологии закладочных работ на рудниках цветной металлургии СССР. М.: ЦНИИЭИЦМ, 1984. 63 с.

62. Макаров Ю.И. Аппараты для смешивания сыпучих материалов. М., 1973. 360 с.

63. Макаров Ю.И., Ломакин Б.М. Отечественное и зарубежное оборудование для смешивания сыпучих материалов. М., 1964. 300 с.

64. Малахов Г.М., Фаустов Г.Т, Федоренко П.И., Гуревский Н.В. Влияние намагниченной воды на прочность твердеющей закладки.//Горный журнал М. 1971, №10. С. 29-31.

65. Махмутов Ж.М., Джунусов И.Ш. Методические указания по классификации твердых отходов предприятия МЦМ КазССР по степени их отраслевой ценности. Джезказган, 1985. 15 с.

66. Методика расчета гидротранспортных установок для транспорта и намыва хвостов железорудных ГОКов. Киев: НИИСИ ГОССТРОЯ УССР, 1980. 63 с.

67. Механо-математическое исследование процесса сгущения минеральных пульп с целью его интенсификации. Отчет о научно-исследовательской работе. Л.: Механобр, 1983.

68. Мирошник Е.Е. Расчет бетонопроводов для закладочных работ//Горный журнал, 1963. №4. M. С.46-53.

69. Монтянова А.Н. Формирование закладочных массивов при разработке алмазных месторождений в криолитозоне. М.: Горная книга, 2005. 598 с.

70. Мясников К.В., Руденко В.В. Применение твердеющей закладки при разработке рудных месторождений. М.: Недра, 1964. 123 с.

71. Налимов В.В. Теория эксперимента. М.: Наука, 1971. 208 с.

72. Налимов В.В., Чернова H.A. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов. М.: Наука, 1965. 340 с.

73. Нанто С., Сюто Н. Теоретический анализ процесса осаждения в отстойниках с наклонными пластинами. Перевод яп. языка. М.: Всесоюзная книжная палата, 1971 Суйдо Кекей дзасса, 1968, № 1409, 13.

74. Научное обоснование и разработка рекомендаций по использованию хвостов обогащения руд цветных металлов для целей закладки и разработка способов их сгущения. Отчет ЛГИ, х/д В 6178. 1979. 27 с.

75. Печенский И.В., Успенский С.К. Сгущение пульпы в системах гидротранспорта. Л.: Энергия, 1973.

76. Покровская В.Н., Гамбарьян Л.Г. Разработка и опытно-промышленная проверка технологии производства закладочных работ и транспортирования закладочных смесей на рудниках Джезказгана. Отчет по НИР, ЛГИ, 1988. 80 с.

77. Покровская В.Н., Александров В.И. Разработка параметрического ряда пластинчатых сгустителей. Внедрение сгустителя на одном из предприятий КАЗ.ССР/Ютчет по НИР, Л.: ЛГГИ, 1980. 27 с.

78. Покровская В.Н., Гамбарьян Л.Г., Гардзиш В.А Промышленные испытания пластинчатого сгустителя в схеме обезвоживания./Ютчет по НИР. Л.: ЛГГИ, 1980. 30 с.

79. Раннев A.B. и др. Строительные машины. Справочник в 2-х томах, Т.1, М.: Машиностроение, 1976. 493 с.

80. Репп К.Ю. Транспортирование твердеющей закладки по трубам. М.: ЦНИИЭИЦМ, 1985. 40 с.

81. Репп К.Ю., Урунов Т.М. и др. Материалы для твердеющей закладки на рудниках Джезказганского комбината. М.: Цветметинформация, 1972. 30 с.

82. Репп К.Ю., Вахрушев Л.К., Студзинский С.А., Упорова Д.А. Материалы для искусственных целиков и технология их возведения. М.: Недра, 1968. 80 с.

83. Репп К.Ю. и др. Твердеющая закладка. М.: ЦНИИЭИЦМ, 1965. 70 с.

84. Светлаков К.Н., Атманских С.А. Техника и технология ведения закладочных работ на рудниках цветной металлургии. М.: ЦНИИЭИЦМ, 1980. 40 с.

85. Сиверцев Г.Н. Классификация и характеристика шлаков для строительного сырья, М.: Госстройиздат, 1955.

86. Смолдырев А.Е. Высокотехнологические закладочные процессы.//Цветная металлургия, №6-7, 1993. С. 3-8.

87. Смолдырев А.Е. Технология и механизация закладочных работ. М.: Недра, 1974. 330 с.

88. Сорокер Л.В., Холопов С.П., Лядов С.М., Иванов В.М. Типовые системы автоматизации закладочных комплексов./УГорный журнал Известия ВУЗов, №Ю, 1992. С. 13-16.

89. Справочник по горнорудному делу. Под ред. В.А.Гребенюка, Я.С.Пыжьяновой, И.Е.Ерофеева. М., Недра, 1979

90. Строительные машины: Справочник в двух томах /Под ред. В.А.Баумана и Ф.А.Лапира. М.: Машиностроение, 1976,- Т.1.

91. Требуков А.Л. Применение твердеющей закладки при подземной добыче руд. М.: Недра, 1981. 172 с.

92. Хабаров О.С. Очистка сточных вод в металлургии, М., Металлургия, 1976.

93. Хартман К., Лецкий Э, Шеффер В. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов. М.: Мир, 1977. 552 с.

94. Хикс Ч. Основные принципы планирования эксперимента. М.: Мир, 1967. 407 с.

95. Хомяков В.И. Зарубежный опыт закладки на рудниках. М.: Недра, 1984. 224 с.

96. Цыгалов М.Н. Подземная разработка с высокой полнотой извлечения руд. М.: Недра, 1985. 272 с.

97. ЮЗ.Цыгалов М.Н., Зурков П.Э. Разработка месторождений полезных ископаемых с монолитной закладкой. М.: Недра, 1970. 175 с.

98. Цыгалов М.Н. Эффективность систем разработки с твердеющей закладкой. М.: ЦНИИЭИЦМ, 1968. 68 с.

99. Цыгалов М.Н. Технология твердеющей закладки из отходов производства. М.: ЦНИИЭИЦМ, 1967. 76 с.

100. Юб.Цыгалов М.Н. Применение систем разработки с твердеющей и бетонной закладкой выработанного пространства. М.: Цветметинформация, 1967. 70 с.

101. Цыгалов М.Н. О статье Е.Е. Мирошника «Расчет бетонопроводов для закладочных работ».//Горный журнал №9, 1964. С.23-25.

102. Чукреев Н.Г. Использование зол пылевидного топлива для крупноблочного строительства. М.: Госстройиздат, 1959.

103. Шварц Ю.Д., Андреева Н.Г., Гальперин В.Г. Способы активации закладочных смесей. М.: ЦНИИЭИЦМ, 1983. 48 с.

104. Шищенко Р. И., Ибатулов К. А. Течение утяжеленных глинистых растворов в трубах.//Нефть и газ, 1958, № 3, С. 57-62.

105. Шищенко Р.И. Гидравлика глинистых растворов. Баку: Азнефтеиздат, 1951.296 с.

106. Штербачек 3., Тауск П. Перемешивание в промышленности. JI. 1963.

107. ПЗ.Щепетов A.M. Производство местных вяжущих материалов. М.:1. Госстройиздат, 1961.

108. Эпштейн С.А. Применение топливных шлаков и горелых пород при строительстве в угольной промышленности. М.: Углетехиздат, 1952.

109. Юн А.Б, Мамахов Н.С. и др. Закладка выработанных пространств хвостами обогатительной фабрики. Горный журнал, цветные металлы. Специальный выпуск, 2005г. С. 15-16.

110. Пб.Яндалеев С.А. Совершенствование технологических параметров смесителей непрерывного действия для производства арболита. Дисс. на соиск. уч. степени к.т.н. Йошкар-Ола, 2005. 20 с.

111. Ясинецкий В.Г., Фенин Ю.К. Организация и технология гидромелиоративных работ. М.: Колос, 1975.

112. Яхеев В.В., Бадтиев Б.П., Кожиев Х.Х., Гига В.М., Бодалов В.Е., Хуцишвили В.И., Уникальная технология закладочных работ на руднике «Комсомольский».//Горный журнал №1, 2007. С. 15-18.

113. Alexandrov V.I. Characteristics of flow with solid particles in slotted channel of rectangular cross-section.

114. Canadian Mining Journal, 1970, V.91, N12 P.48-54

115. Canadian Mining and Metallurgical Bulletin, 1970, v.63, № 701, P. 1011 -1018

116. Canadian Mining and Metallurgical, 1968, v.61., № 679, P.1313-1318

117. Dliker D.R., Ienson V.G. The Inclined settling of dispersed suspension of spherical particles in sguare-section tubes. Canad. J. Chem. Eng., 1954, 10, P. 191-195.

118. Ferguson J., Kemblowski Z. Applied fluid rheology. Elsevier applied science. London and New-York. 1991, P. 56-58.

119. Graham W., Lama R. Sedimentation in inclined vessels. Canad. Eng. 1963, № 2, P. 31-32.

120. Pekka Sarkka "Mining methods in Finland" World Mining, 1978, №3, P.37-54

121. Rubin E., Rahavi E. Enconced settling rates of solid suspension in presence of inclined planes. Water, AJChE Simposium ser., 1975, v. 71, 151, P. 275285.

122. Wang G. Gravitation deposition of particles from laminar flows in inclined channals. J. Aerosol Sei., Res., 1975, v. 6, P. 191-214.

123. URL: http://www.grohot.ru/products/spectechequip/abvks/abvk-smes.

124. URL: http.7/ru.kazakhmys.com/zhezkazghan-complex.asp.

125. URL: http://www.putzmeister.ru/catalog/48/.193