Експериментальні дослідження гідродезінтеграції мартитових залізних руд обертовими струменями води

Abstract

Мета. Отримання основних вихідних експериментальних даних, для встановлення комплексу розрахункових залежностей визначення параметрів процесу свердловинної гідродезінтеграції масивів багатих мартитових руд, задля подальшого проектування промислової шахтної ділянки свердловинного гідровидобутку та виробничого технологічного комплексу очисних робіт. Методи дослідження. Випробування експериментальної гідромоніторної установки й обладнання, для здійснення технологічного процесу гідродезінтеграції багатих мартитових руд через експлуатаційні свердловини діаметром 105 мм. Уточнення критерію гідродезінтеграції багатих мартитових руд напірними гідромоніторними струменями середнього діаметра, в умовах природного залягання рудного масиву. Визначення впливу напору робочого діаметра струменя та швидкості його переміщення по відслоненню вибою на дальність і продуктивність гідродезінтеграції. Визначення впливу геолого-структурних характеристик рудного масиву на параметри процесу гідродезінтеграції. Встановлення раціональних режимів впливу на рудний масив гідромоніторного обертового струменя, для отримання заданого гранулометричного складу рудної маси. Результати. Доведено принципову можливість гідродезінтеграції через свердловини, обертовими струменями води, масивів багатих мартитових руд з вмістом заліза більше 65%, пористістю більше 20% і межею міцності на одновісне стиснення менше 20 МПа. . Встановлено, що гідродезінтеграція масивів мартитових руд починається з проникнення напірної води в тріщини на глибину 0,10–0,15 м. Водночас збільшення тиску в гідромонтіторній насадці підвищує продуктивність гідромонітору, а використання двох гідромоніторних обертових насадок сприяє підвищенню продуктивності гідромонітору в 2,0–2,7 рази. Процес гідродезінтеграції супроводжується підвищенням масової частки заліза в руді від 67,2 до 68,2%, завдяки виносу з гідросуміші безрудних частинок і шламів. Гідродезінтеграція забезпечує високу ступінь розкриття рудних мінералів, на 40–60% вище ніж у процесі механічного подрібнення в шаровому млині. Наукова новизна. Встановлено залежності зміни продуктивності гідромонітору та питомих витрат води від тиску води в гідромоніторній насадці. Отримано залежність зміни відсоткового вмісту заліза в продуктах дезінтеграції мартитової руди від класу їх крупності. Практична значимість. Застосування свердловинної гідромоніторної дезінтеграції покладів багатих мартитових руд, у процесі їх підземної розробки, забезпечує підвищення (вище природної) якості видобутої рудної сировини та здійснення її збагачення безпосередньо на місці видобування.