Дробаденко Валерий Павлович — доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, профессор кафедры геотехнологических способов и физических процессов горногопроизводства
23, Миклухо-Маклая ул., г. Москва 117997
Valeriy P. Drobadenko — Dr. Sci. (Tech.), Professor, Honored Worker of Sciences of the Russian Federation
23, Miklukho-Maklaya str., Moscow 117997
Вильмис Александр Леонидович — доктор технических наук, заведующий кафедрой геотехнологических способов и физических процессов горного производства
23, Миклухо-Маклая ул., г. Москва 117997
Alexander L. Vilmis — Dr. Sci. (Tech.), Acting Head of Chair
23, Miklukho-Maklaya str., Moscow 117997
Луконина Ольга Александровна — кандидат технических наук, доцент кафедры геотехнологических способов и физических процессов горного производства
23, Миклухо-Маклая ул., г. Москва 117997
Olga A. Lukonina — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor
23, Miklukho-Maklaya str., Moscow 117997
Некоз Ксения Сергеевна — кандидат технических наук, доцент кафедры геотехнологических способов и физических процессов горного производства
23, Миклухо-Маклая ул., г. Москва 117997
Ksenia S. Nekoz — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor
23, Miklukho-Maklaya str., Moscow 117997
Салахов Ильмир Наильевич — кандидат технических наук, доцент кафедры геотехнологических способов и физических процессов горного производства
23, Миклухо-Маклая ул., г. Москва 117997
Ilmir N. Salakhov — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor
23, Miklukho-Maklaya str., Moscow 117997
Введение. Анализом гидромеханизированной разработки месторождений полезных ископаемых установлено, что на предприятиях отрасли либо отсутствует систематический контроль основных параметров гидротранспортирования — расхода и плотности гидросмеси, определяющих часовую производительность по горной массе, поступающей из карьера на обогащение, — либо осуществляется эпизодически. Это не позволяет регулировать текущие режимы технологического процесса работы гидрокомплекса «карьер — фабрика».
Цель. Повысить часовую производительность работы гидрокомплекса, стабильность подачи гидросмеси на обогащение, а также извлечение полезного компонента.
Материалы и методы. Для реализации поставленной цели был выбран и обоснован метод измерения переменного перепада давления: гидростатический плотномер, расходомер «труба Вентури», включающий сужающее калибровочное устройство, расходомер с расширяющим устройством типа «труба анти-Вентури», камерная диафрагма ДК-25-40. Поверочное измерительное устройство — электромагнитный расходомер типа «Индукция-51» с классом точности 1,5%.
Результаты. Установлено, что пропускная способность транспортирования гидросмеси испытуемыми расходомерами незначительно отличается коэффициентом расхода (~0,97—0,98). Однако скорость в расходомере «анти-Вентури» минимизирует износ внутренних стенок калибровочной части отбора давления. Точность измерения расхода зависит от постоянства проходного сечения трубы Вентури, которое подвергается износу в процессе ее эксплуатации (наработка ~650 часов), а технологический ресурс в испытаниях составлял 110 500 м3. Кроме того, дано обоснование применения расходомера «труба анти-Вентури», определены местные гидравлические сопротивления в диффузорной (расширяющей) части, которые в основном зависят от геометрических характеристик: угла расширения α, степени расширения n, длины диффузора ld. В результате установлены оптимальные значения геометрических параметров α = 5÷7° при ld = 0,8÷1,5.
Заключение. Результаты промышленной апробации при расходе Q = 2500 м3/ч в течение нескольких месяцев экскаваторно-гидравлических работ позволяют рекомендовать расходомер «труба анти-Вентури» для комплектации системы оперативного контроля режимов гидротранспортирования, исключающий малопроизводительную работу оборудования и повышающий полноту извлечения полезного компонента.
Background. An analysis of the process of hydraulic mining at mines found the absence or irregularity of monitoring of the main parameters of slurry transportation. These parameters include the flow rate and density of the slurry, which determine the hourly output in terms of the rock mass delivered from open pits for processing. This problem impedes regulation of the technological modes of the “open pit–processing plant” hydraulic complex.
Aim. To increase the hourly output of the hydraulic complex operation, the stability of slurry transportation for beneficiation, as well as the extraction of the valuable component.
Materials and methods. Variable pressure measurements were conducted using a hydrostatic densitometer; a Venturi tube flowmeter, including a converging calibration device; a flowmeter with a diverging anti-Venturi device, and a DK-25-40 chamber-type orifice plate. An Induction-51 electromagnetic flowmeter with an accuracy class of 1.5% was used as a calibration device.
Results. The throughput of slurry transportation by the tested flowmeters was found to differ insignificantly in terms of the flow coefficient (about 0.97–0.98). However, the slurry flow rate in the anti-Venturi flowmeter minimizes the wear of the inner walls of the calibration part of the pressure tap. The accuracy of flow measurements depends on the constancy of the Venturi tube cross-section, which is subjected to wear during operation (a runtime of about 650 h and the technological resource in the tests of 110500 m3 ). Substantiation for the application of an anti-Venturi flowmeter is given. Local hydraulic resistances in the diffuser (diverging section) were determined, which mainly depend on such geometric characteristics as the divergence angle α, the divergence degree n, and the diffuser length Іd. The optimal values of geometric parameters were found to be as follows: α=5÷7° at Іd =0.8÷1.5.
Conclusion. According to the results of industrial testing of an anti-Venturi flowmeter at the flow rate of Q=2500 m3/h during several months of mining works, this device can be recommended for application as part of monitoring systems for slurry transportation modes. This device increases the equipment performance and the extraction degree of the valuable component.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.