Содержание к диссертации
Стр.
-
ВВЕДЕНИЕ 7
-
СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ 10
-
Современное состояние техники и технологии механизированной выборки породы 10
-
Анализ современного состояния технологии и теории противоточного гравитационного разделения материала 22
-
Основные направления и задачи исследований ... 37
3. МЕТОДИКА ЭКСПЕНМЕНТАЛЬНЫХ ЛАБОРАТОРНЫХ И
ПРОМЫШЛЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ....' .. 39
-
Стенд для проведения лабораторных исследований 39
-
Техника проведения лабораторных и промышленных экспериментов, методы обработки и оценки результатов исследований 42
4. ИЗУЧЕНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ
ПРОЦЕССА ОБОГАЩЕНИЯ И РАЗРАБОТКА НАПРАВЛЕНИЙ
ОПТИМИЗАЦИИ РАБОТЫ СЕПАРАТОРА КНС ..........' 55
4.1. Изучение основных факторов, влияющих на эффек-
тивность процесса разделения материала в
канале сепаратора 55
4.2. Изучение особенностей движения материала в
канале при изменении нагрузки и расхода
воды 62
4.3. Изменение диапазона рабочих режимов сепаратора
КНС в зависимости от соотношения высот проход
ных сечений концентратного и породного
отделений 78
Стр.
-
Современные представления о механизме форми-рования и движения транспортных потоков материала 81
-
Разработка направлений интенсификации пере-чистных операций в рабочей зоне канала и аналитические исследования противоточного процесса разделения материала в сепараторе КНС 89
-
Исследование режимных параметров сепаратора КНСІ38 и разработка системы управления процессом обогащения при колебаниях нагрузки ПО
5. ПРОМШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ УСОВЕРШЕНСТВОВАННОГО СЕПА
РАТОРА КНСІ38 НА ОУ ШАХТЫ "КОМСОМОЛЬСКАЯ" ПО
"ВОРКЯАУГблЬ" 124
5.1. Разработка конструктивных и технологических
параметров усовершенствованного сепаратора
КНСІ38 .. 124
5.2.
Результаты промышленных технологических
испытаний усовершенствованного сепаратора
КНСІ38 на ОУ шахты "Комсомольская" ПО
"Воркутауголь" 130
5.3.
Расчет экономического эффекта от внедрения
усовершенствованного сепаратора КНСІ38 134
Стр.
-
ВЫВОДЫ .. 138
-
Л И Т Е Р А Т У Р А 141
-
ПРИЛОЖЕНИЯ 154
Основные условные обозначения:
ТГ - скорость воды в восходящем потоке пульпы, м/с;
d - расход воды, м8/ч;
W - скорость движения частиц материала, м/с;
G* - нагрузка, т/ч;
*Р - поток материала, м3/ч;
F - сила, Н ;
Н - статический напор воды, м.в.с; энтропия;
О - перепад гидродинамического давления, Па; <У1 - высота сечения, м;
Е> - ширина канала, м;
С- - длина отделения канала, м;
> - площадь, м2;
J2> - угол наклона сепаратора; град;
hrt - концентрация частиц материала;
У"- выход фракции, % от продукта; иО"- зона входа материала в отделение; п { - зона выхода продуктов обогащения из отделения;
индексы:
Л - легкие фракции материала, < 1500 кг/м3; Т - тяжелые фракции материала, > 1800 кг/м3; ПП - промпродуктовые фракции материала 1500-1800 кг/м3; V< - концентратное отделение канала; П - породное отделение канала;
& - восходящий поток; И - нисходящий поток; М - материал, участвующий в обмене между восходящим и
нисходящим потоками; И - исходный материал; Т - увеличение параметра; і - уменьшение параметра.
Введение к работе
Директивами ХХУІ съезда КПСС предусматривается дальнейшее увеличение объемов добычи угля путем технического перевооружения действующих и строительства новых предприятий на базе современной техники и технологии [i*] . Широкая механизация работ и вовлечение в добычу месторождений со сложными горногеологическими условиями приводят к значительному засорению добываемых углей минеральными примесями. Поэтому для обеспечения народного хозяйства качественным топливом в стране большое внимание уделяется углеобогащению, С целью механизации трудоемких работ по предварительной очистке добываемых углей от крупных породных примесей на шахтах и разрезах в последние годы находят широкое применение грохоты избирательного дробления, тяжелосред-ные и противоточные сепараторы, отсадочные машины. Опыт эксплуатации противоточных крутонаклонных сепараторов ЕНС показал, что при резких колебаниях нагрузки наблюдается ухудшение работы породного отделения и как следствие, повышение потерь горючей массы с отходами. Поэтому задача интенсификации и стабилизации работы противоточного сепаратора типа КНС является актуальной.
В связи с этим целью настоящей работы являлось разработка методов и средств интенсификации и стабилизации противоточной сепарации при выделении крупной породы из угольной горной массы и на этой основе совершенствование конструкции сепаратора типа КНС с гидравлической системой управления годным режимом.
Работа выполнялась г соответствии с тематическим планом института ИОТТ.
При выполнении диссертационной работы исследования прово- — 8 -* дились на лабораторных, полупромышленных моделях и в промышленных условиях на сепараторах KHCI08 и KHCI38. С помощью видеомагнитофона проводилась регистрация процесса массопереноса в канале. Скорость продуктов разделения измерялась с использованием меченых зерен. Исследования по ранжированию факторов, влияющих на процесс разделения, выполнялись с применением методов математического планирования. Материалы обрабатывались с помощью математической статистики и вычислительной техники. На основании проведенных аналитических и экспериментальных исследований осуществлена интенсификация процесса разделения в сепараторе KHG путем изменения конструкции деки и подачи части расхода воды через донную щель в породном отделении, разработана гидравлическая система управления годным режимом при колебаниях нагрузки на аппарат.
Мероприятия по усовершенствованию сепаратора KHCI38 выполнены на обогатительной установке шахты "Комсомольская11 ПО "Воркутауголь", в результате которых повысилась эрективность разделения крупных классов горной массы, Бри снижена на 40 кг/м3.
Основные положения, вынесенные автором на защиту: характерные особенности движения материальных потоков в канале сепаратора; границы области устойчивой работы концентратного отделения, в пределах которых происходит саморегулирование скорости восходящего потока воды; направления интенсификации процесса разделения в канале сепаратора; математическая модель процесса противоточного разделения материала в сепараторе КНС, учитывающая наличие градиента плотности разделения в породном отделении сепаратора; закономерности изменения скорости движения донного слоя, его высоты, расхода воды и величины остаточного перепада давления от нагрузки на породное отделение сепаратора KHCI38; метод стабилизации скорости восходящего потока воды в породном отделении при изменении количества тяжелых фракций в исходном питании сепаратора.
2. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
