Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Открытая разработка месторождений полезных ископаемых

Диссертационная работа:

Штин, Сергей Михайлович. Исследование производственных процессов при разработке землесосными снарядами сапропелевых месторождений с использованием нового грунтозаборного устройства : диссертация ... кандидата технических наук : 05.15.03.- Москва, 1999

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение — 2

1. Состояние вопроса и постановка задач исследования

  1. Условия залегания, ресурсы и область применения сапропелей. 5

  2. Анализ зарубежных и отечественных технологий добычи сапропелей средствами гидромеханизаыии 20

  3. Анализ существующих методов и технических средств добычи сапропеля 25

  4. Анализ технологий намыва и обезвоживания сапропелей 29

1.5 Цель, задачи и методы исследований 33

Выводы— ....—.. . 34

2. Исследование и обоснование параметров грунтозаборного устройства
земснаряда при выемке сапропелей ( илистых грунтов
).....—-

  1. Требования предъявляемые к грунтозаборному устройству с позиции производства и выполнения комплекса природоохранных мероприятий водных ресурсов—-— — --—.„.„_ 35

  2. Конструктивные особенности исследуемого грунтоэаборного устройства-— -- 37

  3. Взаимосвязь конструктивных параметров грунтозаборного устройства с технологическими параметрами забоя и режимом работы земснаряда 47

  4. Анализ экономической эффективности применения нового грунтозаборного устройства на озере Рукавское Владимирской области——*- * —--— —— 55

Выводы 56

3. Новые технологические решения разработки месторождений
сапропелевых илов
- ' —

3.1 Технологическая характеристика гидрокомплексов разработки
обводненных сапропелевых месторождений 57

  1. Разработка сапропелей плавучими автономными модулями- 69

  2. Технология обеспечения полноты выемки для ускорения

сроков обезвоживания обводненных сапропелей— 72

3.4 Система напорного гидротранспорта сапропелей 74

Выводы — * —— — 82

4. Рациональные схемы намыва и обезвоживания сапропелей

  1. Технология устройства и параметры карт намыва 83

  2. Конструкция водосбросной системы карт намыва*—.-——.--- — 89

  3. Обезвоживание сапропелей как основа эффективности добычных работ— -—-— — — ————.—.———.— 95

  4. Ускоренная технология обезвоживания сапропелей при помощи электроосмоса——— — ———,.... 98

4.5 Технология обезвоживания сапропелей с использованием песков 108

Выводы- 110

Заключение ПО

Список использованных источников 113

Приложения ' —— 118

Введение к работе:

Интерес к сапропелю не нов. Он возник еще в 1915 году,когда по инициативе академиков Н.С. Курнакова, В.И. Вернадского была создана комиссия по изучению естественных, производительных сил РоссгацТСЕПС). К началу 1919 года в составе КЕПС был образован Сапропелевый комитет, основной задачей которого являлось систематическое исследование и изучение сапропелитов, их месторождений, свойств и составных частей, способов получения из них полезных веществ и технического применения .

Тем неменее следует считать, что до настоящего времени освоение месторождений озерных сапропелей в России находится в самой начальной стадии. Вместе с тем уже сейчас известно несколько результативных направлений использования сапропелей и продуктов их переработки. Определенное повышение интереса к сапропелю связано, в частности, с тем, что в России горнодобывающая промышленность значительно снизила объемы добычи сырья на минеральные удобрения, и определенная добавка, восполняющая этот дефицит, может быть реализована за счет добычи сапропеля. Как правило, разработка полезных ископаемых приводит к значительному дисбалансу экологического равновесия и отрицательно воздействует на окружающую среду. Нарушается гидрологический режим в районах ведения горных работ, образуются значительные выемки в земной коре, происходит значительное загрязнение атмосферы, И лишь добыча сапропеля может соответствовать требованиям Закона " О Недрах ", который предусматривает рациональное природопользование. При разработке сапропелевых месторождений ведется добыча преимущественно органического вещества комплексного состава с возможностью многоцелевого использования, осуществляется очистка озер с восстановлением гидрологического режима, обеспечивается возможность рыборазведения в очищенных водоемах.

В общей проблеме освоения ресурсов сапропелей для различных направлений использования наиболее важным является вопрос создания и применения рациональных технологий их добычи и переработки.

Опыт разработки сапропелей землесосными снарядами показал, что достижение более высокой производительности, выполнение требований экологии по охране окружающей среды (водных ресурсов) и других показателей добычи и укладки сапропелей, в основном зависят от грунтозаборного устройства, которым оборудован земснаряд, Поэтому исследование процессов выемки сапропелей, установление взаимосвязей параметров грунтозаборного устройства с технологическими параметрами забоя с установлением области их рациональных значений (оптимальных), является актуальной научной задачей. Целью работы является решение задачи по повышению производительности землесосных снарядов, на основе исследования производственных процессов при разработке землесосными снарядами обводненных сапропелевых месторождений с использованием нового грунтозаборного устройства.

Научная идея заключается в наиболее эффективном использовании средств гидромеханизации в различных условиях залегания обводненных сапропелевых месторождений, рациональном использовании водных ресурсов и создании экономической безопасности за счет внедрения нового грунтозабора и в разработке новой технологии для добычи сапропеля естественной влажности с использованием добычного устройства

модульного типа, обеспечивающего весь технологический процесе от

добычи до расфасовки.

Основные научные положения, разработанные автором и новизна:

-установлена зависимость параметров грунтоэабора с технологическими

параметрами забоя, на основе которой разработано новое устройство

забора грунта, позволяющего сохранять водные ресурсы и снизить

экологическое воздействие на окружающую среду;

-диаметр дисковых ножей нового грунтозаборного устройства прямо

пропорционален производительности земснаряда по грунту и обратно

пропорционален скорости перемещения земснаряда;

-использование нового грунтозаборного устройства позволит формировать

гидросмесь в диапазоне 90-96% влажности, повысить среднечасовую

производительность земснаряда в два раза, а также увеличить надежность

и ресурс работы самого грунтозаборного устройства в среднем в два раза;

-новое грунтозаборное устройство земснаряда наиболее целесообразно

использовать при' разработке обводненных месторождений сапропеля

секторными участками послойно с шириной отрабатываемой ленты равной

шесть метров;

-внедрение разработанной технологии модульного типа, позволит вести

добычу сапропеля естественной влажности, на борту модуля готовить

продукцию соответствующую требованиям заказчика и сократить до

минимума капитальные затраты на берегу.

Научные положения, выводы и рекомендации, сформулированные автором

обоснованы и подтверждены:

-научными исследованиями, базирующимся на базовых положениях

гидромеханизированной разработки обводненных месторождений

сапропеля;

-результатами проектных проработок рекомендуемых решений;

-внедрением в производство целого ряда объектов по добыче сапропеля,

созданных трестом " Энсргогндромеханизацая " ( оз . Рукавское

Владимирской области, оз. Жарки Тверской области, оз. Неро

Ярославской области, оз. Заликовье Тверской области, оз. Круглое

Московской области);

-результатами изучения физико-механических свойств и качеств сапропеля

ряда озер Российской Федерации.

Совокупность названных положений является решением проблемы по эффективным технологиям разработки, укладки и обезвоживания сапропеля с использованием средств гидромеханизации. Научное значение работы.

l.Ha основании анализа горногеологических условий залегания озерного сапропеля, опытных данных, проведенных и имеющихся научных исследований, разработана новая конструкция грунтозаборного устройства, позволяющая значительно повысить производительность землесосного снаряда и обеспечить охрану водного бассейна разрабатываемого месторождения.

ЇУстановлена^з^аимосвязь параметров грунтозаборного устройства с технологическими параметрами забоя разрабатываемого уступа. 3. Выполнена взаимоувязка процессов выемки, укладки и обезвоживания на базе новых технологических решений, обеспечивающая выполнение требований экологии по охране окружающей среды, повышение производительности труда и урожайности сельскохозяйственных угодий.

4.Внедрение разработанной технологии модульного типа, позволит вести добычу сапропеля естественной влажности. Практическое значение работы.

1 .Установлены параметры предлагаемого грунтозаборного устройства. 2.Получсны расчетные формулы соотношения общей ширины грунтозаборного устройства с длиной вала, высотой входной щели всасывающего .наконечника.

3.Результаты исследований являются основой рекомендаций выполненных
проектов разработки ряда месторождений озер Российской Федерации.
Реализация выводов и рекомендаций диссертационной работы.
Результаты выполненных исследований использованы ПК
'Тидромехпроект" треста "Энергогидромеханиэация" при

проектировании ряда объектов по добыче сапропеля в Тверской, Владимирской, Ярославской и Московской областях. Объекты создавались и эксплуатировались совместно с агрохимическими объединениями, создавались лаборатории, которые вели наблюдения за изменением плодородия почв, урожайностью. Алробащы диссертационной работы.

Результаты исследований на различных этапах были рассмотрены и одобрены в тресте " Энергогидромеханизация*'на техсовете треста( Москва 1989год) и на техническом совещании инженерно-технических и научных работников " Четвертой Республиканской научной конференции " (Минск 29-30 сентября 1992 года ), На Первом Съезде гидромеханизаторов России (Москва, МГТУ, 15-17 апреля. 1998 года), на научном семинаре и расширенном заседании кафедры "Технология, механизация и организация открытых горных работ" Московского государственного горного университета (протокол №4 от 21 октября 1998 года).

Вопросами применения гидромеханизации на разработках обводненных месторождений сапропеля автор занимается с 1982 года, под его руководством и с его участием выполнен ряд проектов по рассматриваемому вопросу, а также написан ряд обзорных и научных статей.

Результаты проведенных исследований реализованы в промышленности, а также используются в учебном процессе " Открытые горные работы ". Публикации. По теме диссертации опубликованы три печатные работы, получено два авторских свидетельства на изобретения России. Объем диссертационной работы. Диссертационная работа изложена на 120 страницах машинописного текста, который состоит из введения, четырех глав и заключения, содержит 18 рисунков, & таблиц, список использованных источников из 68 наименований и приложений.

Автор выражает глубокую признательность коллективу кафедры "Технология, механизация и организация открытых горных работ" Mil У за доброжелательную критику и внимание к диссертационной работе и благодарит всех участников исследований и внедрения результатов.


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net