Дзюба С.В., Дреус А.Ю., Лисенко К.Е. Моделирование процессов в гравийных фильтрах, используемых в технологиях разработки месторождений

Деталі
Батьківська категорія: Геотехнічна механіка, 2018
Категорія: Збірник наукових праць "Геотехнічна механіка" Випуск-140

Geoteh. meh. 2018, 140, 188-197

DOI: https://doi.org/10.15407/geotm2018.03.188

МОДЕЛИРОВАНИЕ  ПРОЦЕССОВ В ГРАВИЙНЫХ ФИЛЬТРАХ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ТЕХНОЛОГИЯХ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

1Дзюба С.В., 2Дреус А.Ю., 2Лисенко К.Е.

1Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова НАН Украины,

2Днепровский национальный университет имени Олеся Гончара МОН Украины

УДК [622.464:51.001.57]:622.271.06

Язык: Украинский

Аннотация.

В статье представлена построенная математическая модель исследования тепло- и массообменных процессов в дисперсной среде низкотемпературного гравийного фильтра при наличии в нем фазовых превращений. Учет переноса теплоты и влаги только в радиальном направлении в качестве основного предположения существенно упрощает исследование динамики промерзания и размораживания гравийного фильтра, однако не учитывает реальных конструктивных особенностей процесса изготовления и эксплуатации гравийных фильтров в условиях действующих технологических процессов при разработке месторождений полезных ископаемых и переработке исходного минерального сырья. Обосновано, что уголь и марганцевые руды обогащается гравитационными методами, а также доля гравитационных методов постоянно повышается при переработке железных и полиметаллических руд. В связи с этим усовершенствование технологий гравитационного обогащения вызывает необходимость как анализа и исследования гидродинамических процессов, протекающих при разделении минеральных зерен в аппаратах, так и обоснования параметров технологического оборудования. Функционирование современных технологических процессов обесшламливание, сгущения, обезвоживания и распределения пульп основывается на использовании следующего оборудования: струйных зумпфов, сгущающих воронок, конусных сепараторов, а также ленточных вакуум-фильтров, которые представлены на схеме цепей аппаратов технологии рудоподготовки. Теплофизические характеристики дисперсного водонасыщенной среды зависят от влажности, поэтому при моделировании промерзания и размораживания гравийных фильтров необходимо учитывать перенос теплоты и влаги. Во время эксплуатации гравийного фильтра в технологиях разработки месторождений минерального сырья имеет место процесс размораживания монолитной структуры фильтра. Определение теплофизических и массообменных характеристик исследуемой системы в работе сведено к определению эффективной теплоемкости многокомпонентной и многофазной среды, которая является аддитивной величиной.

Ключевые слова: гравийные фильтры; технологии разработки месторождений, математическая модель исследования тепло- и массообменных процессов.

Список литературы:

1. Блюсс, Б.А., Сокил А.М, Гоман О.Г. Проблемы гравитационного обогащения титаново-цирконовых песков: Монография.  Днепропетровск: Полиграфист, 1999.  190 с.

2. Булат, А.Ф., Витушко О.В., Семененко Е.В. Модели элементов гидротехнических систем горных предприятий: Монография  Днепропетровск: Герда, 2010.  216 с.

3. Гуменик И.Л., Сокил А.М., Семененко Е.В., Шурыгин В.Д. Проблемы разработки россыпных месторождений. Днепропетровск: Січ, 2001.  224 с.

4. Блюсс, Б.О., Дзюба С.В., Семененко Є.В. Обґрунтування параметрів ефективності гідротехнічних систем в технологіях переробки мінеральної сировини Металлургическая и горнорудная промышленность. Дніпро,  2018. Вип. 4. С. 58-65

5. Пермяков П.П., Романов П.Г., Степанов А.В. Математическое моделирование тепловлагосолепереноса при сезонном протаивании мерзлых грунтов.  ИФЖ. 1989.  т. 57.  №1. С. 119—124.

6. Пермяков П.П. Идентификация параметров математической модели тепловлагопереноса в мерзлых грунтах.  Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1989. 86 с.

7. Поврезнюк Е.Б., Рядно А.А. Математическая модель промерзания (оттаивания) малопроницаемой водонасыщенной пористой среды, содержащей воздух. Вісник Дніпропетровського університету, серія Механіка. 1999. Вип. 2.  т. 1.  С. 89—94.

8. Приходько,  А.А. , Алексеенко С.В. Численное  моделирование  процессов фазовых переходов пористых сред на основе решения задачи Стефана и метода эффективной теплоемкости. Весник ДГУ, серия механика. 2001. Вып. 5.  Т.1.  С.117—125.

9. Дреус А.Ю., Лысенко Е.Е. Математическая модель и алгоритм расчета тепловлагопереноса в промерзающей крупнодисперсной среде.  Системні технології.  2011.  № 2(73).  С. 72 - 77

10. Кожевников А.А., Судаков А.К. К вопросу об оборудовании водоприемной части буровых скважин гравийными фильтрами.  Науковий вісник НГУ.  2009.  № 7.  С.13 —16.

11. Дреус А.Ю., Кожевников А.А., Лысенко Е.Е., Судаков А.К. Математическое моделирование тепловых процессов в гравийных фильтрах гидрогеологических скважин. Доповіді національної академії наук України, серія «Науки про Землю».  2011. № 9.  С. 98—102.

12. Башкатов А.Д. Прогрессивные технологии сооружения скважин. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр». 2003.  554 с.

13. Беляев Н. М. Основы теплопередачи: Учебник.  К. : Вища школа, 1989.  343 с.

Об авторах:

Дзюба Сергій Володимирович, кандидат технічних наук, старший науковий співробітник відділу геодинамічних систем та вібраційних технологій, Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова Національної академії наук України (ІГТМ НАНУ), Дніпро, Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Дреус Андрій Юлійович, доктор технічний наук, доцент кафедри аерогідромеханіки та енергомасопереносу механіко-математичного факультету, Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара Міністерства освіти і науки України (ДНУ МОНУ), Дніпро, Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Лисенко Катерина Євгеніївна, кандидат технічних наук, доцент кафедри аерогідромеханіки та енергомасопереносу механіко-математичного факультету, Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара Міністерства освіти і науки України (ДНУ МОН України), Дніпро, Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.