![]() |
|
| ISSN 0536-1028 (Print) ISSN 2686-9853 (Online) |
| УДК 622.243.43 | DOI: 10.21440/0536-1028-2021-7-25-34 |
Введение. Шароструйный способ бурения, основанный на разрушении горных пород ударами шаров – объект изучения многих ученых. Несмотря на это, реологические свойства промывочной жидкости, применяемой при шароструйном бурении, не были исследованы. Все стендовые и полевые испытания проводились с применением технической воды. Применение промывочной жидкости, обладающей более высокой вязкостью, чем вода, способно потенциально расширить область применения шароструйного бурения. Поэтому актуальность приобретает исследование эффективности разрушения горных пород при использовании промывочных жидкостей, обладающих различными реологическими параметрами.
Цель работы. Исследовать эффективность разрушения горной породы в процессе бурения скважин шароструйным способом при различных реологических параметрах промывочной жидкости.
Методология. При проведении исследований использовался масштабированный лабораторный стенд. Стенд представлял собой замкнутую систему циркуляции промывочной жидкости (бурового раствора). Заготовка раствора осуществлялась отдельно на высокоскоростном миксере. Основная часть стенда представляла собой масштабированное шароструйное долото, находящееся в имитированной скважине. После проведения эксперимента замерялись объем выбуренной породы и реологические параметры промывочной жидкости. Проводилась серия экспериментов с постепенным увеличением вязкости промывочной жидкости. Для загущения промывочной жидкости использовался биополимер (ксантановая смола) в различной концентрации. Измерения реологических параметров бурового раствора производились при
помощи восьмискоростного ротационного вискозиметра и воронки Марша.
Результаты. Впервые установлена зависимость между эффективностью разрушения горной породы при бурении шароструйным способом и реологическими параметрами применяемой промывочной жидкости. Установлено, что с ростом концентрации биополимера и ростом вязкости сначала происходит значительное увеличение объема выбуренной за единицу времени породы, а при дальнейшем увеличении концентрации – плавное снижение.
Выводы. Полученные результаты расширяют область применения шароструйного бурения. Улучшается достоверность прогнозирования механической скорости бурения скважин в зависимости от изменения свойств промывочной жидкости. На основании результатов сформированы рекомендации к подбору оптимальных параметров промывочной жидкости в зависимости от условий бурения.
Ключевые слова: разрушение горных пород; шароструйное бурение; промывочная жидкость; буровой раствор; условная вязкость; пластическая вязкость; твердые горные породы.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Для цитирования: Исаев Е. Д., Кушнер Л. Е. Исследование влияния реологических свойств промывочных жидкостей на эффективность разрушения горных пород при бурении скважин шароструйным способом // Известия вузов. Горный журнал. 2021. № 7. С. 25–34. DOI: 10.21440/0536-1028-2021-7-25-34
| УДК 622.7:622.342 | DOI: 10.21440/0536-1028-2021-7-35-44 |
Цель работы – решение актуальной задачи: разработка технологии попутного извлечения золота из комплексных руд.
Объектом исследования являлись золотосодержащие медно-колчеданные руды. Извлечение золота из них осуществляли в лабораторных условиях с использованием гравитационных методов разделения минералов.
Инструменты исследования. Рациональные режимы работы аппаратов определены с применением математического планирования экспериментов с обработкой полученных результатов математико-статистическими методами.
Методика проведения исследований. Извлечение золота осуществляли в цикле измельчение–классификация с использованием последовательно установленных короткоконусного гидроциклона, отсадочной машины и концентрационного стола.
Результаты. Разработанный режим отсадки отличается от известных тем, что камеры отсадочной машины работают в замкнутом цикле: из исходного продукта во второй (по ходу движения легкой фракции) камере машины выделяют легкую фракцию (хвосты) и подрешетный продукт – фракцию с повышенным содержанием тяжелых минералов (черновой концентрат). Черновой концентрат, выделенный во второй камере, направляют в первую камеру машины, где получают готовый концентрат отсадки в виде подрешетного продукта. Легкая фракция перемещается из первой камеры во вторую и выводится из машины через сливной порог. При доводке тяжелой фракции отсадки на концентрационном столе рекомендуется смешение 1/2 части исходного питания столов с черновым концентратом, выделенным из другой 1/2 части исходного питания. Новые режим отсадки и схема концентрации на столах обеспечивают увеличение содержания золота в исходном питании аппаратов, что является причиной снижения потерь золота с хвостами цикла гравитации.
Актуальность. За счет применения разработанных научно-технических мероприятий: обогащения песков короткоконусного гидроциклона на отсадочной машине, перевода камер отсадочной машины на работу в замкнутом цикле и струйного движения продуктов обогащения при концентрации на столах, получен прирост извлечения золота на 4,77 %. Область применения результатов. Результаты работы рекомендуется использовать при обогащении руд, содержащих свободное (амальгамируемое) золото, а также золотосодержащего пирита.
Ключевые слова: медно-колчеданная руда; золото; попутное извлечение; гравитация.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Для цитирования: Евдокимов С. И., Герасименко Т. Е. Разработка технологии попутного извлечения золота при обогащении медно-колчеданных руд // Известия вузов. Горный журнал. 2021. № 7. С. 35–44 (In Eng.). DOI: 10.21440/0536-1028-2021-7-35-44
| УДК 622.341.14;622.7;622.778.2;622.788 | DOI: 10.21440/0536-1028-2021-7-55-68 |
Введение. В настоящее время основным сырьем для производства чугуна и стали на металлургических комбинатах являются железные концентраты, получаемые из магнетитовых или железистых кварцитов, титаномагнетитовых и скарновых руд. Существующие технологии переработки этих типов руд, включающие в основном процессы разделения по магнитным свойствам, крупности, равнопадаемости и смачиваемости, позволяют получать как рядовые железные концентраты, так и высококачественные. Использование таких схем при переработке бурых железняков не обеспечивает высокие показатели обогащения. Одним из способов переработки подобного типа руд является обжиг-магнитная схема обогащения, которая позволяет перевести слабомагнитные (немагнитные) формы железа в сильномагнитные.
Цель. Разработка режима магнетизирующего обжига бурожелезняковой руды, технологии обогащения обожженного продукта для получения железного концентрата и окисленных окатышей.
Методика. Определены продолжительность термообработки шихты, состоящей из железной руды месторождения Абаил и угля Экибастузского месторождения, и необходимая массовая доля углерода твердого, находящегося в составе угля. Проведены технологические исследования обожженного продукта с целью получения концентрата с массовой долей железа не менее 67 %. По разработанной технологии наработана партия железного концентрата с целью получения и исследования сырых и окисленных окатышей.
Результаты. Разработаны режимы магнетизирующего обжига окисленной железной руды месторождения Абаил и охлаждения обожженного материала. Разработана схема обогащения обожженного материала с целью получения концентрата с массовой долей железа не менее 67 %. Изучен процесс получения прочных сырых и обожженных окатышей из железного концентрата.
Выводы. Разработанный режим термообработки шихты, состоящей из угля и руды месторождения Абаил, позволяет получить обожженный продукт со степенью магнетизации 93 %. Использование предварительной дешламации обожженного продукта позволяет удалить из переработки магнитные флокулы, снижающие качество концентрата, и получить в последней стадии магнитного обогащения концентрат с массовой долей железа не менее 67 %. Из полученного железного концентрата возможно получение окисленных окатышей с прочностью не менее 200 кг/ок. при температуре обжига 1325 °C.
Ключевые слова: магнетизирующий обжиг; железный концентрат; окисленная железная руда; гетит и гидрогетит; окатыши; степень магнетизации; мокрая магнитная сепарация; дешламация.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Для цитирования: Лопатин Ю. Н., Мушкетов А. А., Дмитриева Е. Г. Комплексные исследования по получению окисленных окатышей из бурожелезняковой руды // Известия вузов. Горный журнал. 2021. № 7. С. 55–68. DOI: 10.21440/0536-1028-2021-7-55-68
|
|
Юрий Николаевич Лопатин родился 15 мая 1947 года в г. Риге Латвийской ССР, где провел детство и юность. Позже переехал в г. Свердловск (ныне г. Екатеринбург), где в 1970 году окончил Уральский политехнический институт им. С. М. Кирова по специальности «Физико-химические исследования металлургических процессов». Свой трудовой путь в институте «Уралмеханобр» начал в 1972 году с должности младшего научного сотрудника. Параллельно с работой в институте Юрий Николаевич защитил диссертацию, и в 1985 году ему было присвоено ученое звание кандидата технических наук. В тяжелые годы перестройки Юрий Николаевич ушел из института, но в 2007 году все же вернулся. Его приняли на должность старшего научного сотрудника отдела окускования руд и концентратов. Юрий Николаевич Лопатин был высококвалифицированным специалистом и хорошим экспериментатором, способным решать задачи любой сложности. Он с особенной ответственностью и щепетильностью выполнял методики измерений. Порученная ему работа всегда была выполнена в срок и профессионально. Юрий Николаевич Лопатин ушел из жизни 14 августа 2020 года. Последними и очень значимыми для «Уралмеханобра» работами стали проведенные при непосредственном участии Юрия Николаевича исследования в области магнетизирующего обжига, которые ранее в институте не выполнялись. Результаты разработки режима магнетизирующего обжига бурожелезняковой руды, технологии обогащения обожженного продукта для получения железного концентрата и окисленных окатышей, которыми занимался Ю. Н. Лопатин, опубликованы в № 7–2021 «Известия вузов. Горный журнал» в статье «Комплексные исследования по получению окисленных окатышей из бурожелезняковой руды». |
| УДК 622.771 | DOI: 10.21440/0536-1028-2021-7-45-54 |
Введение. Полевошпатовое сырье – природный источник кремнезема, глинозема и окислов щелочных металлов. Каждая разновидность полевых шпатов отличается особым кругом применения и методами, используемыми при обогащении. Основным, достаточно эффективным методом обогащения полевошпатового сырья, является флотация, при помощи которой происходит отделение основной массы вредных примесей. Однако данный метод характеризуется значительными затратами, связанными с приобретением флотационных реагентов, организацией и обслуживанием хвостохранилищ и пр.
Актуальность. В связи с этим сухие технологии переработки полевого шпата с точки зрения ресурсосбережения являются перспективными, но в настоящее время мало где применяются. Таким образом, разработка сухой технологии обогащения полевошпатового сырья весьма
актуальна.
Цель работы. Изучение возможности использования сухой технологии обогащения для переработки полевошпатового сырья нового месторождения Кедровое. Методология. В процессе исследований использовано лабораторное оборудование АО «Уралмеханобр»: центробежная дробилка ДЦ-0,5; центробежно-отражательная мельница; лабораторный каскадный классификатор; сухой электромагнитный сепаратор СМС-20М «ИТОМАК» и трибоэлектростатический сепаратор.
Результаты. По результатам испытаний подтверждены возможность обогащения полевошпатового сырья месторождения Кедровое сухими методами, а также эффективное использование центробежного дробления и измельчения в качестве подготовки сырья к обогащению. Получен полевошпатовый концентрат с массовой долей Fe2O3 – 0,30 %; SiO2 – 69,42 %; Al2O3 – 17,36 %; K2O + Na2O – 11,84 %, что характеризует его как соответствующий ТУ.
Выводы. В результате проведенных технологических исследований подтверждена принципиальная возможность сухого обогащения полевошпатового сырья для окисленных пегматитов и гранитов месторождения Кедровое на обогатительной фабрике АО «Малышевское рудоуправление». Получен кондиционный полевошпатовый концентрат.
Ключевые слова: полевошпатовое сырье; сухие методы обогащения; магнитная сепарация; воздушная классификация; кондиционный полевошпатовый концентрат.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Для цитирования: Бузунова Т. А., Шигаева В. Н. Оценка возможности применения сухой технологии обогащения для окисленных пегматитов и гранитов полевошпатового месторождения Кедровое // Известия вузов. Горный журнал. 2021. № 7. С. 45–54. DOI: 10.21440/0536-1028-2021-7-45-54
| УДК 622.1+528 | DOI: 10.21440/0536-1028-2021-7-69-79 |
Введение. На месторождениях нефти используется большое количество стальных вертикальных резервуаров для хранения нефти и других жидкостей. Их строительство требует непрерывного маркшейдерского контроля, но методики измерений, обработки результатов, исправления отклонений и документирования не отличаются универсальностью и не подходят по точности для резервуаров с объемом менее 3000 м3, а процесс исправления обнаруженных отклонений неровностей днища плохо обоснован и является интуитивным.
Цель работы. Выполнение исследований, направленных на повышение точности и достоверности исполнительной съемки днища металлического стального резервуара малого объема, обоснование минимальной высоты его неровностей, повышение объективности и производительности обработки измерений, разработка однозначного способа прогнозируемого по времени исправления неровностей днища и обоснование оптимального состава исполнительной схемы его рельефа.
Методология. Метод геометрического нивелирования съемки профиля днища, не обеспечивающий надлежащей точности, заменен методом тригонометрического нивелирования. Создан метод определения отклонений реального профиля днища резервуара от проектного положения посредством алгебраических действий с поверхностями топографического порядка. Выполнена оценка точности определения наименьшей высоты неровностей днища при тахеометрическом способе съемки. Предложена методика контроля исправления неровностей днища резервуара, основанная на оценочных расчетах деформаций днища методом конечных элементов.
Результаты работы. Все разработки проиллюстрированы на конкретном производственном примере. Установлено, что для полного завершения работы достаточно двух итераций исправления отклонений неровностей днища резервуара. Представлены способы оптимального оформления исполнительных схем объекта.
Выводы. Разработана простая, точная, малозатратная, производительная, прогнозируемая по времени выполнения методика маркшейдерской съемки, математической обработки и исправления отклонений профиля днища резервуара, сокращающая сроки его строительства и увеличивающая время эксплуатации.
Ключевые слова: резервуар; днище; картирование; обработка измерений; исправление отклонений; метод конечных элементов; исполнительная схема.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Для цитирования: Барулин А. И. Методика маркшейдерской съемки и устранения деформаций днища стальных резервуаров // Известия вузов. Горный журнал. 2021. № 7. С. 69–79. DOI: 10.21440/0536-1028-2021-7-69-79
Наша электронная почта:
Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.