Тюря Юлія Іванівна. Трибогравітаційна сепарація кам'яного вугілля методом "розгін - гальмування"

Короткий опис

Тюря Юлія Іванівна. Трибогравітаційна сепарація кам'яного вугілля методом "розгін - гальмування" : Дис... канд. наук: 05.15.08 2006

Тюря Ю.І. Трибогравітаційна сепарація кам'яного вугілля методом "розгін гальмування". Рукопис.
Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.15.08 "Збагачення корисних копалин". Національний гірничий університет, Дніпропетровськ, 2006.
Дисертація присвячена розвитку теорії процесів сухого збагачення кам'яного вугілля та удосконаленню на її основі даної технології.
Застосування даних методів для технології попереднього збагачення в межах шахти дозволить за умови зменшення обсягу гірничої маси скоротити витрати на транспортування та переробку сировини на збагачувальній фабриці та вирішити ряд екологічних питань зі складування породи. Найбільш перспективними та технічно впровадженими з цієї групи способів є збагачення тертям.
Проведені теоретичні та експериментальні дослідження відомого методу розділення тертям як "розгін політ". Розроблений новий метод збагачення тертям "розгін гальмування" забезпечує необхідну селективність руху частинок, яка є основою ефективної сепарації. Встановлено, що основний параметр, який характеризує процес розділення, є уявний коефіцієнт тертя ковзання, при цьому він залежить від швидкості руху частинок матеріалу по похилій площині. На підставі результатів дослідження механізму взаємодії частинок із площиною за допомогою вимірів сигналів акустичної емісії визначений оптимальний інтервал швидкостей руху вугільних і породних частинок (02 м/с).
Впровадження технології трибогравітаційної сепарації для вилучення вугільних фракцій із прохідницької породи на шахті ім. М.І. Сташкова дозволило одержати річний економічний ефект 130792,63 грн. у цінах 2002 року.

У дисертації, що є завершеною науково-дослідною роботою, поставлена і вирішена актуальнанаукова задача, що полягає у встановлені закономірності процесу формування траєкторії руху мінеральних частинок по робочих поверхнях, на основі якої були обґрунтована конструкція сепаратора та розроблена технологія трибогравітаційної сепарації кам'яного вугілля.
Найбільш важливі наукові і практичні результати, висновки і рекомендації полягають у наступному:

При видобутку вугілля разом з породою, яка відправляється у відвали, втрачається значна кількість вугілля, вміст якого може досягати 20 - 30 %. Найбільш економічними технологіями вилучення цього вугілля є сухі методи збагачення. Однак їхня ефективність незадовільна, тому що сепарація проходить при істотному взаємозасміченні продуктів розділення. Тому актуальним є подальший розвиток теорії процесу розділення та удосконалення на її основі технології сухого збагачення.
Розроблений метод збагачення тертям "розгін гальмування" істотно підвищує селективність руху частинок вугілля і породи при їх послідовному розгоні та гальмуванні по робочих поверхнях. Розділення відбувається шляхом формування траєкторії руху за рахунок селективного гальмування на площині, подовжній кут нахилу якої менший від кута тертя спокою вугільних і породних частинок.
Процес формування траєкторії руху мінеральних частинок по робочих поверхнях сепаратора за тертям залежить від уявного коефіцієнта тертя ковзання, який внаслідок зміни властивостей взаємодіючих поверхонь за умови ковзання частинки матеріалу по твердій площині не рівнозначний коефіцієнту тертя спокою.
Необхідна розбіжність в траєкторіях руху мінеральних частинок по робочих поверхнях сепаратора зберігається при швидкості руху частинок матеріалу, що не перевищує 1,5...2,0 м/с, завдяки достатній відмінності між уявними коефіцієнтами тертя ковзання мінеральних частинок. Останній залежить від швидкості руху частинок матеріалу. При цьому зміна уявного коефіцієнта тертя ковзання відбувається за рахунок дисипації енергії у вигляді акустичної емісії.
Раціональне сполучення подовжніх та поперечного кутів нахилу робочих поверхонь трибогравітаційного сепаратора забезпечує достатню селективність руху вугільних і породних частинок, обумовлену максимальним розходженням в траєкторіях руху частинок матеріалу по площинах.
Розділення мінеральних частинок крупністю більш 50 мм надає можливість збільшити ефективність трибогравітаційної сепарації до 100 %.
Розроблена технологічна схема збагачення кам'яного вугілля із застосуванням трибогравітаційної сепарації дозволила із вихідного вугілля зольністю 35,62 % отримати кондиційні концентрат та відходи зольністю 6,95 та 79,16 % відповідно.
Впровадження технології трибогравітаційної сепарації для вилучення вугільних фракцій із прохідницької породи на шахті ім. М.І. Сташкова дозволило одержати річний економічний ефект 130792,63 грн. у цінах 2002 року.