Приготовление структурированных суспензий с учетом влияния гидротранспорта на измельчение угля
Рассмотрены основные способы измельчения угля, которые могут применяться в процессе приготовления структурированных суспензий. Механический способ, при котором для измельчения кусков и частиц минерального сырья и других материалов используются дробилки и мельницы, наиболее широко распространен, но...
Gespeichert in:
| Datum: | 2015 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2015
|
| Schriftenreihe: | Геотехнічна механіка |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/137659 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Приготовление структурированных суспензий с учетом влияния гидротранспорта на измельчение угля / В.Д. Рубан, К.К. Подоляк // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпропетровск: ІГТМ НАНУ, 2015. — Вип. 120. — С. 85-92. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-137659 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1376592018-06-18T03:11:02Z Приготовление структурированных суспензий с учетом влияния гидротранспорта на измельчение угля Рубан, В.Д. Подоляк, К.К. Рассмотрены основные способы измельчения угля, которые могут применяться в процессе приготовления структурированных суспензий. Механический способ, при котором для измельчения кусков и частиц минерального сырья и других материалов используются дробилки и мельницы, наиболее широко распространен, но при этом является достаточно энергозатратным. Менее энергозатратными и, соответственно, более эффективными являются гидроимпульсный и электрогидроимпульсный способы измельчения, которые предполагают разрушение твердого материала под действием ударных волн, генерируемых в результате гидравлического удара. Кроме того, при гидротранспортировании происходит самопроизвольное естественное разрушение угля в углесосах и трубопроводах. Представляет интерес использовать разрушение угля при гидротранспортировке для получения угля с требуемой степенью дробления. Существует возможность рассчитать параметры гидротранспортной установки, при которых на выходе можно получить полидисперсную среду с частицами угля необходимой крупности. Для этого в рассматриваемых условиях необходимо знать крупность и концентрацию транспортируемых частиц на входе в гидротранспортную систему. В конечном итоге можно вычислить концентрацию полидисперсной среды, при которой обеспечивается не только доставка нужного количества угля, но и измельчение его до требуемой степени дробления. Определение требуемой объемной концентрации гидросмеси для рассматриваемых условий позволяет связать воедино количество транспортируемого угля, степень измельчения частиц угля в углесосах и степень измельчения частиц в транспортных трубопроводах. Таким образом, гидротранспортная система, кроме транспортировки угля, может решать задачу пропитывания и дезинтеграции транспортируемых частиц с нужной степенью измельчения для последующего создания структурированных суспензий. Розглянуті основні способи подрібнення вугілля, які можуть застосовуватися в процесі приготування структурованих суспензій. Механічний спосіб, при якому для подрібнення шматків і частинок мінеральної сировини і інших матеріалів використовуються дробарки і млини, найширше поширений, але при цьому є достатньо енерговитратним. Менш енерговитратними і відповідно ефективнішими є гидроімпульсній і електрогідроімпульсний способи подрібнення, за допомогою яких відбувається руйнування твердого матеріалу під дією ударних хвиль, що генеруються в результаті гідравлічного удару. Крім того, при гідротранспортуванні відбувається мимовільне природне руйнування вугілля у вуглесосах і трубопроводах. Представляє інтерес використовувати руйнування вугілля при гідротранспортуванні для отримання вугілля з необхідним ступенем подрібнення. Існує можливість розрахувати параметри гідротранспортної установки, при яких на виході можна отримати полідисперсне середовище з частинками вугілля необхідного розміру. Для цього в даних умовах необхідно знати крупність і концентрацію частинок, що транспортуються, на вході в гідротранспортну систему. Зрештою можна обчислити концентрацію полідисперсного середовища, при якій забезпечується не тільки доставка потрібної кількості вугілля, але і подрібнення його до необхідного ступеня дроблення. Визначення необхідної об'ємної концентрації гідросуміші для даних умов дозволяє зв'язати воєдино кількість вугілля, що транспортується, ступінь подрібнення частинок вугілля у вуглесосах і ступінь подрібнення частинок в транспортних трубопроводах. Таким чином, гідротранспортна система, окрім транспортування вугілля, може вирішувати задачу просочення і дезинтеграції частинок, що транспортуються, з потрібним ступенем подрібнення для подальшого створення структурованих суспензій. Key methods of coal breaking, which can be used for preparing structured suspensions are considered including mechanical method of breaking lumps and particles of minerals and other materials with the help of crushers and mills. This method is the most extensively applied, however, it requires great energy consumption. Methods which consume less energy and, therefore, are more effective are electrohydroimpulsive and hydroimpulsive breaking which break solid materials by shock waves generated by hydraulic shock. In addition, when coal is conveyed by hydrotransport a spontaneous and natural coal breakage is occurred in the coalinsuckers and pipelines. Of particular interest is to use the coal destruction in the hydrotransport for getting coal with the required rate of fragmentation. It is possible to calculate parameters for the hydrotransports at which an output can be obtained with a polydisperse medium containing coal particles of the required size. To this end, and under the conditions considered, it is necessary to know size and concentration of particles transported to the entrance into the hydro-system. Ultimately, it is possible to calculate concentration of the polydisperse medium which can ensure not only delivery of the desired amount of coal but also its breakage to the desired degree of fragmentation. Determining the required volume concentration of the slurry under the considered conditions allows to link together amount of the coal transported and degree of the coal particles crushing in the coal insuckers and transporting pipelines. Thus, the hydraulic system, additionally to the function of the coal transporting, can also overcome a problem of transported particles soaking and disintegration with the desired degree of breakage which ensures further creation of the structured suspensions. 2015 Article Приготовление структурированных суспензий с учетом влияния гидротранспорта на измельчение угля / В.Д. Рубан, К.К. Подоляк // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпропетровск: ІГТМ НАНУ, 2015. — Вип. 120. — С. 85-92. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. 1607-4556 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/137659 622.648:[622.732:621.926.086] ru Геотехнічна механіка Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
Рассмотрены основные способы измельчения угля, которые могут применяться в
процессе приготовления структурированных суспензий. Механический способ, при котором для
измельчения кусков и частиц минерального сырья и других материалов используются дробилки и мельницы, наиболее широко распространен, но при этом является достаточно энергозатратным. Менее энергозатратными и, соответственно, более эффективными являются
гидроимпульсный и электрогидроимпульсный способы измельчения, которые предполагают
разрушение твердого материала под действием ударных волн, генерируемых в результате
гидравлического удара. Кроме того, при гидротранспортировании происходит самопроизвольное естественное разрушение угля в углесосах и трубопроводах. Представляет интерес
использовать разрушение угля при гидротранспортировке для получения угля с требуемой
степенью дробления. Существует возможность рассчитать параметры гидротранспортной
установки, при которых на выходе можно получить полидисперсную среду с частицами угля
необходимой крупности. Для этого в рассматриваемых условиях необходимо знать крупность и концентрацию транспортируемых частиц на входе в гидротранспортную систему. В
конечном итоге можно вычислить концентрацию полидисперсной среды, при которой обеспечивается не только доставка нужного количества угля, но и измельчение его до требуемой
степени дробления. Определение требуемой объемной концентрации гидросмеси для рассматриваемых условий позволяет связать воедино количество транспортируемого угля, степень измельчения частиц угля в углесосах и степень измельчения частиц в транспортных
трубопроводах. Таким образом, гидротранспортная система, кроме транспортировки угля,
может решать задачу пропитывания и дезинтеграции транспортируемых частиц с нужной
степенью измельчения для последующего создания структурированных суспензий. |
| format |
Article |
| author |
Рубан, В.Д. Подоляк, К.К. |
| spellingShingle |
Рубан, В.Д. Подоляк, К.К. Приготовление структурированных суспензий с учетом влияния гидротранспорта на измельчение угля Геотехнічна механіка |
| author_facet |
Рубан, В.Д. Подоляк, К.К. |
| author_sort |
Рубан, В.Д. |
| title |
Приготовление структурированных суспензий с учетом влияния гидротранспорта на измельчение угля |
| title_short |
Приготовление структурированных суспензий с учетом влияния гидротранспорта на измельчение угля |
| title_full |
Приготовление структурированных суспензий с учетом влияния гидротранспорта на измельчение угля |
| title_fullStr |
Приготовление структурированных суспензий с учетом влияния гидротранспорта на измельчение угля |
| title_full_unstemmed |
Приготовление структурированных суспензий с учетом влияния гидротранспорта на измельчение угля |
| title_sort |
приготовление структурированных суспензий с учетом влияния гидротранспорта на измельчение угля |
| publisher |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| publishDate |
2015 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/137659 |
| citation_txt |
Приготовление структурированных суспензий с учетом влияния гидротранспорта на измельчение угля / В.Д. Рубан, К.К. Подоляк // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпропетровск: ІГТМ НАНУ, 2015. — Вип. 120. — С. 85-92. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
| series |
Геотехнічна механіка |
| work_keys_str_mv |
AT rubanvd prigotovleniestrukturirovannyhsuspenzijsučetomvliâniâgidrotransportanaizmelʹčenieuglâ AT podolâkkk prigotovleniestrukturirovannyhsuspenzijsučetomvliâniâgidrotransportanaizmelʹčenieuglâ |
| first_indexed |
2025-07-10T04:13:35Z |
| last_indexed |
2025-07-10T04:13:35Z |
| _version_ |
1837231839665717248 |
| fulltext |
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №120
85
УДК 622.648:[622.732:621.926.086]
Рубан В.Д., магистр,
Подоляк К.К., магистр
(ИГТМ НАН Украины)
ПРИГОТОВЛЕНИЕ СТРУКТУРИРОВАННЫХ СУСПЕНЗИЙ С УЧЕТОМ
ВЛИЯНИЯ ГИДРОТРАНСПОРТА НА ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ УГЛЯ
Рубан В.Д., магістр,
Подоляк К.К., магістр
(ІГТМ НАН України)
ПРИГОТУВАННЯ СТРУКТУРОВАНИХ СУСПЕНЗІЙ З УРАХУВАННЯМ
ВПЛИВУ ГІДРОТРАНСПОРТУ НА ПОДРІБНЕННЯ ВУГІЛЛЯ
Ruban V.D., M.S. (Tech),
Podolyak K.K., M.S. (Tech.)
(IGTM NAS of Ukraine)
PREPARATION OF STRUCTURED SUSPENSIONS WITH TAKING IN-
TO ACCOUNT IMPACT OF HYDRAULIC TRANSPORT ON THE RATE OF
THE COAL BREAKAGE
Аннотация. Рассмотрены основные способы измельчения угля, которые могут применяться в
процессе приготовления структурированных суспензий. Механический способ, при котором для
измельчения кусков и частиц минерального сырья и других материалов используются дро-
билки и мельницы, наиболее широко распространен, но при этом является достаточно энер-
гозатратным. Менее энергозатратными и, соответственно, более эффективными являются
гидроимпульсный и электрогидроимпульсный способы измельчения, которые предполагают
разрушение твердого материала под действием ударных волн, генерируемых в результате
гидравлического удара. Кроме того, при гидротранспортировании происходит самопроиз-
вольное естественное разрушение угля в углесосах и трубопроводах. Представляет интерес
использовать разрушение угля при гидротранспортировке для получения угля с требуемой
степенью дробления. Существует возможность рассчитать параметры гидротранспортной
установки, при которых на выходе можно получить полидисперсную среду с частицами угля
необходимой крупности. Для этого в рассматриваемых условиях необходимо знать круп-
ность и концентрацию транспортируемых частиц на входе в гидротранспортную систему. В
конечном итоге можно вычислить концентрацию полидисперсной среды, при которой обес-
печивается не только доставка нужного количества угля, но и измельчение его до требуемой
степени дробления. Определение требуемой объемной концентрации гидросмеси для рас-
сматриваемых условий позволяет связать воедино количество транспортируемого угля, сте-
пень измельчения частиц угля в углесосах и степень измельчения частиц в транспортных
трубопроводах. Таким образом, гидротранспортная система, кроме транспортировки угля,
может решать задачу пропитывания и дезинтеграции транспортируемых частиц с нужной
степенью измельчения для последующего создания структурированных суспензий.
Ключевые слова: структурированная суспензия, гидротранспорт, трубопровод, измель-
чение.
________________________________________________________________________________
© В.Д. Рубан, К.К. Подоляк, 2015
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №120
86
Для отечественной экономики уголь остается основным энергоносителем.
Поэтому ухудшение качества добываемых углей и повышение требований к
экологической безопасности их обогащения вызывают необходимость модерни-
зации геотехнологических систем путем повышения эффективности процессов
приготовления и транспортирования суспензий. Мировой опыт показывает, что
в этих условиях, наиболее рациональным решением является формирование не-
обходимых реологических свойств структурированных суспензий при их приго-
товлении и выбор рациональных режимов транспортирования, что позволяет
комплексно решить большую часть технологических, экологических, и, в ко-
нечном счете, экономических проблем.
Результаты анализа известных геотехнологий, основанных на применении
структурированных суспензий [1,2], показывают, что основными технологиче-
скими процессами, применяемыми при приготовлении структурированных сус-
пензий, являются: грохочение, дробление и измельчение, пропитывание, сме-
шение и гомогенизация. Одним же из наиболее энергоемких процессов являет-
ся процесс измельчения исходного угля до необходимой крупности. Поэтому
уменьшение энергетических затрат на измельчение и дробление твердой фазы,
положительно повлияет на стоимость приготовления структурированных сус-
пензий. Учитывая, что этот процесс предполагает смешение угля с водой и по-
следующее транспортирование этой смеси в цистернах или по трубопроводу,
перспективным является совместить процесс приготовления и транспортирова-
ния суспензии. Это возможно обеспечив измельчение угля при транспортиро-
вании в трубопроводах и центробежных насосах, за счет истирания и соударе-
ния, а в железнодорожных цистернах за счет дополнительного гидроимпульс-
ного воздействия.
Идея исследования заключается в том, чтобы максимально использовать
попутное измельчение угля, например, при транспортировке по трубопроводу и
при прохождении через углесос для достижения нужной степенью измельче-
ния. Модели процессов транспортировки известны и многочисленны, модели
процессов пропитывания и дезинтеграции изучены не так хорошо, но примеры
есть, однако никто не пытался решить задачу выбора параметров гидротранс-
портной системы, обеспечивающих не только доставку нужного количества
твердого, но и измельчения его до требуемой степени дробления.
Цель работы заключается в разработке метода решения задачи выбора пара-
метров гидротранспортной системы, которые обеспечивают доставку нужного
количества твердой фазы с заданной степенью измельчения.
Процессы дробления и измельчения применяются для доведения минераль-
ного сырья до необходимой крупности или для получения требуемого грануло-
метрического состава. В процессе дробления и измельчения куски и частицы
угля разрушаются внешними силами [3,4]. Разрушение происходит преимуще-
ственно по ослабленным сечениям, трещиноватостям и другим дефектным мес-
там структуры после перехода за предел прочности нормальных и касательных
напряжений, возникающих в материале при его упругих деформациях − сжатии,
растяжении, изгибе или сдвиге. Существует множество способов измельчения и
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №120
87
дробления угля. Наиболее широкое распространение получил механический
способ, эффективны электрогидроимпульсный и гидроимпульсный способ из-
мельчения, а также измельчение угля в трубопроводах при гидротранспортиро-
вании.
По технологическому назначению механические машины, применяемые для
разрушения кусков и частиц минерального сырья и других материалов, разде-
ляются на две основные группы: дробилки и мельницы [5]. При мокром дроб-
лении и измельчении дополнительно имеет место разрушение частиц в резуль-
тате пропитывания их жидкостью. Кроме того, в ряде технологий приготовле-
ния структурированных суспензий процесс пропитывания является отдельной
операцией, проводимой перед измельчением с целью снижения прочности час-
тиц твердой фазы за счет эффекта Рибиндера. Как показывают результаты ис-
следований некоторых авторов за счет этого возможно не только сократить
энергоемкость измельчения, но и улучшить характеристики гранулометриче-
ского состава измельченного материала, а также реологические параметры
структурированных суспензий [2, 6, 7].
Электрогидроимпульсный и гидроимпульсный способы измельчения пред-
полагают, разрушение твердого материала под действием ударных волн, гене-
рируемых в результате гидравлического удара. Известно также устройство для
электрогидроимпульсной обработки угольных пластов [8], которое за счет соз-
дания мощных импульсных ударов в заполненной водой скважине при элек-
трическом разряде между электродами трансформирует электрическую энер-
гию в механическую. Для этого в скважину, пробуренную по пласту, вводятся
электроды, и под напряжением 5…8 кВ производится импульсная обработка.
При создании импульсов в скважине, заполненной водой, происходит электри-
ческий пробой, в результате которого в искровом разряде создается газообраз-
ная среда, которая по своим характеристикам является плотной низкотемпера-
турной плазмой высокого давления. Вследствие сопротивления окружающей
среды в массиве возникают высокие мгновенные давления, образующие удар-
ные волны. Под воздействием гидравлических ударов угольный массив может
разрушаться с появлением новых и раскрытием имеющихся трещин. Данный
способ применим и для приготовления структурированных суспензий, так как
образовавшаяся ударная волна посредством воды передает энергию на твердые
частицы, тем самым, вызывая их разрушение.
Исследования [6, 9, 10] показывают, что интенсивность измельчения угля
при гидротранспортировании в трубопроводах неодинакова по длине трубо-
провода. На начальном участке длиной от 3 до 5 км имеет место наиболее ин-
тенсивное измельчение, характеризующееся резким уменьшением содержания
крупных и крупно-средних классов, представленных кусками угля неправиль-
ной формы, имеющих минеральные включения, микро- и макротрещины. Ска-
лывание выступающих неровностей и разрушение крупных кусков угля приво-
дит к образованию мелких классов, а перетирание последних увеличивает вы-
ход микронных фракций. С увеличением расстояния транспортирования, час-
тицы угля приобретают округлую форму, крупность их уменьшается, структура
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №120
88
становиться более однородной, а сопротивляемость угля разрушению увеличи-
вается.
Трубопровод для полидисперсной смеси образованной из материалов раз-
ных классов крупности рассчитывается по формуле
1
1
3
ср
2
2
0
1
1
1
2
0
1
1
35.0
2
1
1
1
2
ArS
SAr
fS
d
D
V
w
S
gD
V
L
S
ArS
SAr
gD
V
LH
(1)
где 321 ,, SSS – объемные концентрации соответственно тонких, мелких и кус-
ковых фракций; L – длина трубопровода; 0 – коэффициент гидравлического
трения при движении воды в трубопроводе; V – средняя расходная скорость
гидросмеси; g – ускорение свободного падения; D – диаметр трубопровода;
w – скорость степенного падения частиц мелкой фракции; срd – средневзве-
шенный диаметр частиц мелкой фракции; f – обобщенный коэффициент тре-
ния частиц о нижнюю стенку трубы; Ar – параметр Архимеда.
Расчет трубопровода необходимо произвести таким образом, чтобы в конце
транспортирования получить уголь требуемой степени дробления. Для этого
при всех прочих известных параметрах необходимо определить требуемую
концентрацию при которой обеспечивается не только доставка нужного коли-
чества угля, но и измельчение его до требуемой степени измельчения в рас-
сматриваемых условиях.
Обработка экспериментальных данных [10], указывает на следующую зави-
симость степени измельчения угля при гидротранспортировании от крупности ис-
ходного угля и объемной концентрации гидросмеси:
n
cpd
S
S
ai
1
9,11
, (2)
где i – степень измельчения угля; S – объемная концентрация гидросмеси,
д. ед.; cpd – средневзвешенная крупность угля перед гидротранспортированием, мм;
a , n – эмпирические константы, зависящие от характеристик угля.
Углесос является необходимым элементом технологии трубопроводного
транспорта. Сущность измельчения угля в углесосе заключается в дроблении
угольных частиц при изменении направления потока гидросмеси. Поскольку
энергия, необходимая для разрушения куска угля определяется его массой и
скоростью движения, раскалыванию при одинаковой скорости подвергаются
частицы, масса которых больше, т. е. интенсивность измельчения в углесосе за-
висит от крупности транспортируемого угля. Опытами подтверждается, что при
уменьшении крупности исходного материала интенсивность измельчения в уг-
лесосе снижается. При гидротранспортировании угля средневзвешенной круп-
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №120
89
ностью от 1,5 до 2,0 мм измельчения в углесосе практически не происходит.
Закономерность изменения степени измельчения угля в зависимости от окруж-
ной скорости рабочего колеса и его порядкового номера при последовательном
расположении углесосов выражается уравнением [10]:
0did Pcp , (3)
mViP 277,0035,017,0 (4)
где Pi – степени измельчения угля в углесосе; 0d – средневзвешенная крупность
рядового угля, мм; V – окружная скорость рабочего колеса, м/с; m – число ко-
лес последовательно работающих углесосов.
Для расчета параметров гидротранспортной установки в рассматриваемых
условиях необходимо знать крупность и концентрацию транспортируемых час-
тиц. В конечном итоге требуемая концентрация, при которой обеспечивается не
только доставка нужного количества угля, но и измельчение его до требуемой
степени дробления определяется как:
1
0
1
0
9,1
n
PN
n
PN
diad
diad
S , (5)
где Nd – необходимая средневзвешенная крупность угля после гидротранспортиро-
вания, мм.
Обозначив 1
0
n
Pdia через P и разделив на Nd , получим следующее вы-
ражение для требуемой концентрации
N
N
d
Р
d
Р
S
9,11
1
(6)
Графическая зависимость требуемой концентрации транспортируемых частиц от
суммарной степени дробления в углесосах и трубопроводах показана на рис.1.
Проведя линейную аппроксимацию требуемой концентрации транспортируе-
мых частиц от суммарной степени дробления в углесосах и трубопроводах, получа-
ем уравнение линии тренда (рис.2)
Nd
Р
S 4935.05775.0 (7)
при величине достоверности аппроксимации 9678.02 R
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №120
90
Рисунок 1 – График зависимости объемной концентрации гидросмеси от суммарной степени
дробления
Рисунок 2 – Линейная аппроксимация зависимости объемной концентрации
Определение требуемой объемной концентрации гидросмеси для рассмат-
риваемых условий позволяет связать воедино количество транспортируемого
угля, степень измельчения частиц угля в углесосах и степень измельчения час-
тиц в транспортных трубопроводах. Таким образом, гидротранспортная систе-
ма решает одновременно три задачи: транспортировку, пропитывание и дезин-
теграцию транспортируемых частиц с нужной степенью измельчения для по-
следующего создания структурированных суспензий.
Использование угля в виде структурированной суспензии взамен традици-
онных энергоносителей обеспечивает чрезвычайно широкий спектр признан-
ных во всем мире положительных технологических, экономических, экологиче-
ских и трудоохранных эффектов. А снижение затрат на приготовление структу-
рированных суспензий сделает данный вид топлива конкурентоспособным с
другими видами топлива.
___________________________
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Круть, О.А. Водовугільне паливо / О.А. Круть. – К.: Наукова думка, 2002. – 172 с.
2. Семененко, Е.В. Расчет параметров гидротранспорта высококонцентрированных водоуголь-
ных суспензий / Е.В. Семененко, А.А. Круть // Форум Горняков – 2011: Материалы междунар. конф.,
октябрь, 2011 г. Днепропетровск: НГУ, 2011. – С. 205 211.
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №120
91
3. Надутый, В.П. Вероятностные процессы вибрационной классификации минерального
сырья / В.П. Надутый, Е.С. Лапшин. – К.: Наукова думка, 2005. – 180 с.
4. Линч, А.Дж. Циклы дробления и измельчения. Моделирование, оптимизация, проектирование
и управление : пер. с англ. / Дж. Линч. – М.: Недра, 1981. – 343 с.
5. Андреев, С.Е. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых / С.Е. Андреев, В.В.
Зверевич, В.А. Перов. М.: Недра, 1966. 415 с.
6. Мурко, В.И. Научные основы процессов получения и эффективного применения водоуголь-
ных суспензий: автореф. дис. д-ра техн. наук: 05.17.07 / В.И. Мурко. – М., 1999. – 48 с.
7. Проблемы разработки россыпных месторождений / И.Л. Гуменик, А.М. Сокил, Е.В. Семененко,
В.Д. Шурыгин. – Днепропетровск: Сич, 2001. – 224 с.
8. Сергеев И.В. Новые направления совершенствования способов дегазации угольных пластов /
И.В. Сергеев, В.Г. Рыжков, Р.Г. Багдасаров // Проблемы горного дела. – М.: Недра, 1974. – С. 34–40.
9. Обоснование параметров и режимов работы гидротранспортных систем горных предприятий /
Ю.Д. Баранов, Б.А. Блюсс, Е.В. Семененко, В.Д. Шурыгин. – Днепропетровск: Новая идеология,
2006. – 416 с.
10. Свитлый, Ю.Г. Расчет измельчаемости угля при гидротранспорте / Ю.Г. Свитлый // Гидравли-
ческая добыча угля. – 1966. – № 11.- С. 8 – 11.
REFERENCES
1. Krut, O.A. (2002), Vodovugilne palyivo [Coal-water fuel], Naukova dumka, Kiev, Ukraine.
2. Semenenko, E.V. and Krut, O.A. (2011), ―Calculation of parameters hydrotransport highly coal-
water slurries‖, Proceedings of International Conference “Forum of Mining Engineers”, National Mining
University, Dnepropetrovsk, Ukraine, pp. 205 211.
3. Naduty, V.P. and Lapshin, E.S. (2005), Veroyatnostnye protsessy vibrotsionnoy klassifikatsii mine-
ralnogo syrya [Stochastic processes vibration classification of minerals], Naukova dumka, Kiev, Ukraine.
4. Linch, Dzh. (1981), Tsikly drobleniya i izmelcheniya. Modelirovanie, optimizatsiya, proektirovanie I
upravlenie [Crushing and grinding cycles. Modeling, optimization, design and management], Nedra, Mos-
cow, SU.
5. Andreev, S.E and Petrov, V.A. (1966), Droblenie, izmelchenie i grohochenie poleznih iskopaemih
[Crushing, grinding and screening of minerals], Nedra, Moscow, SU.
6. Murko, V.I. (1999), ―Scientific bases of obtaining and effective use of coal-water slurries‖, Abstract
of Ph.D. dissertation, Chemical technology of fuel and high-energy substances, Moscow, Russia.
7. Gumenik, I.L., Sokil, A.M., Semenenko, E.V. and Shurygin, V.D. (2001), Problemy razrabotki ros-
sypnyh mestorozhdeniy [Problems of alluvial deposits], Sich, Dnepropetrovsk, Ukraine.
8. Sergeev, I.V., Ryzhkov, V.G., Bagdasarov, R.G. (1974), ―New ways of improving methods of de-
gassing of coal seams‖, Problemy gornogo dela [Problems of Mining], pp. 34–40.
9. Baranov, Yu.D., Blyuss, B.A., Semenenko, E.V. and Shurygin, V.D. (2006), Obosnovanie parame-
trov b rezhimov gidrotransportnyh system gornyh predpriyatiy [Substantiation of parameters and modes of
operation of hydro systems of mining enterprises], Novaya ideologiya, Dnepropetrovsk, Ukraine.
10. Svitliy, Yu.G. (1966), ―Calculation grindability of coal in hydrotransport‖, Gidravlicheskaya doby-
cha uglya, no. 11, pp. 8-11.
___________________________
Об авторах
Рубан Виталий Дмитриевич, младший научный сотрудник отдела проблем шахтных энергети-
ческих комплексов, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Национальной академии
наук Украины (ИГТМ НАНУ), Днепропетровск, Украина, ruban-igtm@i.ua
Подоляк Константин Константинович, инженер отдела проблем шахтных энергетических
комплексов, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Национальной академии наук
Украины (ИГТМ НАНУ), Днепропетровск, Украина, podolyak@email.ua
About the authors
Ruban Vitaliy Dmitrievich, Master of Science, Junior Researcher in Department of Mine Energy Com-
plexes, M.S. Polyakov Institute of Geotechnical Mechanics under the National Academy of Sciences of
Ukraine (IGTM, NASU), Dnepropetrovsk, Ukraine, ruban-igtm@i.ua
Podolyak Konstantin Konstantinovich, Master of Science, Engineer in Department of Mine Energy
Complexes, M.S. Polyakov Institute of Geotechnical Mechanics under the National Academy of Sciences of
Ukraine (IGTM, NASU), Dnepropetrovsk, Ukraine, podolyak@email.ua
file:///C:\Users\??????????\Desktop\ruban-igtm@i.ua
file:///C:\Users\??????????\Desktop\podolyak@email.ua
file:///C:\Users\??????????\Desktop\ruban-igtm@i.ua
file:///C:\Users\??????????\Desktop\podolyak@email.ua
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2015. №120
92
Анотація. Розглянуті основні способи подрібнення вугілля, які можуть застосовуватися в про-
цесі приготування структурованих суспензій. Механічний спосіб, при якому для подрібнення
шматків і частинок мінеральної сировини і інших матеріалів використовуються дробарки і
млини, найширше поширений, але при цьому є достатньо енерговитратним. Менш енергови-
тратними і відповідно ефективнішими є гидроімпульсній і електрогідроімпульсний способи
подрібнення, за допомогою яких відбувається руйнування твердого матеріалу під дією удар-
них хвиль, що генеруються в результаті гідравлічного удару. Крім того, при гідротранспор-
туванні відбувається мимовільне природне руйнування вугілля у вуглесосах і трубопроводах.
Представляє інтерес використовувати руйнування вугілля при гідротранспортуванні для
отримання вугілля з необхідним ступенем подрібнення. Існує можливість розрахувати пара-
метри гідротранспортної установки, при яких на виході можна отримати полідисперсне се-
редовище з частинками вугілля необхідного розміру. Для цього в даних умовах необхідно
знати крупність і концентрацію частинок, що транспортуються, на вході в гідротранспортну
систему. Зрештою можна обчислити концентрацію полідисперсного середовища, при якій
забезпечується не тільки доставка потрібної кількості вугілля, але і подрібнення його до не-
обхідного ступеня дроблення. Визначення необхідної об'ємної концентрації гідросуміші для
даних умов дозволяє зв'язати воєдино кількість вугілля, що транспортується, ступінь подріб-
нення частинок вугілля у вуглесосах і ступінь подрібнення частинок в транспортних трубоп-
роводах. Таким чином, гідротранспортна система, окрім транспортування вугілля, може ви-
рішувати задачу просочення і дезинтеграції частинок, що транспортуються, з потрібним сту-
пенем подрібнення для подальшого створення структурованих суспензій.
Ключові слова: структурована суспензія, гідротранспорт, трубопровід, подрібнення.
Abstract. Key methods of coal breaking, which can be used for preparing structured
suspensions are considered including mechanical method of breaking lumps and particles of
minerals and other materials with the help of crushers and mills. This method is the most
extensively applied, however, it requires great energy consumption. Methods which consume less
energy and, therefore, are more effective are electrohydroimpulsive and hydroimpulsive breaking
which break solid materials by shock waves generated by hydraulic shock. In addition, when coal
is conveyed by hydrotransport a spontaneous and natural coal breakage is occurred in the coal-
insuckers and pipelines. Of particular interest is to use the coal destruction in the hydrotransport for
getting coal with the required rate of fragmentation. It is possible to calculate parameters for the
hydrotransports at which an output can be obtained with a polydisperse medium containing coal
particles of the required size. To this end, and under the conditions considered, it is necessary to
know size and concentration of particles transported to the entrance into the hydro-system.
Ultimately, it is possible to calculate concentration of the polydisperse medium which can ensure
not only delivery of the desired amount of coal but also its breakage to the desired degree of
fragmentation. Determining the required volume concentration of the slurry under the considered
conditions allows to link together amount of the coal transported and degree of the coal particles
crushing in the coal insuckers and transporting pipelines. Thus, the hydraulic system, additionally to
the function of the coal transporting, can also overcome a problem of transported particles soaking
and disintegration with the desired degree of breakage which ensures further creation of the
structured suspensions.
Keywords: structured suspension, hydrotransport, pipeline, breakage.
Статья поступила в редакцию 20.11.2014
Рекомендовано к публикации д-ром техн. наук Е.В. Семененко
|