Исследования гидравлических сопротивлений при движении в трубах золошлаковых тампонажно- закладочных суспензий
Експериментально досліджено залежність гідравлічного опору від швидкості руху та концентрації золошлакових суспензій при течії по трубах. Встановлена критична швидкість руху концентрованих гідросумішей....
Gespeichert in:
Datum: | 2012 |
---|---|
Hauptverfasser: | , |
Format: | Artikel |
Sprache: | Russian |
Veröffentlicht: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2012
|
Schriftenreihe: | Геотехническая механика |
Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/54416 |
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: | Исследования гидравлических сопротивлений при движении в трубах золошлаковых тампонажно- закладочных суспензий / П.Н. Должиков, П.Г. Фурдей // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 107. — С. 256-259. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraineid |
irk-123456789-54416 |
---|---|
record_format |
dspace |
spelling |
irk-123456789-544162014-02-02T03:15:24Z Исследования гидравлических сопротивлений при движении в трубах золошлаковых тампонажно- закладочных суспензий Должиков, П.Н. Фурдей, П.Г. Експериментально досліджено залежність гідравлічного опору від швидкості руху та концентрації золошлакових суспензій при течії по трубах. Встановлена критична швидкість руху концентрованих гідросумішей. Dependence of hydraulic resistance is experimentally set from the rate of movement of ash-slag suspensions at a flow on pipes. The critical speed of motion of the concentrated slurries is set. 2012 Article Исследования гидравлических сопротивлений при движении в трубах золошлаковых тампонажно- закладочных суспензий / П.Н. Должиков, П.Г. Фурдей // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 107. — С. 256-259. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 1607-4556 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/54416 622.273.217.2 ru Геотехническая механика 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 |
Експериментально досліджено залежність гідравлічного опору від швидкості руху та
концентрації золошлакових суспензій при течії по трубах. Встановлена критична швидкість
руху концентрованих гідросумішей. |
format |
Article |
author |
Должиков, П.Н. Фурдей, П.Г. |
spellingShingle |
Должиков, П.Н. Фурдей, П.Г. Исследования гидравлических сопротивлений при движении в трубах золошлаковых тампонажно- закладочных суспензий Геотехническая механика |
author_facet |
Должиков, П.Н. Фурдей, П.Г. |
author_sort |
Должиков, П.Н. |
title |
Исследования гидравлических сопротивлений при движении в трубах золошлаковых тампонажно- закладочных суспензий |
title_short |
Исследования гидравлических сопротивлений при движении в трубах золошлаковых тампонажно- закладочных суспензий |
title_full |
Исследования гидравлических сопротивлений при движении в трубах золошлаковых тампонажно- закладочных суспензий |
title_fullStr |
Исследования гидравлических сопротивлений при движении в трубах золошлаковых тампонажно- закладочных суспензий |
title_full_unstemmed |
Исследования гидравлических сопротивлений при движении в трубах золошлаковых тампонажно- закладочных суспензий |
title_sort |
исследования гидравлических сопротивлений при движении в трубах золошлаковых тампонажно- закладочных суспензий |
publisher |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
publishDate |
2012 |
url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/54416 |
citation_txt |
Исследования гидравлических сопротивлений при движении в трубах золошлаковых тампонажно- закладочных суспензий / П.Н. Должиков, П.Г. Фурдей // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 107. — С. 256-259. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
series |
Геотехническая механика |
work_keys_str_mv |
AT dolžikovpn issledovaniâgidravličeskihsoprotivlenijpridviženiivtrubahzološlakovyhtamponažnozakladočnyhsuspenzij AT furdejpg issledovaniâgidravličeskihsoprotivlenijpridviženiivtrubahzološlakovyhtamponažnozakladočnyhsuspenzij |
first_indexed |
2025-07-05T05:43:29Z |
last_indexed |
2025-07-05T05:43:29Z |
_version_ |
1836784507839053824 |
fulltext |
256
12 Влияние вибраций на статическое положение мениска движущейся в капилляре жидкости / В. П.
Надутый, В. И. Елисеев, В. И. Луценко, И. П. Хмеленко // Вісник Націон. техніч. ун-ту ХПІ : зб. наук. праць /
ХПІ. – Харьков, 2011. – № 59. – С. 104-111.
13 Елисеев В. И. Экспериментальное изучение влияния вибраций на устойчивость перетяжки жидкости
между двумя сферическими частицами / В. И. Елисеев, В. И. Луценко, Н. П. Анфимова // Дисперсные системы :
Материалы международ. конф., 17-21 сентября 2012 г. – Одесса : ОНУ, 2012. – С. 87-88.
14 Dong L. Lateral vibration of a water drop and its motion on a vibrating surface / L. Dong, A. Chaudhury, M.
K. Chaudhury // European Physical Journal. E. – 2006. – № 21. – P 231-242.
15 Сумм Б. Д. Физико-химические основы смачивания и растекания / Б. Д. Сумм, Ю. В. Горюнов. – М.:
Химия, 1976. – 232 с.
16 Волков В. И. Экспериментальное исследование гистерезиса смачивания / В. И. Волков, С. С. Лескова,
Е. Р. Кирколуп // Известия Алтайского гос. ун-та. – Барнаул : АлтГУ, 2006. – Вып. 49, № 1. – С. 106-111.
17 Benilov E. S. Drops climbing uphill on a slowly oscillating substrate / E. S. Benilov // Physical Review E. –
2010. – № 82. – P. 1-8.
УДК 622.273.217.2
Д-р техн. наук П.Н. Должиков,
инж. П.Г. Фурдей
(ДонГТУ)
ИССЛЕДОВАНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СОПРОТИВЛЕНИЙ ПРИ
ДВИЖЕНИИ В ТРУБАХ ЗОЛОШЛАКОВЫХ ТАМПОНАЖНО-
ЗАКЛАДОЧНЫХ СУСПЕНЗИЙ
Експериментально досліджено залежність гідравлічного опору від швидкості руху та
концентрації золошлакових суспензій при течії по трубах. Встановлена критична швидкість
руху концентрованих гідросумішей.
THE RESEARCH OF HYDRAULIC RESISTANCES OF TAMPONADE
LAYING OF ASH-SLAG SUSPENSIONS AT MOTION IN PIPES
Dependence of hydraulic resistance is experimentally set from the rate of movement of ash-slag
suspensions at a flow on pipes. The critical speed of motion of the concentrated slurries is set.
В последние годы в мировой практике проводятся широкомасштабные исследо-
вания параметров технологии и выбор оборудования для решения вопросов захо-
ронения в технологическом пространстве шахт как собственных твердых отходов
обогатительных фабрик, так и золы электростанций [1, 2].
К настоящему времени в промышленных условиях опробованы и дали положи-
тельные результаты технологические решения по утилизации мелкодисперсных от-
ходов ТЭС посредством трубопроводного транспорта на основе использования
энергии сжатого воздуха или использования высококонцентрированных гидросме-
сей с последующим тампонированием ими обрушенного выработанного простран-
ства очистных забоев.
На поверхности шахты приготовляется золошлаковая суспензия: эта смесь по-
дается в трубопровод, проложенный по стволу или по скважине. Далее гидросмесь
транспортируется по трубам к очистному забою, где поступает в изгибающийся
распределительный трубопровод, проложенный по очистному забою и прикреп-
ленный к забойному конвейеру. К распределительному трубопроводу присоедине-
ны через определенный интервал патрубки длиной 10…15 м, по которым гидро-
257
смесь поступает непосредственно в обрушенное пространство, вступает там во
взаимодействие с разрыхленной обрушенной породы, отдает последней влагу, в ре-
зультате чего образуется искусственный массив высокой плотности [2].
В результате выполненных нами исследований разработаны золошлаковые там-
понажно-закладочные суспензии следующей рецептуры: зола – 200 кг, золошлаки –
770 кг, вода – 560 кг. Смесь имеет плотность 1530 кг/м3, скорость седиментации –
0,019 м/с [3].
Концентрация суспензии и скорость ее движения определяют характеристики
трубопровода и гидравлические сопротивления.
Цель работы – исследовать гидравлические сопротивления при движении в тру-
бопроводе высококонцентрированных золошлаковых суспензий, определить рас-
ход смеси для закладки выработанного пространства.
Исследования параметров гидротранспортирования золошлаков были выполне-
ны на стендовых установках с трубопроводами диаметром 153, 202 и 256 мм.
Измерение гидравлических сопротивлений на горизонтальных участках трубо-
проводов производилось дифференциальными манометрами типа 3537 и 3536М в
комплекте со вторичными приборами типа КСД.
Наблюдения за режимом движения и величиной критической скорости велись
через прозрачные вставки, вмонтированные в трубопровод, с одновременной фик-
сацией подачи гидросмеси. Изменение режимов движения производилось путем
изменения частоты вращения приводного двигателя.
Исследования выполнены в диапазоне изменения массовой концентрации сме-
сей от 10 до 50%.
Экспериментальные данные, характеризующие зависимость гидравлических
сопротивлений от скорости и концентрации гидросмеси, приведены на рис. 1.
а)
б)
1 – при движении воды;
2, 3, 4 – при массовой концентрации 10, 25 и 50%.
Рис. 1 – Зависимость удельного гидравлического сопротивления от скорости и концентрации
гидросмеси при транспортировании золошлаков в трубопроводах диаметром 153 (а) и 256 мм
(б)
258
Анализ полученных зависимостей показывает, что характер изменения удель-
ных потерь напора от скорости и концентрации гидросмеси при транспортировании
золошлаков соответствует характеру изменения гидравлических сопротивлений
при течении условно однородных сред с незначительными энергозатратами на пе-
ремещение твердого материала. Гидротранспортирование подобных суспензий мо-
жет осуществляться при значительном насыщении гидросмеси 60-65% по массе,
большим принятого в условиях эксперимента.
Характер зависимости критической скорости от концентрации гидросмеси обу-
славливается прежде всего гранулометрическим составом транспортируемого ма-
териала, степенью его дисперсности, наличием в нем крупных и мельчайших час-
тиц и соотношением между ними.
Результаты замеров величин критических скоростей при транспортировании зо-
лошлаков приведены в табл. 1.
Таблица 1 – Критические скорости при транспортировании золошлаков в трубопроводах
Критическая скорость (м/с) при массовой концентрации гидросмеси, % Диаметр трубо-
провода, мм 5 10 15 25 30 40 50
153 0,60 0,90 1,05 1,15 1,20 1,10 0,90
202 0,70 1,00 1,15 1,28 1,30 1,24 -
256 0,90 1,15 1,25 1,40 1,40 1,32 -
Зависимость изменения критической скорости от концентрации гидросмеси и
диаметра трубопровода приведено на рис. 2
1, 2, 3 – для трубопроводов диаметром 153, 202 и 256 мм соответственно
Рис. 2 – Зависимость критической скорости от массовой концентрации гидросмеси при
транспортировании золошлаков
Характер изменения критической скорости в зависимости от массовой концен-
трации гидросмеси при транспортировании золошлака подобен и отражает режим
движения гидросмесей, составленных из тонко измельченных материалов. При
259
этом максимальное значение величины критической скорости наблюдается при
массовой концентрации около 30%.
Таким образом, на основании проведенных исследований можно констатиро-
вать, что при массовых концентрациях золошлаковых суспензий до 60% гидравли-
ческие сопротивления незначительны. Это означает, что при отработке пласта на
глубине 600 – 800 м гидросмесь плотностью 1530 кг/м3 за счет гидростатического
напора может двигаться по трубопроводу длиной до 2 км с расходом 300 м3/ч.
Таким образом, реализация гидравлического способа закладки выработанного
пространства с применением золошлаков не требует создания дополнительного
технологического комплекса по приготовлению высококонцентрированных гидро-
смесей и их транспортирования в шахту с нагнетанием в обрушенные породы или
погашаемые выработки. Режим движения золошлаковых суспензий обеспечивает
высокую эффективность закладочных работ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Уманский У.У. Использование подземных пространств для улучшения экологической обстановки в угледобы-
вающих регионах / У.У. Уманский // Уголь Украины. – 1997. - №2.
2. Бебенюк В.А. Справочник по горнорудному делу / В.А. Бебенюк, Я.С. Пыжьянов, И.Е. Ерофеев. – М.: Недра,
1967.
3. Должиков П.Н. Ресурсосберегающие технологии ликвидации подземных пустот залкадочными смесями на ос-
нове отходов производства / П.Н. Должиков, П.Г. Фурдей, Е.О. Ивлиева // Сб науч. тр. ДонГТУ. – Вып.37. – Алчевск:
ДонГТУ, 2012. – С. 217-224.
УДК 622.838.53
Аспирант А.С. Крышнёв
(ГП «Дзержинскуголь»)
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
КОМБИНИРОВАННОГО СПОСОБА ОХРАНЫ ШТРЕКОВ
УСЕЧЕННЫМИ УГОЛЬНЫМИ ЦЕЛИКАМИ
Дана загальна характеристика гірничо-геологічних умов пласту k8. Наведено прогнозні й
фактичні зсуви покрівлі в розглянутій виробці. Проведено аналіз ефективності застосування
комбінованого способу охорони виробки.
PERFORMANCE EVALUATION OF COMBINED METHOD SAFEGUARD
DRIFT OF A TRUNCATED COAL PILLARS
General description of mining-geological conditions of the coal seam k8 is given. Predicted and
actual roof displacement in the mine working under consideration is described. Effectiveness analy-
sis of using combined method of mine working protection is made.
При поддержании выработок, примыкающих к действующим очистным за-
боям, способы их охраны должны обеспечивать устойчивое состояние кровли в
процессе ее опускания на 0,4-1,2 м в зависимости от жесткости охранного со-
оружения и вынимаемой мощности пласта. В связи с этим появляется необхо-
димость применения эффективных комбинированных типов крепления и спо-
собов охраны горных выработок [1], основанные на сочетании оптимальных
типов арочных металлических податливых крепей и прогрессивных охранных
сооружений [2]. Это обусловливает, на участках промышленной проверки но-
|