Обоснование технологии подготовки глинистых песков россыпных месторождений управляемым водонасыщением

Никитин, Андрей Викторович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Обоснование технологии подготовки глинистых песков россыпных месторождений управляемым водонасыщением
ВАК РФ 25.00.22, Геотехнология(подземная, открытая и строительная)

Автореферат диссертации по теме "Обоснование технологии подготовки глинистых песков россыпных месторождений управляемым водонасыщением"

003406743

На правах рукописи

Никитин Андрей Викторович

ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОДГОТОВКИ ГЛИНИСТЫХ ПЕСКОВ РОССЫПНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ УПРАВЛЯЕМЫМ ВОДОНАСЫЩЕНИЕМ

Специальность 25.00.22 — «Геотехнология (подземная, открытая и строительная)»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

" 3 ДЕК 2009

Иркутск, 2009

003486743

Работа выполнена в Институте горного дела, геологии и геотехнологий Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Сибирский федеральный университет»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Кисляков Виктор Евгеньевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Дудинский Федор Владимирович

кандидат технических наук, профессор Костромитинов Константин Николаевич

Ведущая организация: ОАО «Иркутский научно-

исследовательский институт благородных и редких металлов и алмазов»

Защита диссертации состоится «18» декабря 2009 г. в 10® на заседании диссертационного совета Д 212.073.07 при ГОУ ВПО «Иркутский государственный технический университет» по адресу 664074 г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, корпус «К», конференц-зал.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, с подписью составителя и заверенных печатью, просим направлять в адрес диссертационного совета Д 212.073.07 на имя ученого секретаря, по факсу (3952) 405104 или электронной почте на адрес e-mail: go_gor@istu.edu

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Иркутский государственный технический университет».

Автореферат разослан " "-'Ч- ? 9 2009 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

/ Si ,

АгЛ-Я

В. П. Федорко

Актуальность работы.

Современные резервы запасов россыпных месторождений связаны с возможностью вовлечения в разработку месторождений и их участков «кондиционных» по содержанию, но со сложными горно-геологическими условиями.

Анализ состояния нераспределенного фонда объектов для открытой гидромеханизированной, экскаваторной, бульдозерно-скреперной разработки золотоносных россыпей, проведенный ФГУП ЦНИГРИ, показал, что в эксплуатацию может быть вовлечено около 70 % запасов, что в целом по всем золотодобывающим районам России повысит добычу на 58 % от современного уровня годовой добычи. Значительная доля этих запасов является непривлекательной в силу высокого содержания глинистых пород.

Попадая в процессы промывки и обогащения, глина принимает форму окатышей разного диаметра и дезинтегрируется в среднем на 5-8 % при дражном способе разработки и на 20-25 % при использовании промывочных установок. По результатам анализа генерального опробования драг и промывочных установок некоторых золотодобывающих предприятий Сибири, потери золота с окатышами могут достигать 95 % от общего количества технологических потерь металла.

Известные способы подготовки глинистых золотоносных песков: акустический, ударно-акустический, вибрационный, гидроимпульсный, ультразвуковой, криогенное воздействие на глинистые пески и т.д. - не нашли широкого применения ввиду необходимости изготовления сложных технических устройств, малой эффективности их работы для широкого спектра типов глинистых песков и недостаточной изученности основополагающих явлений.

В тоже время доказано, что повышать эффективность дезинтеграции глинистых песков следует не столько в направлении реконструкции оборудования и технологии обогащения, сколько путем совершенствования технологии подготовки песков с предварительным изменением их агрегатного состояния.

Вышеизложенное подтверждает актуальность исследований в области подготовки глинистых песков россыпных месторождений перед подачей их на обогащение.

Цель работы. Обоснование технических и технологических решений по подготовке глинистых песков россыпных месторождений к обогащению.

Идея работы. Подготовка глинистых песков к обогащению заключается в снижении их прочностных показателей путем управляемого водонасыще-ния глинистых отдельностей в промежуточном складе после их выемки земле-ройно-транспортной техникой из массива.

Основные задачи исследования.

1. Обзор и анализ известных способов подготовки глинистых песков с целью повышения показателей их последующего обогащения.

2. Изучение структуры глин на предмет выявления роли влажности в определении прочности различных структурных связей, а также формирование механизма разупрочнения глинистых пород при изменении содержания связной и свободной воды.

3. Математическое моделирование показателей прочности и промывисто-сти пганистых песков в зависимости от содержания в них воды с учетом основных горно-геологических параметров: содержание в песках глины, пористость и консистенция, трещиноватость, коэффициент фильтрации и др.

4. Разработка и научное обоснование технологий подготовки глинистых песков россыпных месторождений.

5. Определение критериев и оценка эффективной области применения предлагаемых технологических решений на примере известного участка горных работ по разработки глинистого россыпного месторождения.

Методы исследований. Изучение и обобщение научно-исследовательских работ, литературных источников, патентных, фондовых материалов и практического опыта. Проведение натурных наблюдений, математическая и статистическая обработка результатов экспериментов и наблюдений. Математическое моделирование физических явлений и показателей технологических процессов.

Основные научные положения.

1. Подготовка глинистых песков россыпных месторождений управляемым водонасыщением возможна при значениях естественной влажности меньше максимального содержания связной воды и основана на снижении показателей прочности и промывистости глинистых песков, при определении которых кроме содержания частиц глинистой фракции необходимо учитывать пластические свойства песков и их естественную влажность, а предварительное снижение последней повысит эффективность водонасыщения.

2. Подготовку водонасыщением необходимо проводить для отдельностей глинистых песков после их выемки землеройно-транспортной техникой и размещения в промежуточном складе, в то время как зависимость приращения времени водонасыщения от диаметра отдельностей имеет степенной вид.

3. Эффективность технологии подготовки глинистых песков управляемым водонасыщением зависит от времени нахождения отдельностей песков в промежуточном складе, причем его увеличение складывается лишь из времени одного цикла водонасыщения и времени на вторичную выемку глинистых песков из-под воды.

Обоснованность и достоверность подтверждена сходимостью результатов теоретических исследований с практическими данными, а также с критериями доверительной вероятности; патентной защитой полученных решений; внедрением результатов проведенных исследований при проектировании и эксплуатации горных предприятий по разработке глинистых россыпных месторождений; значительным объемом статистических данных.

Научная новизна:

- доказана возможность подготовки глинистых песков россыпных месторождений управляемым водонасыщением;

- определены закономерности изменения показателей прочности глинистых пород в зависимости от значений весовой влажности;

- получена математическая модель определения скорости и объема водо-насыщении отдельностей глинистых песков;

- установлена степень влияния диаметра, коэффициентов фильтрации и трещиноватости отдельностей глинистых песков, образованных в процессе выемки землеройно-транспортной техникой из массива, на показатели водона-сыщения;

- выявлены основные математические зависимости для определения извлечения глин в слив, как показателя эффективности водонасыщения, при промывке песков в скруббере и регулировании показателей прочности глинистых песков.

Практическую ценность имеют:

- принципиально новые технологические схемы разработки глинистых россыпных месторождений полезных ископаемых (патенты РФ на изобретение №2347074, №2353772, №2359126, №2355886), основанные на подготовке глинистых песков к обогащению управляемым водонасыщением;

- конструктивные решения центробежного дезинтегратора (патент РФ № 2293607);

- конструктивные решения выемочно-транспортирующего оборудования драги (патент РФ на полезную модель № 59725);

- методика определения величины извлечения глин в слив в зависимости от времени и объема водонасыщения;

- методика оценки области эффективного применения технологии подготовки глинистых песков управляемым водонасыщением.

Личный вклад автора:

- разработка новых технологических решений по повышению эффективности отработки глинистых песков;

- постановка, проведение, обработка и интерпретация эксперимента и натурных наблюдений по исследованию процесса разупрочнения глинистых пород при контроле и регулировании содержания воды;

- разработка технологических схем освоения россыпных месторождений с подготовкой глинистых песков управляемым водонасыщением;

- разработка методических положений по определению технологических параметров предлагаемого способа подготовки тинистых песков;

- разработка методики определения области эффективного применения технологии подготовки глинистых песков управляемым водонасыщением.

Реализация работы. Технология подготовки глинистых песков россыпных месторождений управляемым водонасыщением принята к внедрению ООО «Артелью старателей Ангара-Север» на участке горных работ «р. Большая Мурожная».

техническая конференция аспирантов и молодых ученых, Красноярск (2007 г.); первая и вторая Красноярская городская ассамблея «Красноярск. Технологии будущего» (2008-2009 г.г.); VII международная научно-техническая конференция «Современные технологии освоения минеральных ресурсов», Малайзия, Куала-Лумпур (2009 г.).

Публикации. По теме диссертационных исследований опубликовано 9 работ, из них: 1 в издании, рекомендованном списком ВАК; 5 патентов на изобретение и 1 патент на полезную модель.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, изложена на 130 страницах машинописного текста, включая 64 рисунка, 15 таблиц и список используемой литературы из 110 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе рассмотрены и систематизированы способы подготовки глинистых песков россыпных месторождений в структуре процессов открытых горных работ.

Во второй главе выявлен механизм влияния влажности глинистых пород на показатели их прочности и промывистости, разработана математическая модель определения сцепления и угла внутреннего трения широкого спектра глинистых пород при изменении их влажности.

В третьей главе приведена методика определения скорости и объема водонасыщения отдельностей глинистых песков, представлены результаты исследования влияния диаметра и трещиноватости отдельностей на скорость и объем водонасыщения, представлены результаты математического моделирования зависимости извлечения глин в слив при промывке в скруббере.

Четвертая глава содержит принципиально новые технологические схемы разработки россыпных месторождений, основанные на управляемом во-донасыщении глинистых песков, а также методику оценки области эффективного применения предлагаемых технологических решений.

Дробаденко В .П., Мязин В.П., Кисляков В.Е., Тальгамер Б. Л., Троицкий В.В., Тумольская Т.В. и др. посвятили свои работы разработке мероприятий по борьбе с негативным влиянием глинистых включений в песках россыпных месторождений.

Для выявления роли влажности в формировании прочностных свойств глинистых пород и, как их следствие, показателей промывистости, на основании знаний о структуре шин и современной теории прочности дисперсных систем - теории ДЛФО, сформирован механизм определения прочности глинистых пород при изменении содержания воды различных типов.

В результате анализа работ В.А. Королева, В.Н. Соколова, В.И. Осипова и др. установлено, что содержание связной воды в глинистых породах (дисперсной системе) определяет расстояние между минеральными частицами и, соответственно, силы молекулярного и ионно-электростатического взаимодействия, а также радиусы кривизны капиллярно-стыковых мостиков между частицами и, тем самым, силу капиллярного взаимодействия. Кроме того, содержание или отсутствие воды определяет наличие и величину сил цементации глинистых частиц.

Длительное естественное влагонакопление в глинистых породах способствует увеличению количества связной влаги до предельного значения, соответствующего максимальной молекулярной влагоемкости пород. Максимальное количество связной воды обладает свойством оказывать расклинивающее давление на частицы, что приводит к набуханию. В таком состоянии дезинтегрировать глинистые породы в водной среде не представляется возможным, а дальнейшее увеличение влажности связано с заполнением водой пор и пустот.

В тоже время известны примеры разупрочнения дисперсных систем при увеличении влажности. Эти случаи отнесены к искусственному водонасыще-нию предварительно высушенных глинистых пород.

На основании многочисленных данных практики ведения строительных и горных работ, иллюстрирующих как дезинтеграцию глинистых пород в воде, так и их упрочнение после набухания и образование окатышей, отмечено существование условия разупрочнения глинистых пород в воде.

Для воспроизведения известного эксперимента по определению характера и скорости размокания тинистых пород, методика проведения которого описана В. Д. Ломтадзе, были отобраны тинистые породы в пределах участка горных работ «река Дыдан» Артели старателей «Прииск Дражный».

В результате наблюдений за ходом эксперимента отмечено, что образцы с высокой исходной весовой влажностью размокают медленнее более сухих, а при достижении исходной влажности некоторого предела - становятся «неразмокаемыми».

Разупрочнение глин в водной среде происходит вследствие сравнительно быстрого увеличения объема глинистых агрегатов с невысокой исходной влажностью благодаря образованию водных оболочек при гидратации и относительно медленном проникновении воды внутрь массы тины. В результате этого создается резкое объемное различие между гидратированным и смежным относительно сухим слоем, приводящее к возникновению механического напряжения между ними, а это, в свою очередь, является причиной отрыва гидратиро-ванных слоев.

Равнодействующей сил взаимодействия между глинистыми частицами (молекулярных, ионно-электростатических, капиллярных и др.) является сцепление, которое в теории физики горных пород служит количественным показателем прочности, характеризующим начальное сопротивление породы сдвигу при нормальном напряжении, равном нулю.

Прочность связных тинистых пород определяется пределом прочности на сдвиг г, который одновременно, согласно работам В.В. Троицкого, В.В. Олюнина и М.В. Верхотурова, является надежным критерием промывисто-сти глинистых материалов струями воды.

Из уравнения Кулона-Навье предел прочности на сдвиг определяется исходя из значения нормального напряжения на образце породы и данных показателей прочности - угла внутреннего трения <р и сцепления с. Это, с учетом вы-шеотмеченного, позволило выбрать его в качестве критерия оценки эффективности водонасыщения глинистых песков.

Для определения численных значений угла внутреннего трения и сцепления была сформирована коллекция горно-геологических свойств широкого

спектра глинистых пород различных регионов России и бывшего СССР на основании которой разработана математическая модель. Расчетные формулы для определения показателей прочности представлены в табл. 1.

Таблица 1

Расчетные формулы для моделирования значений сцепления и угла внутреннего трения

Параметры Тип глинистых пород

Супесь Суглинок Глины

(/>, град (р = а-Хг + Ъ-Я + (1

с, МПа с = е-Л + / с = е-Л2 + /-Л + й

Эмпирические коэффициенты

а а = 66,67-5-58,33 а = 72 • Б2 - 64,8 • 5 -1,9 а = 213,6-В2 -185,2-В+ 3,7

Ь 6 = -88-В + 51 Ь = -81,8 .В1 + 71,8 5-6,6 6 = -374,4-В2 + 314-В-21,4

Л ¿=20,8-3+19,5 <? = 15,2 • В2 - 23,6 ■ В + 29,9 <7 =148-В2 -132,4-В + 33,4

е е = 0,05-В-0,36 е = 4,1912 - В2 - 3,334-В+ 1,018 г = 5,72 • В2 - 6,57 • В + 2,02

/ /=-0,08-5 + 0,32 / = -6,504-В2+ 5,281-В-2,0515 / =-8,96-В2 + 11,34-В-4,2

й = 0 А = 2,507 - В2 - 2,1856 - В +1,23 Л = 3,245- В2 -4,91-В + 2,61

Примечание: X - коэффициент пористости; В - предел консистенции.

В качестве объекта исследований были приняты три группы пород, отличительными признаками которых являются содержание глинистых частиц (Сг, %) и число пластичности (/„): супесь (Сг =3-40 %; 1п =1+7), суглинок {Сг =10-30 %; 1п =7+17) и глины (С, >30 %; /„ >17).

Результаты моделирования имеют действительные данные в пределах значений коэффициента пористости: для супеси от 0,5 до 0,75, для суглинка от 0,5 до 1,0 и для глин от 0,6 до 1,0.

0,18 0,16 0,14 | 0,12 0,10 | 0,08 5 0,06

0,04

-----Предел консистенции О

— — Предел консистенции 0,25 —— Предел консистенции 0,75

0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 Коэффициент пористости

Рис. 1. Зависимость угла внутреннего трения супеси от коэффициента пористости

0,60 0,65 Коэффициент пористости

Рис. 2. Зависимость сцепления супеси от коэффициента пористости

В целом регрессионные графики показателей прочности глинистых пород в зависимости от коэффициента пористости (рис. 1-6) отражают: при рассмотрении пород от супесей к глинам - уменьшение угла внутреннего трения и уве-

личение сцепления; при увеличении значении предела консистенции - уменьшение угла внутреннего трения и сцепления.

----- Предел консистенции о

— — Предел консистенции 0,25 — — • ■ • Предел консистенции 0,5 —~ Предел консистенции 0,75 -1-1-1-

0,5

0,6

0,9

0,7 0,8

Коэффициент пористости

Рис. 3. Зависимость угла внутреннего трения суглинка от коэффициента пористости

-----Предел консистенции 0

— — Предел консистенции 0,25

— • • • Предел консистенции 0,5 — Предел консистенции 0,75

0,7 0,8

Коэффициент пористости

Рис. 4. Зависимость сцепления суглинка от коэффициента пористости

■ Предел консистенции 0

■ Предел консистенции 0,25

■ Предел консистенции 0,5 - Предел консистенции 0,75

0,7 0,8 0,9

Коэффициент пористости

Рис. 5. Зависимость угла внутреннего трения глин от коэффициента пористости

5 0,6

— Предел консистенции 0 — Предел консистенции 0,2Б »Предел консистенции 0,5 — Предел консистенции 0,75

* « 1

---

0,6

0,7 0,8 0,9

Коэффициент пористости

Рис. 6. Зависимость сцепления глин от коэффициента пористости

На основании представленных графиков важной дополнительной характеристикой физического состояния глинистых пород является предел консистенции, значение которого определяется по формуле:

В = -

(1)

где IV — весовая влажность материала - отношение веса воды, содержащейся в породе, к весу породы, высушенной при температуре 100-105° до постоянного веса, %; \¥р - предел пластичности, %; 1¥т~ предел текучести, %.

Границы значений предела консистенции, используемые при построении зависимостей, соответствуют физическому состоянию породы. Так, интервал от 0 до 0,25 - полутвердое состояние, от 0,25 до 0,5 - тугопластичное, от 0,5 до 0,75 - мягкопластичное.

В результате включения формулы (1) в существующую модель определения показателей прочности глинистых пород, получена возможность определе-

ния значений угла внутреннего трения и сцепления при изменении весовой влажности образца.

Данная модель охватывает всю область значений числа пластичности и предела текучести при любых значениях весовой влажности пород, что определяет многообразие возможных результатов. Рассмотрим графики изменения сцепления глинистых пород от весовой влажности при значениях коэффициента пористости 0,65 (см. рис. 7-8) и изменении числа пластичности и предела текучести.

При моделировании вариантов глинистых пород изменением значений числа пластичности, влажности и предела текучести график зависимости имеет два характерных участка. Первый - параллельный оси влажности соответствует твердому состоянию породы при постоянном значении сцепления. Увеличение влажности влечет переход в твердое упругое состояние, соответствующее второму криволинейному участку графика - отмечается уменьшение сцепления глинистой породы до значений влажности, равным пределу пластичности (Жп, см. рис. 8), при котором порода переходит в пластичное состояние. После чего сохраняет незначительное сцепление и при дальнейшем водонасыщении теряет прочность.

-Предел текучести 25%

— — Предел текучести 45%

— ■ — Предел текучести 65% ..........Предел текучести 85%

-V

/я

У . /я

40 60

Влажность,%

Рис. 7. Зависимость сцепления глинистых пород от влажности при значении числа пластичности 20 и коэффициенте пористости 0,65

Рис. 8. Зависимость сцепления глинистых пород от влажности при значении предела текучести 50 и коэффициенте пористости 0,65

Полученная в результате проведенных исследований точка ТУп (см. рис. 8) соответствует значению сцепления 0,21 МПа для всех рассматриваемых вариантов пород и условий. В.В. Троицким было отмечено, что верхний предел пластичности глинистых пород соответствует приблизительному значению предела прочности на сдвиг, равному 0,21 МПа. Зная, что сцепление характеризует прочность материала в отсутствии нормального напряжения, можно сделать вывод о сходимости результатов исследований.

Таким образом, получена математическая модель определения основных показателей прочности глинистых пород: сцепления и угла внутреннего трения - в зависимости от весовой влажности этих пород с учетом содержания глинистых частиц, изменения пористости, пластичности и других параметров. Данная модель описывает случай искусственного управляемого водонасыщения глинистых пород.

Вышеизложенное является доказательством первого научного положения, выносимого на защиту, а именно: подготовка глинистых песков россыпных месторождений управляемым водонасыщением возможна при значениях естественной влажности меньше максимального содержания связной воды и основана на снижении показателей прочности и промывистости глинистых песков, при определении которых кроме содержания частиц глинистой фракции необходимо учитывать пластические свойства песков и их естественную влажность, а предварительное снижение последней повысит эффективность водонасыщения.

В теории и практике подготовительных работ при разработке россыпных месторождений широко известны способы подготовки массива песков водонасыщением. Эти способы следует считать одним из важных технологических этапов в силу того, что подготовка осуществляется в месте залегания без выемки и транспортировки песков к обогатительным приборам, а также, в связи с развитием технологий извлечения ценного компонента непосредственно из массива.

В тоже время их отличает общий значимый недостаток - неэффективны при подготовке массива с тинистыми включениями, которым соответствует минимальный коэффициент фильтрации. Увеличение доли содержания глин характеризуется минимизацией эффективности водонасыщения массива.

Во избежание отмеченного недостатка рассмотрена возможность водонасыщения глинистых песков в виде отдельностей, после выемки из массива землеройно-транспортной техникой, в специально организованном промежуточном складе.

Отдельностью является характерная форма кусков горных пород, образующаяся в результате естественного или искусственного разрушения этих пород. В рассматриваемом случае под отдельностью понимается кусок глинистых песков определенной размерности, полученный в результате разработки массива землеройно-транспортной техникой.

Базовая технологическая цепочка включает в себя первичную выемку глинистых песков из массива, их транспортирование и складирование в промежуточный склад в виде отдельностей. В качестве промежуточного склада может быть использована существующая или специально подготовленная технологическая емкость в контуре ведения горных работ, предназначенная для размещения и водонасыщения установленного объема глинистых песков. Вторичная выемка песков производится из-под воды с подачей на обогащение.

Для получения начальных зависимостей при определении скорости и объема водонасыщения приведенной формой отдельности принята форма шара.

Один кубический метр глинистых песков, размещенных в промежуточном складе, суммируется из общего объема п глинистых отдельностей и объема пустот Ул, заполненных водой:

Г=~Е?-п+Уа, м\ (2)

Тогда количество тинистых отдельностей в 1 м3 песков определяется из уравнения:

1-Г

« = 1,911-^-42., ед,

где £> - средний диаметр отдельностей глинистых песков, м.

Площадь поверхности глинистых отдельностей в 1 м3 песков:

Огп, мг. (4)

Объем водонасыщения (количество воды, «проникшее» в глинистые отдельности) за период времени Т:

где Кф - коэффициент фильтрации в отдельностях глинистых песков, м/сут; Т - продолжительность водонасыщения отдельностей, сут; Ктр - коэффициент, учитывающий трещиноватость отдельностей; Я2 - площадь поверхности нево-донасыщенной среды внутри отдельности на конец времени Т, м2; Нс - глубина проникновения воды в глинистой отдельности за время Т, м.

5г = я-(0-2-кс)2-п,м2. (6)

Таким образом, сделан вывод о том, что объем и скорость водонасыщения глинистых отдельностей зависят от времени водонасыщения, среднего диаметра отдельностей, их трещиноватости и коэффициента фильтрации.

Для определения исследуемого интервала значений диаметра глинистых отдельностей после их выемки из массива и подачи для подготовки водонасы-щением проведены натурные наблюдения на участке горных работ «р. Большая Мурожная» ООО «Артель старателей Ангара-Север». В качестве выемочной техники для наблюдений были выбраны бульдозер Когтей 0355А (см. рис. 9) и драглайн ЭШ 6.45 (см. рис. 10).

Рис. 9. Отвал глинистых песков после выемки бульдозером Коп^и 0355А

Ш^Лл

Рис. 10. Отвал глинистых песков после выемки драглайном ЭШ 6.45

Результаты наблюдений позволили определить исследуемый интервал значений диаметра глинистых отдельностей от 0,05 м до 0,5 м с шагом в 0,05 м. Также удалось отметить, что изменение диаметра отдельностей в отвале при работе выемочной техники определяется толщиной срезаемой стружки, числом пластичности разрабатываемого материала и его влажностью.

Количество отдельностей в единице объема в большей степени зависит от их диаметра и в меньшей - от объема пустот между отдельностями. Влияние диаметра отдельностей на их количество иллюстрируют граничные значения полученных результатов: в интервале диаметров от 0,05 до 0,50 м их количество составляет от 13759 до 11 шт. соответственно.

Равно как и крупность отдельностей, объем пустот между ними оказывает значительное влияние на площадь свободной поверхности отдельностей в единице объема. Так, при рассмотрении куска диаметром 0,05 м при изменении объема пустот от 0,1 до 0,3 м3/м3 площадь свободной поверхности уменьшается со 108 до 84 м2, что соответствует разнице в 22 %.

Использование для расчетов объема водонасыщения формулы (5) позволяет моделировать результаты при любых значениях коэффициентов фильтрации и трещиноватости, что определяет многообразие возможных результатов. При исследовании влияния диаметра отдельностей на объем водонасыщения коэффициент трещиноватости принят неизменным и равным 1,05, а коэффициент фильтрации для наглядности результатов составляет 0,0001 м/сут (см. рис. 11) и 0,005 м/сут (см. рис. 12).

Рис. 11. Объем водонасыщения Рис. 12. Объем водонасыщения

глинистых отдельностей в зависимости от глинистых отдельностей в зависимости от

времени водонасыщения и их диаметра при времени водонасыщения и их диаметра при

коэффициенте трещиноватости 1,05 коэффициенте трещиноватости 1,05

и коэффициенте фильтрации 0,0001 м/сут и коэффициенте фильтрации 0,005 м/сут

Роль диаметра отдельностей глинистых песков при определении показателей их водонасыщения установлена на основании изменения скорости водонасыщения отдельностей при достижении установленного значения влажности.

Для расчетной модели, условия и результаты которой представлены на рис.11, было установлено значение объема водонасыщения равным 10%. На рис. 13 видно, что увеличение диаметра отдельности на 0,05 м при коэффи-

циенте фильтрации равном 0,0001 м/сут. приводит к увеличению времени водо-насыщения в среднем на 8 сут.

Результаты аналогичной модели при коэффициенте фильтрации 0,005 м/сут, данные которой иллюстрирует рис. 12, показали, что установленный для наблюдений объем водонасыщения равный 50 % при тех же диаметрах отдельностей достигается за время в интервале от 1 до 10 сут. с шагом - 1 сут.

Диаметр отдельностей, м.

Рис. 13. Гистограмма изменения скорости водонасыщения отдельностей при достижении установленного значения влажности

Анализ результатов моделирования объема и времени водонасыщения в зависимости от диаметра отдельностей глинистых песков показал существенную роль последнего при низких значения коэффициента фильтрации. Увеличению коэффициента фильтрации соответствует рост скорости водонасыщения и снижение роли диаметра отдельностей.

Обозначив приращение времени водонасыщения с увеличением диаметра отдельности глинистых песков от 0 до 0,5 м с шагом в 0,05 та- АТ, аналогично вышеописанному способу получены значения АТ в зависимости от коэффициента фильтрации и заданной границы объема водонасыщения при неизменных коэффициенте трещиноватости, равном 1,05, и объеме пустот между отдельно-стями -0,1 м3/м3. Результаты расчетов иллюстрированы на рис. 14.

1 | 12 £ I

X л

f 2 8

2 о

0,000 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 Коэффициент фильтрации, м/сут.

Рис. 14. Графики AT в зависимости от коэффициента фильтрации и объема водонасыщения (%) отдельностей глинистых песков

Таким образом, можно заключить, что переход в процессе водонасыщения глинистых песков от массива к отдельностям позволяет рассматривать его как эффективный способ подготовки к последующему обогащению, а управление диаметром отдельностей глинистых песков является важной технологической задачей, оказывающей непосредственное влияние на скорость и объем водонасыщения.

На основании методики определения скорости и объема водонасыщения отдельностей глинистых песков, также были получены зависимости (см. рис. 15-16), иллюстрирующие влияние трещиноватости на скорость и объем водонасыщения.

юо —

1 60

о 20

.......... 1,05 ---1,15

-- - 1,25 -1.30

¿с?

0 5 10 15 20 25 30 Бремя водонасыщения, с/т.

Рис. 15. Объем водонасыщения глинистых отдельностей диаметром 0,25 м в зависимости от времени водонасыщения и их трещиноватости при коэффициенте фильтрации 0,001 м/сут

Ар

---1,15 ----1 ?П

--1,25 -1,30

о 5 ю и

Время водонасыщения, сут.

Рис. 16. Объем водонасыщения глинистых отдельностей диаметром 0,25 м в зависимости от времени водонасыщения и их трещиноватости при коэффициенте фильтрации 0,005 м/сут

Анализ графиков на рис. 15-16 показал, что увеличение трещиноватости отдельностей глинистых песков ведет к увеличению объема их водонасыщения. Это объясняется тем, что трещины увеличивают площадь открытой поверхности, способствуя инфильтрации большего количества воды. Как видно из компактной группы графиков зависимости объема водонасыщения от трещиноватости роль последней в определении показателей водонасыщения значительно меньше, по сравнению с диаметром отдельностей. Так, максимальный прирост объема водонасыщения при рассмотрении коэффициента, учитывающего тре-щиноватость, в интервале от 1,05 до 1,3 составил не более 18 %.

Кроме того, из графиков видно - чем меньше коэффициент фильтрации рассматриваемых песков, т.е. чем больше содержание в песках глины, тем важнее роль трещиноватости в определении скорости их водонасыщения.

Как было отмечено ранее, в качестве характеристики прочности и промы-вистости связных глинистых песков был выбран предел прочности на сдвиг.

Используя общеизвестные результаты исследований полноты и качества промывки глинистых песков, полученные В.В. Троицким, выполнена математическая обработка экспериментальной зависимости извлечения глин в слив с различным значением предела прочности на сдвиг от времени про-

мывки на скруббере при давлении водяных струй равном 0,12 МПа, которая представлена на рис. 17.

Целью моделирования явилось получение зависимости извлечения глин в слив от широкого диапазона значений предела прочности на сдвиг с учетом времени промывки и типа применяемого обогатительного аппарата. В качестве программного средства для проведения математической обработки был использован «Advanced Grapher» ver. 2.11 Alentum Software Inc.

100

40 -

-1-—й S*i2П ___г-*-

My ШхАг

Шч 77//?'/ 1

0,045

- -0,064

- • 0,087

- • 0,133

--0,272

- • -0,37 --—0,455

20 30 40

Время промывки, с.

Рис. 17. Зависимость извлечения глин в слив от времени промывки при промывке в скруббере гравия, содержащего глину с пределом прочности на сдвиг 0; 0,045; 0,064; 0,087; 0,133; 0,272; 0,37; 0,455 МПа (по данным В.В. Троицкого)

Обработка экспериментальных данных позволила выявить математическую зависимость вида:

(7)

где г - извлечение глин в слив, %; / - время промывки материала в скруббере, с; а, Ъ - эмпирические коэффициенты.

Качество математической обработки экспериментальных данных подтверждаются выполненным регрессионным анализом: на основании стандартного отклонения и коэффициента корреляции.

Значения эмпирических коэффициентов а, Ъ в зависимости от предела прочности на сдвиг определяются по формулам:

а = 36,4908 • ехр (0,2526 ■ г);

^ ; (8) Ъ = 124,9486-Т+24,5003.

Из графиков на рис. 17 можно увидеть, что интервал значений предела прочности на сдвиг составляет от 0 до 0,455 МПа, в то время как известны примеры глинистых пород с пределом прочности на сдвиг до 1 МПа, а иногда и более. Для расширения диапазона значений предела прочности на сдвиг выполнена экстраполяцию полученных данных математического моделирования экспериментальной зависимости извлечения глин в слив

от времени промывки в скруббере и, для удобства использования и наглядности полученных данных, зависимость представлена как £=/(т;^ (см. рис. 18):

е = а'-т2-Ь'-т+с, %. (9)

Эмпирические коэффициенты Ь'ис' определены по следующим формулам:

а'= -7,75-1п/ + 38,53;

6'= 35,95'1пГ-20,55; (10)

с = -17,5-1п/ + 162,5.

Предел прочности на сдвиг, МПа Рис. 18. Зависимость извлечения глин в слив от предела прочности на сдвиг при промывке в течение 5; 10; 15; 20; 25; 30; 35; 40; 45; 50; 55; 60 с.

Полученная зависимость иллюстрирует, что снижение, в результате управляемого водонасыщения, предела прочности на сдвиг на каждые 0,2 МПа приводит к увеличению извлечения глин в слив при промывке на скруббере в среднем на 20-25 %, причем с увеличением исходной прочности глинистых пород эффективность предлагаемых мероприятий снижается.

Вышеизложенное является доказательством второго научного положения, выносимого на защиту, а именно: подготовку водонасыщением необходимо проводить для отдельностей глинистых песков после их выемки землерой-но-транспортной техникой и размещения в промежуточном складе, в то время как зависимость приращения времени водонасыщения от диаметра отдельностей имеет степенной вид.

Подготовка глинистых песков управляемым водонасыщением требует организации промежуточного складирования песков после выемки из массива землеройно-транспортной техникой и их повторной выемки подводным способом с подачей на обогащение. Комбинация новых процессов с традиционными при разработке россыпных месторождений позволила разработать единую систематизацию технологических схем (см. табл. 2), последовательный выбор звеньев которой дает возможность сформировать оригинальную для конкретных производственных условий схему.

Основными способами формирования промежуточного склада являются: укладка песков на сухой плотик, укладка песков в технологический бассейн, укладка песков на лёд замерзшего технологического бассейна, укладка песков на плотик под лёд технологического бассейна и комбинация нескольких способов складирования.

Таблица 2

Систематизация технологических схем разработки россыпных месторождений с подготовкой глинистых песков к обогащению водонасыщением в промежуточном складе

Выемка песков (из массива) Транспортирование Подготовка к обогащению Повторная выемка песков (из склада)

Бестранспортная разработка о к о о к в" 5 к к 2 § Й <и а. 1 <и и 0

Экскаваторная (колесный погрузчик) Автотранспорт «я и § 3 * 3 & •в- а а . « ^ к x ьй § & я % к к о

Конвейерный транспорт (ц э 5 ю а а 8 § 1| и § а к

Гидротранспорт о о «я о § § 5 в и § а Э « § x а 8 ¡я о «8 5" В

Комбинированный транспорт а В" о 5 я 8 о § 8 ц £ 5 « ,Й и 2 й § § ш о о "8 а а с. « 1 га в и а м Й о, £ о £

Бульдозерное транспортирование и 2 о Р. к' а, я Я и 1 § 1 & О В " 1С м о й о Р И л ц о к о я" я § в 1 а « 5

Бульдозерная Конвейерный я и 8 о в о « е и а в са в о 5 а и та

транспорт ■ § 1 СЦ & о

Гидротранспорт а 3 0 м x щ 8 8 ш г" а 1 § 1*8 5 В в 3 я а X в ев а 2

Комбинированный транспорт СО я о а я ц я ® 3 « 1 § н в и ¡3 да

Скреперная (колесными скреперами) Скреперное транспортирование а з 8 £ о & в я я 2 £ « § й Й * * § 1 § £ 5 'е* я Р н » ^ Ь о м е о с о и р. x о <о 8 И о. о §

Гидромониторная разработка Гидротранспорт 1) И* м уо ^ <ц о о о Й о « « М и и О М

Так, технологическая схема разработки глинистых песков с их промежуточным складированием на сухой плотик, может быть организованна следующим образом. При разработке месторождения вверх по падению россыпи с размещением пустых пород в выработанном пространстве выемку песков из массива производят экскаваторным способом с использованием одноковшовых экскаваторов или фронтальных погрузчиков с погрузкой в автотранспорт. Передвижение и разгрузка автотранспорта производится на плотике в выработанном пространстве, после чего склад ограничивается плотинами и затопляется на определенный промежуток времени водой, что создает условия для разупрочнения

глинистых включений, содержащихся в песках и освобождению зерен полезного компонента. Повторная выемка производится подводным способом с помощью земснаряда (патент РФ № 2347074).

При бульдозерной разработке глинистых песков возможна организация технологической схемы с промежуточным складированием песков в центральной канаве, пройденной ниже пласта песков и заполненной водой (см. рис. 19). Разработку пласта песков ведут послойно со сбросом последних в воду поочередно с каждой из сторон канавы.

А-А

7 - дамба, В - отвал эфельной фракции, 9 - отвал галечной фракции

Рис. 19. Технологическая схема бульдозерной разработки россыпного месторождения с подготовкой глинистых песков управляемым водонасыщением в центральной канаве

Выемка глинистых песков, их транспортирование и складирование в канаву должно осуществляться со стороны, противоположной вторичной выемке из-под воды. Это связано с тем, что разница во времени между выемочными комплексами определяется временем, необходимым для водонасыщения песков. Ширина канавы определяется в зависимости от параметров оборудования для вторичной выемки и для эффективной организации работ должна быть не меньше двукратной ширины заходки (патент РФ № 2353772).

С целью оптимизации ведения горных работ на россыпных месторождениях в течение всего года возможна организация работ по следующей технологической схеме (см. рис. 20). Вскрышные работы, первичную выемку песков их транспортирование и складирование на ледяной покров технологического бассейна производят в зимний период. Причем, при складировании песков на лед, между навалами и штабелями необходимо оставлять промежутки, которые способствуют проникновению тепла и скорому таянию льда в весенний период. Вторичную выемку глинистых песков из-под воды и их промывку производят в теплое время года (патент РФ № 2359126).

I — этап ведения работ в зимний период, II - этап ведения работ в теплое время года; 1 - транспортный комплекс, 2 - выемочно-погрузочный комплекс, 3 — целик в пласте песков, 4 - склад песков, 5 - ледяной покров, 6 - бассейн, 7 - открытые участки ледяного покрова,

8 — добычной и промыв очно-отвальный комплексы, 9 - отвал пустых пород

Рис. 20. Технологическая схема разработки россыпного месторождения с промежуточным складированием глинистых песков на ледяной покров технологического бассейна

На стадии предпроектной оценки области эффективного применения подготовки глинистых песков управляемым водонасыщением предлагается использовать экономический критерий, позволяющий провести сравнение технологических решений внутри существующего комплекса горных работ

на основании максимального дополнительного дохода (руб/м3) с учетом планируемой рентабельности предприятия.

Область эффективного применения предлагаемой технологии для условий участка горных работ «р. Большая Мурожная» определена на основании графиков максимального дополнительного дохода (МДД) в зависимости от горногеологической характеристики глинистых пород и времени водонасыщения.

Искомая область (серая штриховка на рис. 21) была получена на основании соблюдения условия о том, что разница стоимости единицы продукции и затрат на ее производство при подготовке управляемым водонасыще-нием должна быть больше нуля, в границах положительных значений МДД. Область влево от области эффективности (черная штриховка на рис. 21) является зоной применения традиционной технологии разработки россыпного месторождения. А незаштрихованная часть графика соответствует приращению дохода, по сравнению с традиционной технологией, но при отрицательных значениях абсолютного дохода.

Содержание глины, %

Рис. 21. Изменение максимального дополнительного дохода (руб/м3) при подготовке глинистых песков управляемым водонасьпцением в течение 2 сут. при изменении содержания в песках глины (%) и золота (г/м3)

'I 2100 5 1800

с: о;

£ 1500

I д

с ® 1 200

51 5

2 Я

900 600 300 0

--- --

Л х > -----

_______ ------ -------

т- ............

--2,5

--2,0

---1,5

---1,3

---1,0

—— 0,7 ........0,5

2 5 8 11 14

Время водонасыщения, сут. Рис. 22. Изменение максимального дополнительного дохода от времени водонасыщения при изменении содержания в песках золота (г/м3) и содержании глин 50 %

В результате, эффективная область применения подготовки глинистых песков ограничивается минимальным временем водонасыщения, которое, в свою очередь, зависит от содержания глин в песках: для Са= 20 % составляет 4 суток, а для Сй,=50 % - 2 суток; а верхней границей эффективной области является максимальное время водонасыщения, соответствующее прекращению роста МДД, которое составляет 15 сут.

Вышеизложенное является доказательством третьего научного положения, выносимого на защиту, а именно: эффективность технологии подготовки глинистых песков управляемым водонасыщением зависит от времени нахождения отдельностей песков в промежуточном складе, причем его увеличение складывается лишь из времени одного цикла водонасыщения и времени на вторичную выемку глинистых песков из-под воды.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является научно-квалификационной работой, в результате выполнения которой решена актуальная научно-практическая задача по обоснованию технологии подготовки глинистых песков россыпных месторождений к обогащению управляемым водонасыщением, обеспечивающим увеличение извлечения глин в слив и повышение эффективности разработки высокоглинистых россыпей.

Наиболее важные научные и практические результаты выполненных исследований заключаются в следующем.

1. Доказана возможность подготовки глинистых песков россыпных месторождений к обогащению управляемым водонасыщением при значениях естественной влажности исходных песков меньше максимальной максимального содержания связной воды. При этом предварительное подсушивание песков повысит эффективность водонасыщения за счет снижения естественной влажности и увеличения трещиновато сти.

2. Предел прочности на сдвиг характеризует прочность и промыви-стость глинистых пород и должен определяться на основании данных о содержании глинистых частиц, числе пластичности, пределе текучести и весовой влажности рассматриваемых пород.

3.Подготовку водонасыщением следует проводить для отдельностей глинистых песков после их выемки из массива землеройно-транспортной техникой и размещения в промежуточном складе, при этом основными технологическими параметрами подготовительного процесса являются время и объем водонасыщения. Например, увеличение скорости достижения глинистыми отдельностями объема водонасыщения 50 % при коэффициенте фильтрации 0,005 м/сут составляет 1 сут. при увеличении диаметра отдельности на каждые 0,05 м (в интервале значений диаметра отдельностей от 0,05 до 0,5 м).

водонасыщением направлены на увеличение площади свободной поверхности глинистых отдельностей, необходимой для инфильтрации воды, при уменьшении их диаметра.

5. Разработана методика определения величины извлечения глин в слив после промывки отдельностей тинистых песков в скруббере в зависимости от времени и объема водонасыщения. Отмечено, что снижение, в результате управляемого водонасыщения, предела прочности на сдвиг на каждые 0,2 МПа приводит к увеличению извлечения пган в слив при промывке на скруббере в среднем на 20-25 %, причем с увеличением исходной прочности глинистых пород эффективность предлагаемых мероприятий снижается.

6. Предложена систематизация технологических схем разработки россыпных месторождений с подготовкой глинистых песков к обогащению управляемым водонасыщением в промежуточном складе, на основании которой разработаны и защищены патентами РФ принципиально новые технологические схемы разработки россыпных месторождений.

7. Областью эффективного применения предлагаемых технологических решений по подготовке глинистых песков управляемым водонасыщением являются границы минимального и максимального времени нахождения отдельностей в промежуточном складе, полученные на основании максимального дополнительного дохода предприятия с 1 м3 песков от внедрения новой технологии. Так, для условий участка горных работ «р. Большая Мурожная» АС «Ангара-Север», эффективная область применения ограничивается минимальным временем водонасыщения, которое, в свою очередь, зависит от содержания глин в песках (для ^=50 % — 2 сут.); и максимальным временем - 15 сут. Максимальный дополнительный доход по сравнению с традиционной технологией на 1 м3 песков при содержании глины 50 % составит 74 % или 329 руб (при С3=0,5 г/м3).

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Патент РФ на полезную модель № 59725 Выемочно-транспортирующее оборудование драги / A.B. Никитин, В.Е. Кисляков, В.М. Чустугешев, Д.В. Шепунов, О.В. Зуев // опубл. 27.12.2006.

2. Патент РФ № 2293607 Центробежный дезинтегратор / A.B. Никитин, В.Е. Кисляков, A.B. Карепанов // опубл. 20.02.2007.

3. Патент РФ № 2347074 Способ разработки россыпных месторождений / A.B. Никитин, В.Е. Кисляков // опубл. 20.02.2009.

4. Патент РФ № 2353772 Способ разработки россыпных месторождений / A.B. Никитин, В.Е. Кисляков // опубл. 27.04.2009.

5. Патент РФ № 2359126 Способ разработки россыпных месторождений полезных ископаемых / A.B. Никитин, В.Е. Кисляков, Р.Р. Усачев // опубл. 20.06.2009.

6. Патент РФ № 2355886 Способ разработки глинистых месторождений полезных ископаемых / A.B. Никитин, В.Е. Кисляков II опубл. 20.05.2009.

7. Систематика способов разупрочнения глинистых песков при разработке россыпных месторождений / В.Е. Кисляков, A.B. Никитин // Вестник Магнито-

горского государственного технического университета им. Г.И. Носова -г. Магнитогорск, ГОУ ВПО «МГТУ», №1 2009. - с. 13-16.

8. Обоснование возможности дезинтеграции глинистых песков россыпных месторождений управляемым водонасыщением / A.B. Никитин, В.Е. Кисляков // Сб. научных трудов и материалы международной конференции: «Современные технологии освоения минеральных ресурсов». - Красноярск, изд. СФУ, - 2009. - с. 302-312.

9. Технологические схемы подготовки глинистых песков россыпных месторождений управляемым водонасыщением / A.B. Никитин // Сб. тезисов по результатам второй городской ассамблеи «Красноярск. Технологии будущего». -Красноярск. - 2009. - с. 109-110.

Подписано в печать 13.11.09 Формат 60x84/16. Уч.-изд. п. 1,24 Тираж 100 экз. Заказ № 856/09

Отпечатано в типографии ИПК СФУ 660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 82а

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Никитин, Андрей Викторович

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ НАУКИ И ПРАКТИКИ В ОБЛАСТИ РАЗРАБОТКИ ГЛИНИСТЫХ РОССЫПЕЙ.

1.1 Структура запасов россыпных месторождений.

1.2 Современные технологии разработки россыпных месторождений.

1.3 Способы подготовки глинистых песков при разработке россыпных месторождений.

1.3.1 Подготовительные работы в массиве глинистых песков.

1.3.2 Подготовительные работы за пределами массива глинистых песков.

1.4 Цель и задачи исследований.

2 ИССЛЕДОВАНИЕ СВЯЗНОСТИ И ВЛИЯНИЯ ВОДЫ

НА ПРОЧНОСТНЫЕ СВОЙСТВА ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ.

2.1 Вода в глинах.

2.1.1 Связная вода.

2.1.2 Свободная вода.

2.2 Микроструктура глинистых грунтов и ее прочность.

2.2.1 Типы контактов.;.

2.2.2 Молекулярные и ионно-электростатические силы.

2.2.3 Капиллярные силы.

2.2.4 Цементация.

2.2.5 Прочность структурных связей глинистых грунтов.

2.3 Сопротивление сдвигу как показатель прочности глинистых грунтов.

2.4 Моделирование угла внутреннего трения и сцепления глинистых грунтов.

2.5 Генетическая прочность глинистых грунтов.

2.6 Механизм изменения прочности глинистых грунтов при регулировании содержания влаги.

2.7 Выводы.

3 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА УПРАВЛЯЕМОГО

ВОДОНАСЫЩЕНИЯ ОТДЕЛЬНОСТЕЙ ГЛИНИСТЫХ ПЕСКОВ.

3.1 Методика определения скорости и объема водонасыщения отдельностей глинистых песков.

3.1.1 Исследование влияния диаметра отдельностей глинистых песков на скорость и объем водонасыщения.

3.1.2 Исследование влияния трещиноватости отдельностей глинистых песков на скорость и объем их водонасыщения.

3.2 Исследование извлечения глин в слив при промывке в скруббере.

3.3 Выводы.

4 ТЕХНОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ РОССЫПНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ С ПОДГОТОВКОЙ ГЛИНИСТЫХ ПЕСКОВ К ОБОГАЩЕНИЮ УПРАВЛЯЕМЫМ ВОДОНАСЫЩЕНИЕМ.

4.1 Систематизация технологических схем.

4.2 Технологические схемы.

4.2.1 Схема разработки глинистых песков с их промежуточным складированием на сухой плотик.

4.2.2 Схема послойной разработки глинистых песков с их промежуточным складированием в канаве.

4.2.3 Схема разработки глинистых песков с промежуточным складированием на ледяной покров технологического бассейна.

4.2.4 Схема бульдозерной разработки россыпного месторождения траншеями с подготовкой глинистых песков управляемым водонасыщением.

4.3 Технологические параметры промежуточного склада глинистых песков.

4.4 Методика оценки предлагаемых технических решений и определения эффективной области применения.

4.5 Пример определения области применения предлагаемой технологии подготовки глинистых песков на основе экономических показателей.

4.6 Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Обоснование технологии подготовки глинистых песков россыпных месторождений управляемым водонасыщением"

Актуальность работы. Современные резервы запасов россыпных месторождений связаны с возможностью вовлечения в разработку месторождений и их участков «кондиционных» по содержанию, но со сложными горногеологическими условиями.

Анализ состояния нераспределенного фонда объектов для открытой гидромеханизированной, экскаваторной, бульдозерно-скреперной разработки золотоносных россыпей, проведенный ФГУП ЦНИГРИ [63], показал, что в эксплуатацию может быть вовлечено около 70 % запасов, что в целом по всем золотодобывающим районам России повысит добычу на 58 % от современного уровня годовой добычи. Значительная доля этих запасов является непривлекательной в силу высокого содержания глинистых грунтов.

Известные способы подготовки массива глинистых золотоносных песков: акустический, ударно-акустический, вибрационный, гидроимпульсный, ультразвуковой, криогенное воздействие на глинистые пески и т.д. - не нашли широкого применения ввиду необходимости изготовления сложных технических устройств, малой эффективности их работы для широкого спектра типов глинистых песков и недостаточной изученности основополагающих явлений.

Цель работы: обоснование технических и технологических решений по подготовке глинистых песков россыпных месторождений к обогащению.

Идея работы: подготовка глинистых песков к обогащению заключается в снижении их прочностных показателей путем управляемого водонасыщения глинистых отдельностей в промежуточном складе после их выемки землеройно-транспортной техникой из массива.

Основные задачи исследования.

2. Изучение структуры глинистых грунтов на предмет выявления роли влажности в определении прочности различных структурных связей, а также формирование механизма разупрочнения глинистых грунтов при изменении содержания связной и свободной воды.

3. Математическое моделирование показателей прочности и промывистости глинистых песков в зависимости от содержания в них воды с учетом основных горно-геологических параметров: содержание в песках глины, пористость и консистенция, трещиноватость, коэффициент фильтрации и др.

4. Разработка и научное обоснование технологий подготовки глинистых песков россыпных месторождений.

Основные научные положения.

Обоснованность и достоверность подтверждена сходимостью результатов теоретических исследований с практическими данными, а также с критериями доверительной вероятности; патентной защитой полученных решений; внедрением результатов проведенных исследований при проектировании горных предприятий по разработке глинистых россыпных месторождений; значительным объемом статистических данных.

Научная новизна:

• доказана возможность подготовки глинистых песков россыпных месторождений управляемым водонасыщением;

• определены закономерности изменения показателей прочности глинистых пород в зависимости от значений весовой влажности;

• получена математическая модель определения скорости и объема водонасыщении отдельностей глинистых песков;

• установлена степень влияния диаметра, коэффициентов фильтрации и трещиноватости отдельностей глинистых песков, образованных в процессе выемки землеройно-транспортной техникой из массива, на показатели водонасыщения;

• выявлены основные математические зависимости для определения извлечения глин в слив, как показателя эффективности водонасыщения, при промывке песков в скруббере и регулировании показателей прочности глинистых песков.

Практическую ценность имеют:

• принципиально новые технологические схемы разработки глинистых россыпных месторождений полезных ископаемых (патент РФ № 2347074, патент РФ №2353772, патент РФ №2359126, патент РФ №2355886), основанные на подготовке глинистых песков к обогащению управляемым водонасыщением;

• конструктивные решения центробежного дезинтегратора (патент РФ № 2293607);

• конструктивные решения выемочно-транспортирующего оборудования драги (патент РФ на полезную модель № 59725);

• методика определения величины извлечения глин в слив в зависимости от времени и объема водонасыщения;

• методика оценки области эффективного применения технологии подготовки глинистых песков управляемым водонасыщением.

Личный вклад автора:

• разработка новых технологических решений по повышению эффективности отработки глинистых песков;

• постановка, проведение, обработка и интерпретация эксперимента и натурных наблюдений по исследованию процесса разупрочнения глинистых грунтов при контроле и регулировании содержания воды;

• разработка технологических схем освоения россыпных месторождений с подготовкой глинистых песков управляемым водонасыщением;

• разработка методических положений по определению технологических параметров предлагаемого способа подготовки глинистых песков;

• разработка методики определения области эффективного применения технологии подготовки глинистых песков управляемым водонасыщением.

Апробация работы. Содержание работы и ее отдельные положения докладывались на следующих конференциях и семинарах: Межвузовская конференция «Проблемы и задачи объединения Красноярского края, Таймыра и Эвенкии», Красноярск (2005 г.); Всероссийская научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодежь и наука — третье тысячелетие», Красноярск (2006-2007г.г.); Научно-практическая конференция «Научно-техническое творчество молодежи — путь к обществу, основанному на знаниях», Москва (2007 г.); 49-я Всероссийская научно-техническая конференция аспирантов и молодых ученых, Красноярск (2007 г.); первая и вторая Красноярская городская ассамблея «Красноярск. Технологии будущего» (20082009 г.г.); VII международная научно-техническая конференция «Современные технологии освоения минеральных ресурсов», Малайзия, Куала-Лумпур (2009 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ, в том числе получено 5 патентов на изобретение, 1 патент на полезную модель.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, изложена на 130 страницах машинописного текста, включая 65 рисунка, 15 таблиц и список используемой литературы из 110 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Геотехнология(подземная, открытая и строительная)", Никитин, Андрей Викторович

4.6 Выводы

1. Предложена систематизация технологических схем разработки россыпных месторождений с подготовкой глинистых песков к обогащению управляемым водонасыщением основанная на определении места и особенностей подготовительных работ в цепи известных технологических процессов, и на способе создания промежуточного склада.

2. На основании предложенной систематизации разработаны и защищены патентами РФ четыре принципиально новые технологические схемы разработки россыпного месторождения с подготовкой глинистых песков управляемым водонасыщением, каждая из которых отражает многообразие возможных технологических решений: экскаваторная и бульдозерно-скрепперная разработка, как в теплое, так и в холодное время года и др.

3. Определены основные технологические параметры подготовки глинистых песков управляемым водонасыщением, которыми являются: параметры промежуточного склада (глубина, ширина, объем); диаметр глинистых отдельностей, подаваемых в промежуточный склад; время водонасыщения.

4. Установлена возможность организации нового технологического процесса подготовки глинистых песков управляемым водонасыщением независимо от существующей на предприятии технологической цепочки, причем увеличение продолжительности технологического цикла будет складываться лишь из времени одного цикла подготовки глинистых песков установленного объема и времени на его вторичную выемку.

5. Разработана математическая модель, позволяющая рассчитать основные технологические параметры подготовки глинистых песков управляемым водонасыщением, а также методика определения области эффективного применения технологических решений.

6. Установлено, что для условий участка горных работ «р. Большая Мурожная» АС «Ангара-Север» возможно применение предлагаемой технологии подготовки глинистых песков, а эффективная область применения ограничивается минимальным временем водонасыщения, которое, в свою очередь, зависит от содержания глин в песках (для 0^=50 % - 2 суток); и максимальным временем, составляющим 15 сут. Максимальный дополнительный доход по сравнению с традиционной технологией на 1 м3 песков при содержании глины 50 % составит 74 % или 329 руб (при С,=0,5 г/м3).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Наиболее важные научные и практические результаты выполненных исследований заключаются в следующем.

1. Доказана возможность подготовки глинистых песков россыпных месторождений к обогащению управляемым водонасыщением при значениях естественной влажности исходных песков меньше максимальной молекулярной влагоемкости. При этом предварительное подсушивание песков повысит эффективность водонасыщения за счет снижения естественной влажности и увеличения трещиноватости.

2. Предел прочности на сдвиг характеризует прочность и промывистость, глинистых грунтов и должен определяться на основании данных о содержании в грунте глинистых частиц, числе пластичности, пределе текучести и весовой влажности рассматриваемых грунтов.

3. Подготовку водонасыщением следует проводить для отдельностей глинистых песков после их выемки из массива землеройно-транспортной техникой и размещения в промежуточном складе, при этом основными технологическими параметрами подготовительного процесса являются время и объем водонасыщения. Например, увеличение скорости достижения глинистыми отдельностями объема водонасыщения 50 % при коэффициенте фильтрации 0,005 м/сут составляет 1 сут. при увеличении диаметра отдельности на каждые 0,05 м (в интервале значений диаметра отдельностей от 0,05 до 0,5 м).

4. Управление водонасыщением включает в себя меры по снижению времени достижения глинистых песков установленной влажности, которые заключаются в определении и контроле величин диаметра отдельностей, коэффициентов разрыхления и трещиноватости. В целом, мероприятия по управлению водонасыщением направлены на увеличение площади свободной поверхности глинистых отдельностей, необходимой для инфильтрации воды, при уменьшении их диаметра.

5. Разработана методика определения величины извлечения глин в слив после промывки отдельностей глинистых песков в скруббере в зависимости от времени и объема водонасыщения. Отмечено, что снижение, в результате управляемого водонасыщения, предела прочности на сдвиг на каждые 0,2 МПа приводит к увеличению извлечения глин в слив при промывке на скруббере в среднем на 20-25 %, причем с увеличением исходной прочности глинистых грунтов эффективность предлагаемых мероприятий снижается.

7. Областью эффективного применения предлагаемых технологических решений по подготовке глинистых песков управляемым водонасыщением являются границы минимального и максимального времени нахождения отдельностей в промежуточном складе, полученные на основании максимального дополнительного дохода предприятия с 1 м3 песков от внедрения новой технологии. Так, для условий участка горных работ «р. Большая Мурожная» АС «Ангара-Север», эффективная область применения ограничивается минимальным временем водонасыщения, которое, в свою очередь, зависит от содержания глин в песках (для Сг7=50 % - 2 сут.); и максимальным временем -15 сут. Максимальный дополнительный доход по сравнению с традиционной я технологией на 1 м песков при содержании глины 50 % составит 74 % или 329 руб (при С3=0,5 г/м3).

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Никитин, Андрей Викторович, Красноярск

1. A.c. 691566, Способ подготовки грунта к разработке Текст./ В.П. Мязин, A.C. Кустов, Т.С. Потапова, A.B. Поляков. заявл. 05.04.78; опубл. 15.10.79, Бюл.№ 38.

2. A.c. 724190, В 03В5/02. Центробежный дезинтегратор Текст. / Т.В. Тумольская, B.C. Столяров. опубл. 30.03.80, Бюл. №12.

3. A.c. 830694, Способ очистки полезных ископаемых от глины Текст. / В.П. Мязин, Я.И. Ивашенцев. опубл. 10.10.78.

4. A.c. 934011, Способ подготовки глинистых россыпных месторождений к промывке Текст. / В.Е. Кисляков, Т.С. Потапова, A.B. Поляков, В.П. Мязин. -заявл. 26.11.80; опубл. 07.06.82, Бюл. № 21.

5. A.c. 1269334, Al В03В5/02. Центробежный дезинтегратор Текст. / Г.М. Луцкий, В.И. Лега, А.Д. Кисляков, H.H. Клочков, A.C. Волченков, В.Ф. Хныкин. опубл. 08.02.85.

6. A.c. 1303190, Способ промывки полезных ископаемых от глинистых примесей Текст. / А.Ф. Гейко, М.Ф. Семизоров, B.C. Харьков; опубл. 15.04.87, Бюл. № 14.

7. A.c. 1479101, Способ очистки зернистых материалов от комовых заполняющих примесей Текст. / В.В. Троицкий, H.A. Сак, В.И. Бродский. -опубл. 15.05.89, Бюл. № 18.

8. A.c. 1554967, Диспергатор для дезинтеграции глинистых песков Текст. / В.П. Мязин, Л.В. Кирик, А.Ю. Лавров, В.В. Гузеев; опубл. 07.04.89, Бюл. № 13.

9. A.c. 1639150 Способ подготовки пород россыпи к разработке Текст. / В.П. Мязин, Ю.С. Шевченко, В.В. Гузеев, C.B. Потемкин. опубл. 03.07.89.

10. A.c. 1758227, Способ подготовки глинистых грунтов к промывке Текст. /В.Н. Морозов, М.В. Верхотуров; опубл. 30.08.92, Бюл. №32.

11. Александров, И.Л. Дезинтеграция коалинов при гидротранспортировании Текст. / И.Л. Александров //Открытая разработка россыпей: сб. науч. тр. / МГРИ. М., - Вып. 3. 1985. - С. 75-79.

12. Арене, В.Ж. Горнотехнические методы добычи полезных ископаемых Текст. / В.Ж. Арене / М.: Недра. 1978. 235 с.

13. Бейлин, А.Ю. Новые направления в технологии переработки песков россыпных месторождений Северо-Востока Текст. / А.Ю. Бейлин, В.Г. Ширман, Р.И. Исаков // Колыма. 1981. С. 3-5.

14. Богданов, Е.И. Оборудование для транспортирования и промывки песков россыпей Текст. / Е. И. Богданов. М., 1978. С. 122.

15. Васильев, A.M. Основы современной методики и техники лабораторных определений физических свойств грунтов Текст. / A.M. Васильев / М.: Гос. изд. лит. по строительству и архитектуре, 1953. 218 с.

16. Верхотуров, М.В. Сепарация влажных материалов Текст./ М.В. Верхотуров / Красноярск, изд. Краен. Университета. 1987. 136 с.

17. Верхотуров, М.В. Дробление, измельчение и подготовка руд к обогащению Текст. / М.В. Верхотуров, Л.П. Пехова, Т.А. Колесникова / уч. Пособие. Красноярск, ГУЦМиЗ. 2005

18. Верхотуров, М.В. Гравитационные методы обогащения Текст./ М.В. Верхотуров / учебник для вузов М.: МАКС Пресс, 2006. 352 с.

19. Волкова, В.М. Повышение эффективности дражной разработки глинистых россыпей на основе совершенствования схем водоснабжения и реагентной обработки полигонов Текст. / автореф. дис. канд. техн. наук. — М., 1987.- 19 с.

20. Гердт, Р.К. Влияние вводно-минерального соотношения и времени на разрушение глинистых включений в промываемой массе щебня Текст. / Известия высш. учеб. заведений. Строительство и архитектура. 1968. № 7. -С. 127-132.

21. Голованов, А.Н. Об испарении свободной и связной влаги в лесных горючих материалов Текст. / А.Н. Голованов, A.A. Абрамовских / Экологические системы и приборы, 2008, № 4. С. 48-50.

22. Гольдберг, В.М. Проницаемость и фильтрация в глинах Текст./ В.М. Гольдберг, Н.П. Скворцов / М.: Недра. 1986. 160 с.

23. Дробаденко, В.П. Расширение сырьевой базы благородных металлов на основе новых гидротехнологий Текст. / В.П. Дробаденко, Н.Г. Малухин, O.A. Луконина / ГИАБ. М.: Горная книга. 2002 №1. С. 146-148.

24. Дробаденко, В.П. Особенности и проблемы изучения и освоения золотосодержащих россыпей Текст. / В.П. Дробаденко, A.B. Сурков / ГИАБ. М.: Горная книга

25. Егупов, П.Е. Классификация золотоносных месторождений по обогатимости Текст. / П.Е. Егупов // Колыма. 1962. № 6.

26. Единые нормы выработки (времени) на разработку россыпных месторождений открытым способом. Текст. Магадан, 1981. - С. 196-219.

27. Емельянов, В.И. Технология бульдозерной разработки вечномерзлых россыпей Текст. / В. И. Емельянов / М.: Недра, 1976.

28. Зажигаев, Л.С. Методы планирования и обработки результатов физического эксперимента Текст. / Л.С. Зажигаев, A.A. Кишьян, Ю.И. Романников / М.: Атомиздат, 1978. 232 с.

29. Замятин, О.В. Обогащение золотосодержащих песков и конгломератов Текст. / О.В. Замятин, А.Г. Лопатин, Н.П. Санникова, А.Д. Чугунов / М.: Недра, 1975.-264 с.

30. Захаров, Ю.А. О способах предварительной подготовки плотных глин к гидросмыву Текст. / Ю.А. Захаров // Гидромеханизированная разработка вскрыши на разрезах Кузбасса: сб. науч. тр. Новосибирск, 1971. С. 1-23.

31. Злочевская, Р.И. Гидратация и ее влияние на свойства грунтов Текст. / Р.И. Злочевская, В.А. Королев, В.Я. Калачев / В кн: Теоретические основы инженерной геологии. Физико-химические основы // Под ред. Е.М. Сергеева. -М.: Недра. 1985. С. 70-95.

32. Злочевская, Р.И. О природе изменения свойств связанной воды в глинах под действием повышающихся температур и давлений Текст. / Р.И Злочевская, З.А. Кривошеева, В.А. Королёв, Е.М. Сергеев / М.: Вестник МГУ, сер. геология, № 3. 1977. С. 80-96.

33. Злочевская, Р.И. Состояние воды в глинистых породах Текст. / Р.И Злочевская, З.А. Кривошеева, В.А. Королёв, В.И. Квливидзе, Л.Г. Воробьева / М.: Вестник МГУ, сер. Геология. № 6. 1986. С. 39-53.

34. Иванов, И.П. Инженерная геология месторождений полезных ископаемых Текст. / И.П. Иванов / Учебник для вузов, М.: Недра, 1990. - 302 с.

35. Инженерная геология СССР Текст. / Энциклопедический справочник под редакцией И.С. Комарова, Е.М. Сергеева Т. 1-5 М.: Изд. Московского университета. 1976

36. Кабакова, Т.С. Исследования по повышению эффективности дражных разработок глинистых россыпей при подаче в разрез раствора технического хлорного железа Текст.: Автореф. дис. канд. тех. наук / М.: МГРИ, 1971.-18 с.

37. Карепанов, A.B. Обоснование технологических параметров предварительной подготовки глинистых песков при бульдозерной разработке россыпных месторождений Текст. / A.B. Карепанов / Диссертационная работа канд. техн. наук Красноярск: ГУЦМиЗ - 2006.

38. Кирпичев, М.В. Теория размерностей и теория подобия. Теория подобия и моделирования Текст. / М.В. Кирпичев. М.: Изд-во АН СССР, 1951.

39. Кисляков, В.Е. Основные направления развития открытой разработки россыпных месторождений Текст. / В. Е. Кисляков // Современные технологии освоения минеральных ресурсов: сб. науч. трудов/ ГАЦМиЗ. Красноярск, 2003. С. 122-123.

40. Кисляков, В.Е. Разработка технологии эффективной разработки глинистых россыпей Текст. / В.Е. Кисляков, A.B. Карепанов // Новые технологии для управления и развития региона: сб. материалов краевой науч.-практ. конф. / КГАЦМиЗ. Красноярск, 2000. С.35-36.

41. Кисляков, В.Е. Подготовка глинистых песков россыпных месторождений к обогащению Текст. / В.Е. Кисляков, A.B. Карепанов // Современные технологии освоения минеральных ресурсов: сб. науч. тр./ ГАЦМиЗ. Красноярск, 2003. С. 109-112.

42. Кисляков, В.Е. Технология криогенной подготовки высокоглинистых песков к разработке Текст. / В.Е. Кисляков, C.B. Катарев, Ю.В. Шакина // Сб. тез. науч. конф. «Молодежь Сибири науке России» / СИБУП. Красноярск, 2001. С. 156-159.

43. Кисляков, В.Е. Оценка распределения глинистых окатышей по крупности при промывке глинистых россыпей Текст. / В.Е. Кисляков, A.B.

44. Карепанов // Совершенствование технологий производства цветных металлов. Сб. тез. и докл. Всерос. науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых / КГАЦМиЗ. Красноярск, 2002. С. 170-172.

45. Книгина, Г.И. Сушильные свойства глин при добавках сульфитно-спиртовой барды Текст. / Г.И. Книгина, JI.M. Агаронова, // Изв. высш. учеб. заведений. Строительство и архитектура. 1967. № 8. С. 62-68.

46. Книгина, Г.И. Влияние связанной воды на физико-химическую активность глинистых минералов и глинитов Текст. // Известия высших учебных заведений. Строительство и архитектура. — 1967. № 7. С. 88-93.

47. Красноштанов, Н.В. Изыскание способов предварительной подготовки глинистых песков для повышения эффективности их дезинтеграции Текст. / Н.В. Красноштанов / Диссертационная работа канд. техн. наук Иркутск: ИрГТУ. - 2005.

48. Королёв, В.А. Связанная вода в горных породах: новые факты и проблемы. Соросовский образовательный журнал, 1996. № 9. С. 79-85.

49. Королёв, В.А. Взаимосвязь форм влаги и физико-химических свойств дисперсных грунтов Текст. / В.А. Королёв, Р.И. Злочевская / В сб.: Проблемы инженерной геологии // Посвящен. 100-летию со дня рождения И.В. Попова. М.: Наука. 1991. С. 35-56.

50. Куклин, И.С. К вопросу о дезинтеграции труднопромывистых россыпей при дражной разработке Текст. / И.С. Куклин, Ю.Н. Козлов // Тр. ин-та горного дела / Мин-во черн. металлургии СССР. 1967. - Вып. 15.

51. Куторгин, В.И. Резервный фонд минерально-сырьевой базы россыпного золота и его роль в лицензировании и объеме добычи в перспективе Текст. / В.И. Куторгин, В.А. Джобадзе, A.A. Сапрыкин, A.C. Тарасов / Маркшейдерский вестник, 2008, №2. С. 29-33.

52. Лешков, В.Г. Разработка россыпных месторождений Текст. / В.Г. Лешков // Учебник для вузов. М.: Горная книга. 2007. - 906 с

53. ЛомтадзеВ.Д. Инженерная геология. Инженерная петрология Текст. /

54. B.Д. Ломтадзе / 2-е изд. Л.: Недра, 1984 - 511 с.

55. Ломтадзе, В.Д. Физико-механические свойства горных пород. Методы лабораторных исследований Текст. / В.Д. Ломтадзе / Учебное пособие для вузов. 2-е издание, перераб. и доп. — Л.: Недра, 1990. — 328 с.

56. Месчан, С.Р. Начальная и длительная прочность глинистых грунтов Текст. / С.Р. Месчан / М.: Недра. 1978. 207 с.

57. Месчан, С.Р. Экспериментальная реология глинистых грунтов Текст. /

58. C.Р. Месчан / М.: Недра. 1984. 343 с.

59. Михальченко, М.Г. Машинист промывочной машины Текст. / М.Г. Михальченко / Л.: Стройиздат, 1980. с. 60.

60. Морозов, В.Н. Совершенствование технологии разупрочнения глинистых песков на основе их реагентной обработки в процессе подготовки к выемке Текст. / автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1989. - 18 с.

61. Мязин, В.П. Повышение эффективности переработки глинистых золотосодержащих песков Текс. / В.П. Мязин // Учебное пособие, часть 1 Чита: изд. ЧГТУ. 1995. С. 18-19.

62. Невера, В.П. Использование коагулянтов и флокулянтов для повышения извлечения мелких зерен ценного компонента при разработке глинистых россыпей Текст. / В.П. Невера, В.П. Мязин, A.A. Ковалев и др. // Колыма. 1983. -№7. С. 23-25.

63. Олюнин, В.В. Переработка нерудных строительных материалов Текст. / В.В. Олюнин / М.: Недра, 1988. 232 с.

64. Осипов, В.И. Природа прочностных и деформационных свойств глинистых пород / В.И. Осипов / М.: Изд-во Моск. ун-та. 1979. 210 с.

65. Осипов, В.И. Прочность дисперсных грунтов Текст. / В.И. Осипов, В.Н. Соколов / В кн.: Физико-химическая механика природных дисперсных систем. М.: Изд-во Моск. ун-та, глава XII, 1985. С. 147-158.

66. Осипов, В.И. Роль ионно-электростатических сил в формировании структурных связей глин Текст. / В.И. Осипов, В.Н. Соколов / Вестник Моск. университета, сер. геология. 1974, № 1. С. 16-32.

67. Осипов, В.И. Типы структур глинистых пород и их деформационные особенности Текст. / В.И. Осипов, В.Н. Соколов / Сб. «Физико-химическая механика дисперсных систем и материалов», Киев, Наукова Думка. 1983. С. 93.

68. Осипов, В.И. Микроструктура глинистых пород Текст. / В.И. Осипов, В.Н. Соколов, H.A. Румянцева // Под ред Е.М. Сергеева М.: Недра, 1989.-211 с.

69. Пат. Р. Ф. № 2055203 Способ дезинтеграции глинистых песков Текст. / Е.В. Глаголев; опубл. 02.27.96.

70. Пат. Р. Ф. № 2281807 Устройство для разупрочнения глинистых песков Текст. / В.Е. Кисляков, A.B. Карепанов, A.C. Наимушин, Ю.С. Кудрявцев Заявка № 2004138311/03; заявл. 27.12.2004; опубл. 20.08.2006.

71. Пат. Р. Ф. № 2122471 Способ переработки глинистых золотосодержащих руд Текст. / Щербаков В.И., Першина Л.И., Дудник В.А., Лопатюк В.А. заявл. 27.11.98.

72. Пат. Р. Ф. № 2175892 Способ извлечения полезных компонентов из глинистых песков Текст. / Кисляков В.Е., Верхотуров М.В., Шакина Ю.В. 2002 г.

73. Певзнер, М.Е. Геомеханика Текст./ М.Е. Певзнер, М.А. Иофис,

74. B.Н. Попов / Учебник для вузов М.: изд. МГГУ, 2005. -438 с.

75. Поверхностные пленки воды в дисперсных структурах. / Под ред. Е.Д. Щукина. М.: Изд-во МГУ. 1988. 279 с.

76. Поляков С.С. О возможности отжатия связанной воды из грунтов /

77. C.С. Поляков, Е.М. Сергеев / Уч. зап. МГУ, Вып. 149, грунтоведение, кн.2. М.: Изд-во МГУ, 1951. С. 95-102.

78. Потемкин, С.В Разработка россыпных месторождений Текст. / С.В. Потемкин // Учебник для вузов М.: Недра. 1995. - С. 128

79. Рудников, B.C. Защита горных предприятий от подземных вод Текс. / B.C. Рудников, Г.М. Бабаянц / М.: Недра, 1986. 228 с.

80. Ребиндер, П.А. О природе пластичности и структурообразования в дисперсных системах Текст. / П. А. Ребиндер // Сб. статей, посвященных памяти акад. П.П. Лазарева. М.: Изд-во АН СССР, 1956. С. 113-131.

81. Рожков, В.П. Моделирование геологоразведочных процессов. Теория подобия и анализ размерностей Текст. / В.П. Рожков: учеб. пособие; ГАЦМиЗ. -Красноярск, 2001. 144с.

82. Соколов, В.Н. Исследования формирования структурных связей в глинах при их дегидратации Текст. / В.Н. Соколов / Диссертационная работа канд. техн. наук М.: МГУ. 1974.

83. Соколов, В.Н. Влияние влажности на прочность структурных связей глинистых частиц Текст. / В.Н. Соколов / Вестник Моск. университета, сер. геология. 1973, № 6. С. 100-104.

84. Соколов, В.Н. Микромир глинистых пород Текст./ В.Н.Соколов/ Соросовский образовательный журнал. 1996, № 3. С. 56-64.

85. Соколов, В.Н. Количественный анализ микроструктуры горных пород по их изображениям в растровом электронном микроскопе Текст. / В.Н. Соколов / Соросовский образовательный журнал. 1997, № 8. С. 72-78.

86. Соколов, В.Н. Формирование микроструктуры глинистых пород Текст. / В.Н.Соколов / Соросовский образовательный журнал. 1998, № 7. С. 83-88.

87. Соколов, В.Н. Глинистые породы и их свойства Текст. / В.Н. Соколов / Соросовский образовательный журнал. 2000, т. 6, №9. С. 59-66.

88. Соколов, В.Н. Микроструктура глинистых грунтов и ее влияние на свойства Текст. / В.Н. Соколов / Автореферат дис. докт. г.-м.н. М.: Изд-во Моск. ун-та. 1988.-32 с.

89. Соколов, В.Н. Влияние различных категорий связанной воды на прочность глин Текст. / В.Н. Соколов, В.И. Осипов / Сб. «Связанная вода в дисперсных системах» — Изд-во МГУ, 1977, вып.4. С. 4-15.

90. Соломин, К.В. Обогащение песков россыпных месторождений полезных ископаемых Текст. / К. В. Соломин. М.: Госгортехиздат, 1961. — 399 с.

91. Троицкий, В.В. Промывка полезных ископаемых Текст. / В.В. Троицкий. М.: Недра, 1978. - 255 с.

92. Троицкий, В.В. Промывка и обесшламливание полезных ископаемых Текст. / В.В. Троицкий / 2-е изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1988 - 280 с.

93. Ухова, H.H. Химический состав и физико-химические свойства дисперсных грунтов как критерий их инжинерно-геологической оценки Текст. / автореф. дис. канд. г-м. наук. Иркутск, 2007. - 20 с.

94. Чантурия, В.А. Развитие золотодобычи и технологии обогащения золотосодержащих руд и россыпей Текст. / В.А. Чантурия, Г.В. Седельникова // Горный журнал. — 1998. с. 5-9.

95. Чесноков, A.C. О характере разрушения глинистых включений в процессе мокрого обогащения товарного щебня Текст. / A.C. Чесноков // Изв. высш. учеб. заведений. Строительство и архитектура. 1968. № 1. С. 91-96.

96. Чечотт, Г.О. Обогащение полезных ископаемых Текст. / Г.О. Чечотт. Петроград: Научно-техн. изд.-во «НТОВСНХ». 1924. Т. 1. 178 с.

97. Шорохов, С.М. Технология и комплексная механизация разработки россыпных месторождений Текст. / С.М. Шорохов, изд. 2-е перераб. и доп. -М.: Недра. 1973.-768 с.

98. Экспериментальные исследования дезинтеграции конгломератов в процессе напорного гидротранспортирования Текст. / H.H. Клочков, Г.М. Луцкий, В.И. Лега // Изв. вузов. Горный журнал. 1986, № 1. С. 42-43.

99. Ялтанец, И.М. Гидромеханизация. Справочный материал Текст. / И.М. Ялтанец, В.К. Егоров. М.: Изд.-во МГГУ, 1999. С. 110-111.

100. Ярошевский, A.B. Характеристика пластичности глин Текст. / A.B. Ярошевский // Стекольная и керамическая промышленность. 1946, № 6. С. 18-20.

Информация о работе

Никитин, Андрей Викторович
кандидата технических наук
Красноярск, 2009
ВАК 25.00.22

Диссертация

Обоснование технологии подготовки глинистых песков россыпных месторождений управляемым водонасыщением - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы