Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Повышение эффективности гидромеханизированной добычи железомарганцевых конкреций на шельфе Балтийского моря

Диссертация: Повышение эффективности гидромеханизированной добычи железомарганцевых конкреций на шельфе Балтийского моря
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Гигантский скачок в развитии науки и техники в последние годы дает возможность добраться до недоступных прежде богатств морей и океанов и разрабатывать их. Добыча некоторых видов полезных ископаемых, залегающих на морском дне, экономически выгоднее, чем на суше. Эта выгода обеспечивается радом преимуществ такого рода разработок. Например, при разработке подводных месторождений не нужны подъездные… Читать ещё >

Содержание

  • ГЛАВА 1. Состояние проблем при разработке железомарганцевых конкреций
    • 1. 1. Общие сведения о железомарганцевых конкрециях
    • 1. 2. Анализ известных способов и систем добычи железомарганцевых конкреций
    • 1. 3. Цель и задачи исследования
    • 1. 4. Основные положения диссертационной работы
  • Выводы по первой главе
  • ГЛАВА 2. Разработка физической и математической моделей устройства для сгущения и обесшламливания пульпы
    • 2. 1. Принципиальная схема предлагаемого комплекса для добычи железомарганцевых конкреций с поверхности морского дна
    • 2. 2. Описание физической модели узла сгущения
    • 2. 3. Описание математической модели узла сгущения
  • ГЛАВА 3. Исследование математической модели узла сгущения
    • 3. 1. Программа реализующая математическую модель узла сгущения
    • 3. 2. Результаты исследований математической модели устройства
    • 3. 3. Выбор рациональной схемы гидротранспорта железомарганцевых конкреций при использовании узла сгущения
    • 3. 4. Технико-экономическая оценка
  • Выводы по третьей главе
  • ГЛАВА 4. Экспериментальные исследования процесса сгущения
    • 4. 1. Задачи экспериментальных исследований
    • 4. 2. Описание экспериментального стенда
    • 4. 3. Порядок проведения эксперимента
    • 4. 4. Планирование эксперимента
    • 4. 5. Обработка экспериментальных данных

Повышение эффективности гидромеханизированной добычи железомарганцевых конкреций на шельфе Балтийского моря (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Интерес к полезным ископаемым морей и океанов в наши дни не случаен: многие месторождения суши истощаются, быстрый рост населения земного шара, а вместе с ним и потребностей в производстве средств производства и предметов потребления заставляет искать новые источники минерального сырья. С образованием СНГ эта проблема коснулась России, так как богатые месторождения руд цветных металлов находятся в средней Азии, а месторождения, находящиеся на территории РФ малы.

Гигантский скачок в развитии науки и техники в последние годы дает возможность добраться до недоступных прежде богатств морей и океанов и разрабатывать их. Добыча некоторых видов полезных ископаемых, залегающих на морском дне, экономически выгоднее, чем на суше. Эта выгода обеспечивается радом преимуществ такого рода разработок. Например, при разработке подводных месторождений не нужны подъездные пути, многие из таких месторождений не нуждаются в оборудовании отвалов и различного рода хранилищ. При морской добыче твердых полезных ископаемых не нужно производить больших трудоемких и дорогостоящих взрывных работ, тратить средства на приобретение взрывчатых веществ, сложного оборудования для добычи руды и т. д.

Анализ зарубежной и отечественной практики подводной добычи ПИ показывает, что минеральные ресурсы континентального шельфа, материкового склона и ложа океана вместе с береговой полосой вдоль морских границ могут являться сырьевой базой новой отрасли горнорудной промышленности и, в частности, по таким минералам как алмазы, вольфрам, а так же строительный материал. Анализ так же показал, что в настоящее время во многих странах осваивается промышленная технология и специфическое оборудование подводной добычи, действуют промышленные предприятия, занятые добычей ПИ со дна морей и океанов. Наша горнодобывающая промышленность имеет на суше сырьевую базу, обеспечивающую её планомерное развитие.

Преимущества, которыми обладает подводная добыча ПИ со дна морей и океанов, создают основания для поиска высокоэффективной технологии новой отрасли горнодобывающей промышленности с учётом ухудшения качества сырья на сухопутных месторождениях.

Часть ценных месторождений (титано-магнетиты у берегов Курильских островов, ильменито-рутило-цирконовые морские пески, оловянные морские россыпи северных морей) уже выявлены. Таким образом, в России не менее эффективно, чем за рубежом, должна решаться проблема подводной добычи имеющихся ещё скрытых или уже открытых ПИ. Решение этой проблемы включает в себя следующие основные задачи:

— организация широких и планомерных поисковых и разведочных работ для нахождения и оконтуривания морских месторождений на всей площади континентального шельфа, примыкающих к границам;

— разработка технологии добычи и обогащения морских ископаемых и создания для подводной добычи оборудования;

— организация специализированных предприятий для подводной добычи на выявленных месторождениях.

В настоящее время в мире ежегодно добывается миллиарды тонн ПИ. При существующем объёме их добычи и выявленных тенденциях роста добычи известных запасов месторождений ПИ в недрах Земли, приуроченных к суше, может хватить, по определению ряда специалистов, лишь на сотни лет, а по некоторым ископаемым лишь на десятки лет. Усиленное освоение богатых месторождений вызывают необходимость разработки более бедных руд, залегающих на больших глубинах и в сложных горно-геологических условиях. Естественно, что внимание представителей промышленности различных стран всё в большей степени приковывается к возможностям извлечения минеральных ресурсов, залегающих на дне и в недрах Земли, покрытых морями и океанами. При соответствующем развитии рациональных методов разведки и добычи ПИ со дна морей и океанов можно значительно пополнить минеральные ресурсы, добываемые на суше.

Мировой океан является большим потенциальным источником получения полезных минералов как путём их извлечения из морской воды, так и со дна морей и океанов.

Ещё раз, уже подробнее, о преимуществах. Опыт подводной добычи ПИ со дна морей и океанов показывает, в частности, следующие преимущества этого способа по сравнению с обычными методами ведения горных работ:

— при подводной добыче ПИ резко сокращается, а часто практически исключается объём горно-капитальных и разрезных траншей;

— не требуется строительство специальных подъездных путей;

— во многих случаях обогащенный слой находится на поверхности дна и не требует проведение вскрышных работ, а подготовительные работы выполняются в незначительных объёмах;

— исключается необходимость в отчуждении сельскохозяйственных земель и в последующей их рекультивации.

Освоение подводных месторождений ПИ может осуществляться в более короткие сроки и при значительно меньших удельных капиталовложениях, чем при строительстве карьеров на суше.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

В диссертационной работе приведены разработанные автором теоретические и практические положения, представляющие собой в комплексе решение актуальной научной задачи — обеспечение рациональной объемной концентрации гидросмеси, транспортируемой на базовое судно за счет ее максимально возможного сгущения и обесшламливания непосредственно в придонной зоне, что имеет существенное значение для гидромеханизированной добычи железомарганцевых конкреций.

Основные научные результаты и выводы заключаются в следующем:

1. Повышение эффективности гидромеханизированной добычи конкреций при снижении энергоемкости и металлоемкости гидротранспортной системы может быть обеспечено путем включения в систему пульпопровода перфорированного участка, располагаемого в придонной зоне и примыкающего непосредственно к силовому агрегату, для сгущения и частичного обесшламливания гидросмеси.

2. Разработанная математическая модель процесса сгущения гидросмеси в придонной зоне позволяет получить зависимости интенсивности водо-шламоотделения от конструктивных параметров перфорированного участка пульпопровода.

3. Средняя интенсивность водо-шламоотделения прямо пропорциональна корню квадратному из величины напора.

4. Установлено, что потребная длина перфорированного участка пульпопровода, при заданных значениях водо-шламоотделения и напора грунтового насоса, возрастает с увеличением отношения шага перфорированных отверстий к их диаметру.

5. Установлено что коэффициент расхода при истечении воды и шлама через перфорированные отверстия в придонной зоне составляет 0,33−0,35.

6. Использование узла сгущения с переменной площадью поперечного сечения непосредственно в придонной зоне при сохранении той же массовой производительности по конкрециям позволяет обеспечить снижение более чем в два раза объема гидросмеси, перекачиваемой на борт базового судна, а также снизить на 40−50% содержания в ней шламов и уменьшить диаметр пульпопровода не менее чем на 30%.

7. Мощность силового агрегата, при использовании перфорированного участка с дополнительным насосом для сгущения и обесшламливания гидросмеси может быть снижена на 20−25%.

Показать весь текст

Список литературы

  1. И.И., Дмитриев Г. Т., Пикапов Ф. И. Гидравлика. М., изд. «Энергия», 1964 г.
  2. А.Д., Гидравлические сопротивления. М: Стройиздат, 1973
  3. В.И. Изменение концентрации гидросмеси в сечении трубопроводов систем гидротранспорта. Записки горного института. Том 2(142), Санкт-Петербург, 1995 г.
  4. В.И. Расчет камерных и пластинчатых сгустителей противоточного типа. В кн.: Транспорт в горной промышленности. М., «Недра», 1985 г.
  5. В.И. Гидравлический транспорт минерального сырья на горных предприятиях. СПб., 2000 г.
  6. В.И. Методы снижения энергозатрат при гидравлическом транспортировании. СПГГИ, 2000 г.
  7. С.И., Казьмин Ю. Б. и др. Железомарганцевые конкреции Мирового океана. Л. «Недра», 1984 г.
  8. С.И. «Железомарганцевые конкреции Мирового океана новый вид минерального сырья» Текст лекций Л. ЛГИ, 1989 г.
  9. Ю.Асатур К. Г., Маховиков Б. С. Гидромеханика. СПб., 2001 г.
  10. П.Д., Распределение ЖМК на дне Индийского океана. М., Океангология № 6, 1962.
  11. П.Д., Исследования глубоководных осадков на геологических полигонах в Тихом и Индийском океанах.// Железо-марганцевые конкреции Тихого океана. -М: Наука, 1976.
  12. П.Л., Гидравлика. М: СТРОЙИЗДАТ, 1972.
  13. И.Бочаров В. И. Перспектива развития марганцевой промышленности / Горный вестник, 1998, № 1.
  14. В.Д., Теория ошибок наблюдений. М: Недра, 1983.
  15. Л.Б. Техникоэкономическое обоснование средств освоения Мирового океана. Л., Судостроение, 1982.
  16. П.Г. Экономика Мирового океана: Ресурсы, их освоения, экология, право. М., «Недра», 1977.
  17. Н.В. ЖМК дна океана сырье для получения кобальта, никеля, марганца, меди, 1968.
  18. Е.А., Контарь Е. А. ЖМК океана новый тип многометальных руд. М: ВИЭМС, 1976.
  19. Е.А., Контарь Е. А., Тареева O.K. За рудой в глубины океана. М., «Недра», 1980.
  20. Е.А., Сокольская Е. М. Перспективы освоения твердых полезных ископаемых Мирового океана. М: ВИЭМС, 1984.
  21. Е.А., Сокольская Е. М. Освоение твердых полезных ископаемых в береговой зоне и на дне океанов и морей за рубежом. М: ВИЭМС, 1979.
  22. М.Я. Справочник по высшей математике. М: Физматлпит, 1995.
  23. В.Г., Дулин B.C., Заря А. Н. Гидравлика и гидропровод. М., «Недра», 1991.
  24. В.Р. Освоение твердых полезных ископаемых Мирового океана (проблемы перспективы). М., 1986.
  25. A.M., Факториальный анализ в производстве. М: Статистика, 1975.
  26. A.M., Математическая статистика в технике. М: Советская наука, 1958.
  27. В.Б. Экология при подводной разработке полезных ископаемых. ЛГИ, Л., 1990.
  28. В.Б., Освоения минеральных ресурсов шельфа. Лененград, «Недра», 1980.
  29. В.Б., Кулешов A.A., Технология добычи железо-марганцевых конкреций Балтийского моря с помощью вертикального эрлифтного подъема.// Горный журнал. № 8, 2001.
  30. М.М. и др. «Минеральное сырье. Железомарганцевые образования: Справочник» М. ЗАО «Геоинформмарк», 1998 г.32.3ажигаев JI.C., Кишьян A.A., Романиков Ю. И. Методы планирования и обработки результатов физического эксперимента. М., «Атомиздат» 1978 г.
  31. В.А., Левин B.C., Подводная технология. Л: 1981.
  32. С.И., Метод расчёта критических скоростей гидротранспортирования твёрдых зернистых материалов по горизонтальным трубам// Гидравлика и гидротехника. 1985.Вып. 41.
  33. Э. Г., Смолдырев А. Е. О влиянии дисперсности частиц на физико-механические свойства водо-угольных смесей. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, 1969, № 3 с. 115 — 118.
  34. И.И., Модели гидравлических явлений. Л: Энергия, 1968.
  35. Г. М., Технико-экономическое обоснование добычи и переработки ЖМК Тихого океана. М: ВНИИПИгорцветмет, 1980.
  36. Г. М., Истошин С. Ю., Контарь Е. А. Применение эрлифтного оборудования для разработки морских россыпей. Цниицветмет, М., 1973.
  37. В.А., Справочник по технике освоения шельфа Л: Судостроение, 1983.
  38. ЛысюкГ.Н. «Минералогия океанических железо-марганцевых конкреций» СПб «Наука» 1991 г.
  39. B.C., Комплексы оборудования для подводной разработки россыпей на шельфе.// Горный журнал, № 11,1997.
  40. B.C., Анализ работы исполнительного органа машины для добычи конкреций на шельфе. Технология и механизация горных работ. Сб. научных трудов, -М.: Изд. АГН, 1998.
  41. B.C., Братчиков Н. В., Средства гидроподъема полезного ископаемого с донной поверхности морского шельфа.// Наука в СПГГИ, Сб. научных трудов, Вып. 3, 1998.
  42. Дж.Л., Минеральные ресурсы океана М: 1969.
  43. H.A. Перенос твердых частиц турбулентным потоком. Л., «Госметеоиздат», 1996.
  44. И.О., Кашинцев Г. Л. «Железомарганцевые конкреции Тихого океана» М. «Наука», 1986 г.
  45. Л.Ф., Бернацкая Н. В. «Опыт экспериментальной добычи железо-марганцевых конкреций за рубежом» М. 1989 г.
  46. Г. А. и др. Добыча полезных ископаемых со дна морей и океанов. М., «Недра», 1970.
  47. Г. А., Бруякин Ю. В., Ляшевич В. В. Гидротранспорт горных пород. М., 1974 г.
  48. Н.С., Жукова Г. А., Курова A.B., Лубенцова Л. М. и др. «Геолого-экономический прогноз целесообразности освоения железомарганцевых конкреций в глубоководных зонах Мирового океана» М. ВИЭМС, 1991 г.
  49. В.Н., Определение предельной концентрации гидросмеси, -Гидравлическая добыча угля. Реф. Сб., 1969, № 2, с. 19−21.
  50. В. Н., Пути повышения эффективности гидротранспорта. М., «Недра», 1972. 161 с. с илл.бб.Рего К. Г., Метрологическая обработка результатов технических измерений. Справочник, Техника, 1987.
  51. Д.В., Разработка грунтов землесосными снарядами. М: 1969.
  52. Л.З., Математическая обработка результатов эксперимента. -М: Высшая школа, 1973.
  53. Л.И., Методы теории размерностей и теории подобия в механике. -М: ОГИЗ, 1944.
  54. В.И., Иванов А. И. Аутогенно диагенетические и органогенные образования морей и океанов. — Л., ЛГИ, 1978.
  55. Н.С., Химический состав железо-марганцевых конкреций.// Железо-марганцевые конкреции Тихого океана. М: Наука, 1976.
  56. В.И., Курс высшей математики. Учебник для вузов, т.1. М: Физматгиз, 1961.
  57. А.Е., Разработка месторождений твердых полезных ископаемых.// Итоги науки и техники, т.ХХХШ. М: Наука, 1986.
  58. А.Е., Трубопроводный транспорт. М: Недра, 1980.
  59. А.Е., Гидравлический транспорт гидросмесей высокой концентрации. М: Недра, 1972.
  60. К.Я., Морская геология и проблемы минерального сырья. М: Знание, 1971.
  61. Ю.Д., Николаев А. К. Подъемно-транспортные машины металлургических заводов. С-Пб., 2001.
  62. И.П., Шагающие машины для освоения ресурсов морского дна. -Л: ЛГИ, 1987.
  63. .Ф., Технические средства для освоения мирового океана. М: МЭМ, 1978.
  64. Д., Введение в теорию планирования экспериментов. М: Наука, 1970.
  65. X., Теория инженерного эксперимента. М: Высшая школа, 1985.
  66. И.И. К вопросу о предельном насыщении селевых потоков твердыми материалами. 2-я межвузовская конференция «Движение насосов и гидравлический транспорт». Тезисы и аннотации, М., 1968. с. 72—73.
  67. И.И. К вопросу о предельном насыщении селевых потоков твердыми материалами. В кн.: «Движение наносов в открытых руслах», М., 1970, с 135−140.
  68. .М., Землесосные снаряды. М: Энергия, 1973.
  69. Гидротранспорт твердых материалов. &bdquo-Промышленный транспорт", 1972, № 4.
  70. Патент РФ № 2 112 139. Установка с самоходной тележкой для сбора конкреций в условиях дна мирового океана/ Маховиков Б. С., Незаметдинов А. Б. заявл. 04.06.96. № 96 111 339- Опубл. 27.05.98- Б.И. № 15.
  71. Декантационный бассейн. Патент Франции № 2 039 579, кл. 21 00, 9.111.70−71, Dorr-Oliver Inc. Приоритет США 10.Ш.69.
  72. Заявка № 200 111 4898(РФ). Устройство для добычи конкреций с морского дна./ Ю. Д. Тарасов. Заявл. 30.05.2001- МПК E21G50/00.
  73. Исследование и разработка способов обезвоживания хвостов текущей переработки. Отчет по теме № 27/82. ЛГИ, Л., 1982.
  74. Промышленные испытания пластинчатого сгустителя в схеме обезвоживания хвостов текущей переработки. Отчет по НИР. ЛГИ, Л.
  75. Сгущение и классификация пульпы. Библиографический указатель ВНИИГ им. Б. Р. Веденеева — Л., 1972.
  76. Геометрические параметры патрубка
  77. Перфорированный патрубок: ! участок напорного трубопровода- 2 — перфорированные участки разного диаметра- 3 — соединительные втулки- 4 — основной участок пульповода
Заполнить форму текущей работой

На отлично!