Внутрифабричный транспорт

Частота сполосков зависит от содержания ценного минерала в руде, от условий  работы шлюза и определяется заданной величиной извлечения металла в концентрат и качеством последнего. Чем чаще производят сполоски, тем больше получают концентрата и больше будет извлечение металла в него, но концентрат будет беднее. Наоборот, чем реже производят сполоски, тем богаче будет концентрат, но одновременно уменьшается и извлечение ценного минерала. Интервалы между сполосками составляют от 5 мин до 24 ч и более. В каждом конкретном случае интервалы между сполосками устанавливают опытным путем.

Для нормальной работы шлюза необходимо, чтобы скорость потока воды была достаточной для  транспортирования материала и  для создания вихревых потоков,  которые поддерживают в coстоянии разрыхления постель из более тяжелых минералов. Скорость водного потока на шлюзе зависит от крупности обогащаемого материала.

Для обогащения крупнозернистого материала  применяют шлюзы с глубоким наполнением. Они представляют собой желоба прямоугольного сечения, собранные из досок толщиной 38—75 мм. Длина шлюзов достигает 150—180 м, ширина их равна 0,9—1,8 м, а высота (глубина) 0,75—0,9 м. Угол наклона шлюза обычно равен 2—3°.

Глубина потока воды в шлюзе обычно не превышает половины глубины желоба. Для получения более высокой  производительности следует увеличивать ширину шлюза, которую необходимо' принимать в 1,75—2,25 раза больше глубины потока.

Для обогащения тонкозернистого материала  применяют шлюзы с малым наполнением (до 10 мм) и мягким покровом. Длина ворсистых шлюзов равна 1,5—6 м, а ширина — не более 1,5—2 м; угол наклона изменяется от 4 до 14°. Шлюзы с мягким покровом (ворсистые шлюзы) подразделяются на стационарные — со съемным или закрепленным покровом, опрокидывающиеся— с одной или несколькими поверхностями (деками) и ленточные.

Стационарные шлюзы применяют  на фабриках небольшой производительности. Этот шлюз представляет собой деревянный стол с небольшим наклоном, установленный на деревянной раме. Крышку стола собирают из 30 мм досок, укрепленных поперечными и продольными связями. Поверхность стола покрывают слоем водонепроницаемого вещества, например жирного бетона, линолеумом или листовой сталью. Покров укрепляют поперечными планками, которые, в свою очередь, закрепляют угольниками в боковых стенках шлюза. Опрокидывающиеся и ленточные шлюзы разнообразных конструкций применяют на фабриках большой производительности при большом выходе концентрата. Широкое распространение для улавливания тонких зерен тяжелых минералов получили также автоматические многодечные шлюзы.

Срок службы трафаретов колеблется от месяца до одного—двух лет, а  ворсистых покровов — от 20 до 360 дней, в среднем 120— 160 дней. Изношенный покров заменяют новым.

В последнее время применяют  новые устройства, принцип действия которых основан на использовании  ламинарных потоков в желобах  переменного сечения (струйные желоба и конусные сепараторы).

2.2 Обогащение  в желобах

Обогащение в желобах происходит в струе воды, протекающей по наклонной  плоскости, и основано на различии характера  движения минеральных частиц под влиянием динамических воздействий на них струи. При этом одни частицы в зависимости от плотности и размера отлагаются на дне желоба, а другие увлекаются водой и уносятся.

Характер движения частицы обусловливается  соотношением между силами тяжести  минеральных частиц, гидродинамическими силами и трением о поверхность  при движении. Существенное значение в данном случае имеет то, что частицы движутся массой, и   в   этом   отношении   условия   движения   будут   соответствовать стесненному падению. Иногда перемещение частиц также зависит от встряхивающих сил возвратно-поступательного движения и центробежных сил вращательного движения.

Струйный желоб (рисунок 4 ) имеет плоское днище 1 и сходящиеся вертикальные стенки 2, устанавливается с небольшим углом наклона, благодаря чему достигается ламинарный характер движения пульпы. Пульпа с содержанием 50—60% твердого подается в верхнюю, широкую часть желоба.

При спокойном  течении плотной пульпы по желобу происходит расслаивание  минералов  по  плотности.    В   нижнем   слое концентрируются тяжелые, а в верхнем — легкие минералы. По мере уменьшения сечения желоба высота слоя пульпы постепенно увеличивается, что улучшает разделение потока на слои с различной плотностью минералов.

На разгрузочном конце желоба вследствие разной скорости слоев потока пульпы образуется веер, который отклоняющими пластинами 3 делится на концентрат, промежуточный продукт и хвосты.

В настоящее время имеется несколько  конструкций струйных желобов, которые отличаются друг от друга количеством и расположением желобов, способом распределения питания, делением веера пульпы на конце желоба и сбором продуктов обогащения.

 

Рисунок 4 Струйный желоб

 

 

 

 

3 Аварийные водосбросы хвостохранилищ обогатительных фабрик

 

Для предотвращения разрушения плотин хвостохранилищ паводковыми ливневыми водами хвостохранилища оборудуют аварийными водосбросами:

1. переливного типа;
2. колодезного типа;
3. сифонного типа;
4. траншейного типа.

Водосбросы переливного и колодезного типов являются стационарными, то есть они проектируются и строятся вместе с дамбой хвостохранилища и конструктивно составляют её часть.

Сифонный водосброс - это временное сооружение, то есть является надстройкой, и может быть при необходимости сооружен или заменён на более или менее производительный.

Стационарные водосбросы, как правило, оборудуются бетонными конструкциями для разбивания потока сбрасываемой воды и предотвращения таким образом размыва низового откоса при активном сбросе воды (быстротоки, искусственные шероховатости, водобойные колодцы).

В данной работе более подробно рассмотрим сифонный водосброс (Рисунок 5).

Сифонные водосбросы автоматически вступают в работу при небольшом подъеме горизонта воды верхнего бьефа над гребнем его оголовка. Для повышения устойчивой работы сифона устраивают во входной его части особый регулятор расхода.

Для сифонных водосбросов часто исследуются характеристики цикла наполнения, который зависит главным образом от скорости удаления оставшегося воздуха из сифона. В течение этого цикла вниз по вертикальному каналу сифона течет смесь воды с воздушными пузырями. Поскольку сброс не совсем свободный, давление изменяется по высоте, а это в свою очередь влияет на размеры уносимых потоком пузырей воздуха.

Основными преимуществами сифонных водосбросов являются: автоматичность и быстрота включения их на полный расход, автоматичность выключения и исключительная компактность сооружения. Сифонные водосбросы современного типа по сравнению с открытыми водосливами имеют почти вдвое больший коэффициент. Существующие в настоящее, время немецкие, американские и, итальянские сифоны получили достаточно совершенную конструкцию и обладают хорошими гидравлическими качествами.

Рисунок 5 Сифонный водосброс

Сифонные водосбросы целесообразно  применять при пропуске расчетного расхода 6 м3/с и более. Сифоны делают из асбестоцементных и железобетонных труб, реже — из металлических. Ковшовые водосбросы, как правило, используются в качестве головного сооружения в сочетании с сопрягающими сооружениями (в виде быстротока, перепада, консольного  сброса) или трубчатыми водоотводами. Для пропуска сравнительно небольших  паводковых расходов и опорожнения  водохранилища рекомендуется устраивать башенные водосбросы в одовыпуски. Предел применения этих сооружений по напору широк: от трех до нескольких десятков метров. При напоре свыше 8 м конструкция  башни значительно усложняется.

Водосбросы управляемые  комбинированные применяют при  значительных перепадах уровней, больших  расходах и соответствующих природных  условиях. Для водохранилищных гидроузлов водосбросы делаются в берегах, в  обход глухой плотины. Для водоподъемного гидроузла, где необходимо обеспечить пропуск большого паводкового расхода  воды и пропуск льда, водосброс  делается в виде бетонной плотины, которую  располагают в русловой или пойменной  части створа. Береговые водосбросы проектируют на одном из наиболее удобных склонов поймы. Выбор  трассы водосбросного сооружения зависит  от типа и размеров водосбросного  сооружения, топографических и геологических  условий, назначения гидроузла и  др. При конструировании необходимо стремиться к сборности конструкции, прочности, Надежности сооружения, экономичности  решения, простоты и оригинальности конструкции. Наряду с индивидуальностью  выбора типа конструкции водовыпускного сооружения можно дать следующие  рекомендации.

При напорах на пороге до 3...5 м и значительных расходах (40...50 м3/с) целесообразно проектировать  водовыпуски водозаборы открытого  типа: шлюзы-регуляторы или плотины  с низким порогом. При напорах 2...4 м и небольших расходах применяют  трубчатые водовыпуски с затапливаемым  входным оголовком. При напорах  более 4 м используют башенные или  сифонные водовыпуски. Причем сифонные применимы при наличии существенного перепада уровней при работе гидроузла. Водоспуски сифонного типа проектируются с асбестоцементных труб или металлические, и их располагают в теле плотины. При небольших перепадах уровней в ВБ и НБ (в земляных плотинах) можно устраивать сифонные водоспуски из железобетона.

4 Внутрифабричный транспорт

4.1 Самотёчный транспорт

Самотечный транспорт  применяется, если между начальным и конечным пунктами имеется разность геодезических отметок, обеспечивающая необходимую скорость движения пульпы, Уклон пульпопроводов и желобов зависит от содержания твердого в гидросмеси и вида насыпного материала и находится в пределах 1,5-15%, Так как прокладка трассы самотечного транспорта зависит от рельефа и уклона местности, этот вид гидротранспорта не везде применим, что является его основным недостатком.

При определенном угле наклона  горной выработки груз может перемещаться вниз по наклонной плоскости под  действием веса. Этот вид доставки обладает рядом преимуществ: не требуются  специальные механизмы, не расходуется  энергия; транспортные выработки могут  использоваться в качестве аккумулирующих емкостей. Однако доставка под действием веса имеет следующие недостатки: измельчение груза, возможное разубоживание доставляемой руды, повышенный износ настила.

На обогатительных фабриках самотечный транспорт применяется  для перемещения продуктов обогащения между гравитационными аппаратами, при флотации, при транспортировании  хвостов в хвостохранилище.

Длина трассы самотечного  транспорта в здании фабрики определяется расположением оборудования и редко  превышает 50-70 м; длина трубопроводов  для самотечного транспортирования  хвостов обогащения может достигать  нескольких километров.

Спуск груза, расположенного на наклонной плоскости, под действием  веса возможен при условии, что продольная составляющая веса  G sin b  (Рисунок 6)   больше силы трения Gf cos b, т. е.

Gsin b>Gf cos b,

где G — вес, Н; f — статический коэффициент трения; (β — минимальный угол наклона плоскости транспортирования, градус.

 

Значения f и b для различных условий

                               f b

Руда  сухая средней кусковатости:

по  стальным листам . …………………… 0,6 30

 по гладкой поверхности …………………0,8—0,7 40—35

Руда влажная, содержащая мелко измельченный                                           или липкий материал, по неровной поверхности ……. 1,7—1,2 60—50

 

Чтобы не происходило заклинивания, размер выпускного отверстия должен быть как минимум в 3 раза больше величины максимального куска материала.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 6    Схема   сил,   действующих тело на наклонной плоскости

 

 

4.2 Устройства, применяемые при самотечном транспорте

Доставка    груза  по    очистному пространству    под    действием веса осуществляется   по   почве,  деревянному настилу,    металлическим    листам.  В этом случае    не требуется специального     оборудования,  необходимо  только  отшивать     выработанное пространство, чтобы  исключить возможность попадания в него руды   (Рисунок 7).  При отработке мощных  крутопадающих рудных тел выпуск руды из очистного пространства на откаточный горизонт осуществляется через рудоспуски.

Рудоспуски классифицируются: по положению в пространстве — вертикальные и наклонные, по форме поперечного сечения — прямоугольного и круглого сечения, по способу поддержания — с креплением и без крепления.

Для регулирования выпуска  руды из рудоспусков на откаточном горизонте устраивают выпускные (погрузочные) люки, оборудованные затворами различной конструкции и питателями. Тип и конструкция затвора зависят от свойств и крупности материала, от необходимого срока службы погрузочного пункта.