Расчет параметров доставки пород в камере

Расчет процесса доставки в подземной камере при смыве пород гидромониторной струей ведется также с определением максимального и эффективного радиуса действия струи. Максимальный радиус струи при смыве находится по равенству осевой скорости струи и неразмывающей скорости транспортируемой породы (19.1-19.2). При смыве пород содержащих полезные ископаемые большой плотности (золото), неразмывающую скорость необходимо принимать с учетом их транспортирования потоком.
При большой мощности смываемых пород, затопленная гидромониторная струя может распространяться под завалом, когда при смыве не образуется котлован, а движение воды происходит в режиме диффузионного массообмена. Для песчаного материала критическая высота завала hкр, при которой начинается диффузионный массообмен, можно определить по формуле

где d - диаметр гидромониторной насадки, Р - давление воды на насадке, w - гидравлическая крупность перемещаемого песка.
Дальность распространения струи в завале песчаных пород можно определить по формуле

где Л - высота пород над насадкой (h>hкр).
Расчет параметров подъема гидросмеси
Расчет пульпосодъемного снаряда при скважинной гидродобыче состоит из расчета всасывающего наконечника и собственно пульпоподьемника (эрлифта, гидроэлеватора и т.д.)
При расчете всасывающего наконечника определяется его диаметр, обеспечивающий подъем полезного ископаемого при заданной производительности и плотности гидросмеси.
Скорость движения гидросмеси во всасывающем наконечнике Vвс должна превышать величину гидравлической крупности wо поднимаемых кусков полезного ископаемого.

Гидравлическая крупность для частиц диаметром от 1 до 200 мм может быть определена по формуле О.М.Тодеса и Р.Б.Розенбаума


- критерий Архимеда для шаровидных частиц диаметром dш с плотностью рm. р и v - плотность и вязкость жидкости.
Для частиц неправильной формы dm применяют геометрический коэффициентформы kф

Для окатанного песка kф = 1,17, для острозернистого песка kф = 1,5-1,7, для угля kф = 3.
Гидравлическая крупность зависит от стесненности движения частиц, характеризующейся влиянием стенок всасывающего наконечника и влиянием соседних частиц.
Коэффициент, учитывающий влияние стенок ED, и коэффициент, учитывающий объемную концентрацию частиц Eβ определяются по формулам

где β - объемная концентрация частиц, n - опытный коэффициент, по данным Д.М.Минца, с песком и гравием n = 2,25-4,5 (в среднем 3).
При разработке месторождений металлов, обладающих большей плотностью,чем вмещающие породы, величина гидравлической крупности должна определяться как для подъема максимального куска породы, так и для максимального размера поднимаемой частицы металла.
При расчете параметров эрлифта определяют расход воздуха на подъем гидросмеси

где Qвозд и Qг - расход воздуха, м3/мин и расход гидросмеси, м3/ч, Н и h - высота подъема и гидростатический уровень воды над воздушной форсункой эрлифта, м, γв и γг - плотность воды и гидросмеси, т/м3, η - К.П.д. эрлифта, который может быть принят по данным табл. 19.4.

Максимальное давление воздуха, подаваемого на эрлифт, равно Pвоз = h+0,2 МПа.
Диаметр пульпоподъемной (Dэр) трубы определяется по формуле

При значениях α = 0,2-0,45, коэффициент k = 0,24.
Основными характеристиками гидроэлеваторного снаряда является коэффициент эжекции (расхода) α, коэффициент напора β основной геометрический параметр m и статический коэффициент полезного действия гидроэлеватора ηст.

где: Qг и Qо - расход эжектируемой гидросмеси и расход воды через насадку гидроэлеватора, γг и γо - плотность эжектируемой гидросмеси и воды, Но, Нг и Н1 - напор воды на насадке гидроэлеватора, напор, развиваемый гидроэлеватором (высота подъема) и высота затопления гидроэлеватора, Dк и dо - диаметры камеры смешения и насадки гидроэлеватора.

---