Symulacja procesów hydromechanicznych powstawania i ruchu hydromieszaniny podczas hydroprodukcji

Zinovii MALANCHUK; Sergii STETS; Wiktoria SOBCZYK; Yevhenii MALANCHUK; Andrii STETS

doi:10.29227/IM-2024-02-90

Zinovii MALANCHUK Doctor of Engineering, Professor, Department of Mineral Deposits Development and Mining Engineering, National University of Water and Environmental Engineering, Soborna str, 11, Rivne, Ukraine https://orcid.org/0000-0001-8024-1290
Sergii STETS PhD, Associate Professor, Department of Power Engineering, Automation and Water Management, National University of Water and Environmental Engineering, Soborna str, 11, Rivne, Ukraine https://orcid.org/0000-0003-0063-5009
Wiktoria SOBCZYK Prof. DSc, PhD, Eng. Faculty of Energy and Fuels, Dept. of Sustainable Energy Development, AGH University of Krakow, Poland https://orcid.org/0000-0003-2082-9644
Yevhenii MALANCHUK Doctor of Engineering, Professor, Department of Automation, Electrical Engineering and Computer-Integrated Technologies, National University of Water and Environmental Engineering, Soborna str, 11, Rivne, Ukraine https://orcid.org/0000-0001-9352-4548
Andrii STETS Master's student, Department of Cybernetics, Information Technologies and Engineering, National University of Water and Environmental Engineering, Soborna str, 11, Rivne, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-8271-647X

DOI: https://doi.org/10.29227/IM-2024-02-90

Słowa kluczowe: tufy zeolitowo-smektytowe, hydromonitor, procesy geotechniczne górnictwa, promień erozji, wydajność transportu przepływu, komora ekstrakcyjna

Abstrakt

W artykule przedstawiono wyniki badań i modelowania procesów rozwoju złóż tufowych metodami górnictwa geotechnicznego, w szczególności metodą hydrotechniki otworowej. W modelowaniu procesów górnictwa geotechnicznego wykorzystano metody modelowania fizycznego oraz badania przyrodnicze, które pozwoliły odtworzyć i zbadać w warunkach laboratoryjnych i naturalnych zjawiska i mechanizmy fizyczne procesów. Przeprowadzone badania dotyczą poszczególnych operacji technologicznych: erozja i transport minerału w strumieniu, a mianowicie uderzenie skały strumieniem z hydromonitora i dopływ pulpy do obszaru działania dyszy ssącej przy różnych ciśnieniach wody i różnych prędkościach ruchu dyszy uderzeniowej hydromonitora w sektorze odsłonięcia, wpływ natężenia przepływu czynnika roboczego (wody) i nachylenia dna wydobycia kamer na zdolność transportową strumienia. W wyniku badań ustalono, że w przypadku zwiększenia średnicy dyszy i ciśnienia wody promień erozji wzrasta, a wydajność wzrasta zgodnie z prawem wykładniczym. W pewnej odległości od dyszy szybkość postępu wydmuchu pozostaje niezmienna (dla różnych średnic dysz), dlatego przy opracowywaniu technologii wydobycia komór w gęstych tufach należy skupić się na charakterystyce pracy początkowej sekcji strumienia. Aby zapobiec tworzeniu się karbu i zwiększyć wydajność eksploatacji, w odległości do 6 m od dyszy hydromonitora kąt nachylenia strumienia do powierzchni erozji nie powinien przekraczać 7˚, prędkość strumienia wzdłuż odsłonięcia jest ograniczona do 1,4 m/s, a wysokość odsłonięcia nie powinna przekraczać 15 cm przy przemywaniu przez dyszę o średnicy do 35 mm.