Молодежная весна 2022

Схемы переработки ТКО представлены на рис. 4 и 5. Отличительными аппаратами в гравитационном процессе

является аэросепаратор, принцип действия которого заключается в разделении в потоке воздуха на лёгкую и тяжёлую фракции. Также хочу отметить особенность переработки ТКО в комбинированном методе, мы видим процесс и аппараты связанные с получение биогаза и гумуса.

Рис. 4. Технологическая схема сортировки ТКО фирмы «Орфа» (Швейцария)

253

Рис. 5. Технологическая схема сортировки и переработки ТКО на заводах фирмы Sorain Cecchini (Италия)

Выполненный анализ сравнения переработки минерального сырья и переработки ТКО показывает что при одних и тех же методах есть не значительные различия как в процессах так и в машинахвкоторыхпроисходитпроцессыразделенияизэтогомы делаем вывод что специалисты обучающиеся в области переработки минерального сырья могут работать и с твёрдыми коммунальными отходами.

254

Список литературы

1.Козловский Е. А. Горная энциклопедия // Советская энциклопе-

дия. М., 1984. 560 с.

2.Сортировка твердых бытовых отходов. URL: https://extxe.com/ 24851/sortirovka-tverdyh-bytovyh-othodov (дата обращения: 14.04.2022).

Текст: электронный.

3.Колесников Д. Д. Электроэнергетика и охрана окружающей среды. Функционирование энергетики в современном мире. Харьков, 2015.

4. Кускова Я. В. Аппарат для гравитационного обогащения мелких частиц: науч. ст. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/apparat- dlya-gravitatsionnogo-obogascheniya-melkih-chastits (дата обращения: 14.04.2021). Текст: электронный.

5.Шубов Л. Я., Ставровский М. Е., Шехирев Д. В. Технология отходов мегаполиса. М., 2002. 374 с.

Научный руководитель В. П. Мязин, д-р техн. наук, профессор кафедры обогащения полезных ископаемых и вторичного сырья, Забайкальский государственный университет.

Оптимизация параметров технологических ячеек при выщелачивании гидрогенных руд месторождений Хиагдинского рудного поля

А. Н. Михайлов

соискатель, горный факультет ЗабГУ, г. Чита

Введение. Одним из путей решения повышения эффективности подземного скважинного выщелачивания гидрогенных месторожденийуранаявляетсяоптимизациясистемвскрытияиразработки. По результатам проведенного анализа применяемых систем разработки гидрогенных месторождений наиболее распространенными схемами расположения технологических скважин являютсярядная и гексагональная системы.Однозначного ответа о преимуществе той или иной системы в результате не получено, хотя гексагональная система имеет в большинстве случаев применения некоторый приоритет. На выбор оптимального расположения скважин для выщелачивания влияют горно-геологические и технологические факторы [9], окончательное же решение этой проблемы зависит от экономичности каждой системы.

Актуальность работы объясняется необходимостью минимизации затрат на получение готовой продукции при подземном

255

скважинном выщелачивании урана и повышения степени отработки гидрогенных месторождений Хиагдинского рудного поля.

Объект исследований – технологические установки по подземному скважинному выщелачиванию.

Цель исследований – поиск путей повышения эффективности разработки месторождений урана, локализованных в рыхлых отложениях.

Задачи исследования – установление оптимальных параметров технологических ячеек, позволяющих снизить затраты и повысить коэффициент извлечения урана в продуктивный раствор.

Методика исследований – сбор накопленной информации, математико-статистическая ее обработка и установление связи между параметрами технологической ячейки и технологическими и экономическими параметрами выщелачивания.

Методы исследований – математико-статистический анализ, моделирование процессов подземного скважинного выщелачи­ вания.

Проработка темы. Используя информацию, накопленную в процессе проведения опытно-промышленных и эксплуатационных работ на месторождениях Хиагдинского рудного поля, проведем расчеты эффективности применения данных систем разработки [5].

На рисунке 1 представлены принципиальные схемы расположения технологических скважин [8].

Рис. 1. Принципиальная схема расположения технологических скважин:

а) – гексагональная, б) – рядная;

– закачная скважина,– откачная скважина

256

При вскрытии запасов были опробованы различные типы сети технологических скважин – рядная 50…70 × 25…20 × 20 м

игексагональная с радиусом 35…40 м. Проектом рекомендована рядная схема 50 × 25 × 20 м.

Вработе ОАО «ВНИИХТ» [11] изучены моделированием процессы гидродинамики и кинетики при вскрытии части руд-

ного блока залежи Х5-6-С1 гексагональной схемой радиусом 35 м с разными дебитами откачных скважин (4; 5,5; 8 м3/ч) и рядной поперечной схемой вскрытия 50х25х20 с разными дебитами откачных скважин (4; 5,5; 8 м3/ч).

По результатам моделирования, проведенным ОАО «ВНИИХТ» при разных схемах вскрытия и дебитах откачных скважин установлено, что рядная схема отличается от гексагональной схемы полнотой вскрытия запасов и извлечения урана из недр (с 66 % до 75 %), но в то же время увеличение дебита откачки с 4…5 м3/ч до 8м3/ч – ведет к увеличению расходных показателей.

Анализ материалов отработки залежей гидрогенных руд Хиагдинского рудного поля показал, что применение систем разработки с рядной и гексагональной схемой расположения технологических скважин по своим параметрам не отвечает на вопрос приоритетности той или иной системы.

Поскольку физическое моделирование дает возможность определить технологические показатели, характеризующие системы разработки, но не отвечает на вопрос экономической эффективности данных технологий были проведены технико-эко- номические расчеты по методике, предложенной Е. И. Роговым

иА. Е. Роговым [5] и апробированной на месторождениях Казахстана, с параметрами, заложенными в проекте отработки.

За критерий оценки приняты суммарные затраты на строительство полигона и его эксплуатацию [3; 4]. Как показали расчеты,суммарныезатратысприменениемсистемысгексагональной схемой расположения скважин на 24 % меньше, чем при рядной схеме.

Исходя из полученных результатов моделирования, несмотря на ряд технологических преимуществ рядной схемы, гексагональная схема более экономична.

На втором этапе моделирования предстоит определить оптимальную величину гексагональной ячейки для получения максимального эффекта при выщелачивании опытного полигона [1; 2].

257

Для выбора оптимальных параметров гексагональной ячейки проведено математическое моделирование с вариацией различных величин радиуса ячейки [8] (рис. 2).

Рис. 2. Схема расположения скважин в гексагональной ячейке

В таблице и на рисунке 3 приведены результаты расчета количества скважин в гексагональных ячейках с различными величинами радиуса.

Расчет количества скважин для вариантов с разной величиной радиуса гексагональной ячейки

Рис. 3. Количество скважин при разной плотности расположения скважин в гексагональной ячейке:

1-й ряд – общее количество скважин; 2-й ряд – количество откачных скважин; 3-й ряд – количество закачных скважин

258

Затратынапроведениеработповыщелачиваниюучасткаместорождения с применением гексагональной схемы расположения скважин при различной плотности технологических скважин приведены на рис. 4.

Рис. 4. Зависимость затрат на выщелачивание от величины радиуса ячейки:

1-й ряд – общие затраты, 2-й ряд – затраты на строительство скважин, 3-й ряд – эксплуатационные затраты,

– область оптимальной величины радиуса ячейки

Изрисунка4видно,чтопокритериюзатратоптимальнаяобласть величины радиуса эксплуатационной гексагональной ячейки заключена вежду величинами 27…35 м.

Выводы

1.Анализ материалов по отработке гидрогенных месторождений показал, что из всего многообразия применяемых систем разработки наиболее перспективными являются системы с рядным и гексагональным расположением скважин в эксплуатационной ячейке.

2.В результате моделирования и проведения опытных и опытно-промышленных работ по отработке гидрогенных руд месторождений Хиагдинского рудного поля не удалось выявить явных преимуществ одной из этих технологических схем.

3.Проектом, базовой системой расположения скважин принята рядная система и незначительным количеством эксплуата-

259

ционных блоков, подготовленных по гексагональной схеме. Анализ результатов отработки запасов Хагдинского месторождения показал, что по ряду технологических показателей рядная система превосходит гексагональную.

4. Расчет технологических показателей и их экономическая оценка систем разработки по методике, предложенной Е. И. Роговым и А. Е. Роговым и апробированной на месторождениях Казахстана, с параметрами, заложенными в проекте отработки, показал, что гексагональная система по экономической эффективности превосходит рядную систему на 24 %.

5. В результате опытных исследовательских работ, проведенных на одной из залежей Хиагдинского месторождения, с варьированием радиуса гексагональной ячейки в 20, 30, 40, 50 и 60 м установлено,чтонаименьшиезатратынастроительствоиэксплуатацию полигона получены при радиусе ячейки в 27…35 м.

Список литературы

1. Джакупов Д. А. Выбор схемы расположения технологических скважин при разработке многоярусных рудных залежей: сб. ст. V Междунар. науч.-практ. конф. // Современные научные исследования: актуальные вопросы, достижения и инновации. Пенза, 2018. С. 210–212.

2. Джакупов Д. А. Повышение эффективности различных схем скважинного подземного выщелачивания при разработке сложных гидрогенных месторождений: диссертация / Казахский национальный исследовательский технический университет имени К. И. Сатпаева, 2019. 99 с.

3. Назарова З. М., Овсейчук В. А., Лемента О. Ю. Рынок урана: современное состояние, проблемы и перспективы его развития // Проблемы современной экономики. 2016. № 2. С. 159–162.

4. Поезжаев И. П., Полиновский К. Д., Горбатенко О. А. и др. Геотехнология урана: учеб. пособие / под общ. ред. Ю. В. Демехова, Б. М. Ибраева. Алматы, 2017. 327 с.

5. Рогов Е. И., Рогов А. Е. Теория и практика подземного и скважинного выщелачивания урана. 2011. 16 с.

6. Юсупов Х. А., Джакупов Д. А., Башилова Е. С. Влияние схем вскрытия технологических блоков при отработке месторождений урана  // Труды университета. № 3. Караганда, 2018. C. 76–78.

7. Юсупов Х. А., Джакупов Д. А., Назарбаева Н. А. Выбор схемы и параметров скважин технологического блока: междунар. науч.-практ. конф. // Научное и кадровое сопровождение инновационного развития горно-металлургического комплекса. Алматы, 2017. С. 168–170.

260