ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Интенсификация подземного растворения из "Растворение твёрдых веществ" Как и в случае дисперсной твердой фазы, интенсификация подземного растворения может быть достигнута изменением физикохимических (температуры, вязкости, плотности и химического состава растворителя) и гидродинамических (скорости обтекания, формы и размеров создаваемой полости) условии растворения. Первый способ ограничен требованиями к качеству получаемых растворов для реализации его на практике повышают температуру растворения и вводят в раствор некоторые вещества нри подземной добыче калийных солей. [c.171] Поэтому в основном используется второй способ. Согласно уравнению А. Н. Щукарева (1.10), скорость процесса растворения можно повысить, увеличив поверхность растворения и коэффициент скорости j)a TBopenHH К. Последний определяется скоростью обтекания растворяемой поверхности жидкостью, в связи с чем практически реализуемые способы интенсификации подземного растворения основаны на увеличении скорости обтекания и поверхности контакта фаз. [c.171] Для подземного растворения можно применять орошение поверхностей горных выработок в шахтах или через скважины. [c.171] Последний метод оказался более выгодным. При его использовании капиталовложения и себестоимость растворов ниже, а степень использования запасов выше при более благоприятных и безопасных условиях труда, чем при рудничной добыче рассолов. Поэтому в дальнейшем будет идти речь о методах интенсификации подземного растворения через скважины. [c.172] В последнее время предложен ряд методов интенсификации подземного растворения различными средствами. Одним из них является магнитная обработка природных вод [61], приводяш ая к увеличению добычи соли из скважин от 6 до 29,5% в течение 3,5 месяцев. Однако этот эффект имеет сезонный характер (в весенне-летний период он снижается либо исчезает), а в других работах [188] ставится под сомнение. Установлено весьма незначительное изменение физийо-химических свойств воды, прошедших магнитную обработку [921, а следовательно, нельзя ожидать существенного эффекта воздействия такой обработки на процесс внешнедиффузионного подземного растворения. [c.172] Более существенный эффект дают способы интенсификации, основанные на увеличении скорости обтекания растворяемой поверхности жидкостью, к их числу принадлежит струйный метод, обеспечивающий растворение камер строгой формы при более высоких скоростях растворения по сравнению с циркуляционными методами. Для его осуществления в водоподающих трубах по всей высоте отрабатываемой камеры делают отверстия с насадками, обеспечивающими подачу струй заданных параметров. Растворение осуществляют методом орошения стенок камеры затопленными струями воды. При вращении водоподающей трубы с насадками форма емкости получается более правильной. Поскольку дальнобойность затопленных струй невелика, этим способом можно размывать камеры небольших пролетов. [c.172] Способность струи воды разрушать поверхность соли можно использовать для растворения залежей с большим количеством нерастворимых включений (более 30%), применяя оборудование для гидродобычи фосфоритных руд [33]. Оно представляет собой гидромониторную телескопическую установку, смонтированную на ходовой части электрического гусеничного крана. Двухбарабанная электрическая лебедка позволяет гидромониторной головке с насадкой, помещенной в конце последнего звена телескопического устройства, опускаться на забой и при давлении воды 1,5—1,3 МПа эффективно разрушать пласт. [c.173] Диаметр выработки 12—15 м в пласте нерастворимой фосфоритной руды высотой 1 м достигается в течение 8—10 ч работы при удельном расходе воды 3—5 м /м . После выработки камеры телескопическое устройство выводят в вертикальное положение и гидромониторное устройство поднимают на поверхность. Меняя давление воды, ориентацию насадки и величину удаления ее от поверхности соли с помощью телескопического устройства, управляемого с поверхности, можно плавно регулировать скорость растворения. Особенно перспективным может быть использование этого метода для создания гидровруба. [c.173] Недостатками этого метода являются сравнительная сложность оборудования и возможность осаждения на дно камеры большого количества соли, измельченной струей воды, но не успевшей раствориться. [c.173] Сидоровой [174] проведены поисковые исследования и дана оценка возможностей использования различных средств увеличения скорости обтекания твердой поверхности жидкостью в специфических условиях подземного растворения. Применение механических мешалок и перемешивающих устройств, приводимых в движение энергией поступающей в камеру воды, оказалось нецелесообразным, что обусловлено большими объемами камер. [c.173] Результаты опытов Н. К. Стукаловой [188] позволили установить, что на больших удалениях от стенки соли основной причиной интенсификации растворения является импульс акустических колебаний, возбуждаемых в жидкости высоковольтным искровым разрядом. Были предприняты попытки отыскать более простые источники акустических колебаний и исследовать эффект их воздействия. Использование для этих целей наиболее простых пьезокерамических ультразвуковых излучателей цилиндрической формы, которые можно закрепить па трубе, дает возможность сократить время растворения камеры одних и тех же размеров на 15—37% при интенсивности акустического поля вблизи излучателя около 3,5 кВт/м 1221]. [c.174] Для реализации акустического способа интенсификации подземного растворения целесообразно использовать гидродинамические излучатели, преобразующие поступательное движение жидкости в пульса-ционное или колебательное. Это достигается периодическим перекрытием потока воды либо на поверхности, либо в растворяемой емкости гидросиреной [188]. Последняя (рис. III.32) представляет собой многоступенчатую гидротурбину осевого типа, приводимую во вращательное движение водой, поступающей в скважину под давлением. На полом валу турбины 5 имеется стакан 9 с окнами, расположенными на уровне таких же окон в статоре турбины 7. [c.175] При вращении ротора происходит чередование совмещения и несовмещения отверстий ротора и статора, вследствие этого в объеме жидкости за статором возникают пульсации давления. Частота пульсаций определяется числом отверстий и числом оборотов ротора. [c.175] По результатам стендовых испытаний гидросирены, обеспечивающей интенсивность излучения на границе раздела фаз 800 Вт/м при частоте пульсаций 10—60 Гц, разработан регламент размыва подземной емкости диаметром 32 м и высотой 123 м [188]. Технико-экономическим расчетом показано, что время размыва емкости объемом 100 тыс. м может быть сокращено с 554 до 294 суток. [c.175] Вернуться к основной статье