Εισαγωγή

Ένας αγωγός επίχωσης μπορεί να αποτύχει σε μια εξόρυξη χωρίς ποτέ να μεταφέρει ούτε έναν τόνο νεοεξορυχθέντος μεταλλεύματος. Στα υπόγεια ορυχεία χρυσού, τα επεξεργασμένα απορρίμματα συχνά επιστρέφονται υπόγεια για να γεμίσουν τα εξορυσσόμενα κενά και να παρέχουν υποστήριξη εδάφους. Η διαδικασία μειώνει την ποσότητα των απορριμμάτων που πρέπει να αποθηκευτούν στην επιφάνεια, ενώ βοηθά το ορυχείο να διαχειριστεί τις υπόγειες εργασίες του.

Αλλά η μετακίνηση αυτού του υλικού δεν είναι τόσο απλή όσο η άντληση νερού μέσω ενός σωλήνα. Ο πολτός περιέχει στερεά σωματίδια και η συμπεριφορά του αλλάζει με τη συγκέντρωση, την κατανομή των σωματιδίων, την ταχύτητα ροής και τη γεωμετρία του αγωγού. Όταν αυτές οι μεταβλητές ελέγχονται ανεπαρκώς, το σύστημα μεταφοράς μπορεί να υποστεί υπερβολική φθορά, ασταθή ροή ή διακοπές στην επίχωση.

Η Νότια Αφρική έχει μακρά ιστορία έρευνας για αυτό το πρόβλημα. Μια εργασία που δημοσιεύτηκε στοΕφημερίδα του Ινστιτούτου Μεταλλείας και Μεταλλουργίας της Νότιας Αφρικήςτο 1992 εξέτασε τη φθορά σε αγωγούς επίχωσης χρησιμοποιώντας ταξινομημένα απορρίμματα από το χρυσωρυχείο Vaal Reefs East. Οι ερευνητές ερεύνησαν τη σχετική πυκνότητα του πολτού, την ταχύτητα και τη διάμετρο του σωλήνα, δείχνοντας ότι η φθορά του αγωγού έπρεπε να γίνει κατανοητή ως πρόβλημα συστήματος και όχι απλώς ως πρόβλημα υλικού.

Για ορυχεία που εξετάζουν το ενδεχόμενο αντικατάστασης σωλήνων, αυτή η διάκριση έχει σημασία. Το UHMWPE (πολυαιθυλένιο εξαιρετικά υψηλού μοριακού βάρους) προσφέρει ιδιότητες που μπορεί να είναι χρήσιμες σε εφαρμογές λειαντικών μεταφορών, αλλά η επιτυχής επιλογή του απαιτεί κατανόηση του τι συμβαίνει μέσα στην υπάρχουσα γραμμή.

Το κρυφό κόστος της μετακίνησης απορριμμάτων χρυσωρυχείου

Η επεξεργασία χρυσού διαχωρίζει πολύτιμα ορυκτά από το γύρω βράχο. Μετά την ανάκτηση, το υπόλοιπο υλικό μπορεί να ταξινομηθεί, να πήξει ή να αναμιχθεί με συνδετικά πριν μεταφερθεί υπόγεια ως επίχωση.

Το υλικό που εισέρχεται σε έναν αγωγό επίχωσης δεν είναι κατ' ανάγκη το ίδιο με τα μη επεξεργασμένα απόβλητα ορυχείων. Η κατανομή του σε μέγεθος σωματιδίου και η συγκέντρωση στερεών εξαρτώνται από τα στάδια επεξεργασίας και προετοιμασίας.

Σε συστήματα ταξινομημένων απορριμμάτων, ένα σχετικά χονδροειδές κλάσμα μπορεί να διαχωριστεί από λεπτότερο υλικό. Σε άλλες εργασίες, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μείγμα υψηλής πυκνότητας ή τσιμεντοπολτός. Κάθε σκεύασμα συμπεριφέρεται διαφορετικά κατά τη μεταφορά.

Ένας αγωγός που σχεδιάζεται γύρω από έναν πολτό δεν μπορεί αυτόματα να θεωρηθεί κατάλληλος για έναν άλλο.

Η μελέτη Vaal Reefs East του 1992 είναι ιδιαίτερα σημαντική επειδή διερεύνησε τη σχέση μεταξύ της φθοράς του αγωγού και τριών μεταβλητών λειτουργίας: σχετική πυκνότητα πολτού, ταχύτητα ροής και διάμετρος σωλήνα. Η εργασία εξέτασε επίσης την πρόκληση της μεταφοράς ταξινομημένων απορριμμάτων σε συγκεντρώσεις όγκου μεταξύ 36% και 46%.

Αυτά τα στοιχεία περιγράφουν το πλαίσιο δοκιμής της μελέτης, όχι μια καθολική περιοχή λειτουργίας για τα ορυχεία χρυσού της Νότιας Αφρικής. Η σημασία τους είναι ότι ακόμη και ένα συγκεκριμένο ρεύμα απορριμμάτων μπορεί να απαιτεί προσεκτική αξιολόγηση του τρόπου με τον οποίο η συγκέντρωση και οι συνθήκες μεταφοράς αλληλεπιδρούν με τον σωλήνα.

Διαβάστε την πρωτότυπη έρευνα:Η απόδοση των σωληνώσεων επίχωσης, Περιοδικό του South African Institute of Mining and Metalurgy.

Γιατί ένας αγωγός φοράει άνισα

Ένας σωλήνας μπορεί να φαίνεται ομοιόμορφος από έξω, ωστόσο οι συνθήκες στο εσωτερικό του δεν είναι απαραίτητα ομοιόμορφες σε όλο το μήκος του.

Σκεφτείτε μια γραμμή επίχωσης που λειτουργεί για μεγάλες περιόδους. Τα στερεά σωματίδια κινούνται με το υγρό, αλλά η κίνησή τους εξαρτάται από το μέγεθος των σωματιδίων, την πυκνότητα, τη συγκέντρωση και τις συνθήκες τοπικής ροής. Ορισμένα σωματίδια παραμένουν αιωρούμενα. άλλα μπορεί να πλησιάσουν το τοίχωμα του σωλήνα ή να αλληλεπιδρούν μαζί του πιο συχνά.

Με την πάροδο του χρόνου, αυτές οι αλληλεπιδράσεις μπορούν να αφαιρέσουν υλικό από την εσωτερική επιφάνεια. Η ποσότητα και η θέση της φθοράς εξαρτώνται από τον πολτό και τον σχεδιασμό του αγωγού.

Τρία πρακτικά ζητήματα αξίζουν ιδιαίτερης προσοχής.

Πρώτον, ο πολτός μπορεί να είναι πολύ πυκνός για την υπάρχουσα διάταξη λειτουργίας.Η αύξηση της συγκέντρωσης στερεών αλλάζει την πυκνότητα του μείγματος και μπορεί να αλλάξει τη συμπεριφορά ροής του. Σε ορισμένα συστήματα, το αποτέλεσμα είναι υψηλότερη αντίσταση στη μεταφορά και αυξημένες απαιτήσεις στη διάταξη άντλησης ή βαρυτικής ροής.

Δεύτερον, η ταχύτητα ροής περιλαμβάνει μια αντιστάθμιση.Μια ταχύτητα που είναι πολύ χαμηλή για μια συγκεκριμένη ιλύ μπορεί να επιτρέψει στα στερεά να καθιζάνουν. Η αύξηση της ταχύτητας μπορεί να βοηθήσει στη διατήρηση της μεταφοράς, αλλά μπορεί επίσης να αυξήσει τις επιπτώσεις και τη φθορά των σωματιδίων. Δεν υπάρχει καθολική ταχύτητα που να λύνει και τα δύο προβλήματα για κάθε σύστημα επίχωσης.

Τρίτον, η διάμετρος του σωλήνα επηρεάζει περισσότερο από την ικανότητα ροής.Με τον ίδιο ογκομετρικό ρυθμό ροής, η αλλαγή της εσωτερικής διαμέτρου αλλάζει τη μέση ταχύτητα. Η διάμετρος επηρεάζει επίσης τις απώλειες πίεσης και τη συμπεριφορά των στερεών. Η επιλογή ενός μεγαλύτερου ή μικρότερου σωλήνα χωρίς αξιολόγηση του πλήρους συστήματος μπορεί να δημιουργήσει ένα διαφορετικό πρόβλημα αντί να λύσει το αρχικό.

Αυτές οι σχέσεις εξηγούν γιατί η αντικατάσταση φθαρμένου σωλήνα με διαφορετικό υλικό δεν είναι πάντα αρκετή. Η αντικατάσταση μπορεί να βελτιώσει την αντοχή στη φθορά, αλλά δεν θα διορθώσει αυτόματα την ακατάλληλη προετοιμασία του πολτού ή ένα ασταθές καθεστώς λειτουργίας.

Όπου το UHMWPE εισέρχεται στη συζήτηση

Το UHMWPE χρησιμοποιείται σε εφαρμογές που απαιτούν αντοχή στη φθορά και επιφάνεια σχετικά χαμηλής τριβής. Για τις εργασίες εξόρυξης, αυτές οι ιδιότητες το καθιστούν υποψήφιο για την αξιολόγηση επιλεγμένων καθηκόντων λειαντικού πολτού.

Η τιμή του θα πρέπει να κριθεί με βάση τον πραγματικό μηχανισμό αστοχίας.

Εάν ο υπάρχων χαλύβδινος σωλήνας υποστεί επαναλαμβανόμενες εσωτερικές απώλειες υλικού, μπορεί να αξίζει να διερευνηθεί ένα ανθεκτικό στη φθορά πολυμερές. Εάν η διάβρωση συμβάλλει στη φθορά, η διαφορά μεταξύ μεταλλικών και πολυμερών υλικών μπορεί επίσης να είναι σχετική. Το UHMWPE δεν υφίσταται ηλεκτροχημική διάβρωση με τον ίδιο τρόπο όπως ο ανθρακούχο χάλυβας, αν και η συμβατότητα με το πραγματικό υγρό της διεργασίας πρέπει ακόμη να επαληθευτεί.

Υπάρχουν σημαντικά όρια σε αυτή τη σύγκριση. Δεν έχουν όλα τα ρεύματα επίχωσης χρυσωρυχείου την ίδια λειαντικότητα και δεν έχουν όλοι οι σωλήνες UHMWPE την ίδια ικανότητα πίεσης. Ένας σωλήνας κατάλληλος για ένα μέρος μιας εξόρυξης μπορεί να μην είναι κατάλληλος για ένα άλλο.

Η επίχωση είναι επίσης διαφορετική από τη συμβατική μεταφορά απορριμμάτων επιφανείας. Ορισμένα υπόγεια συστήματα λειτουργούν υπό τη βαρύτητα, ενώ άλλα χρησιμοποιούν αντλίες ή συνδυασμό κάθετων και οριζόντιων τμημάτων σωλήνων. Η επίχωση με τσιμέντο εισάγει πρόσθετα ζητήματα επειδή το μείγμα μπορεί να αναπτύξει διαφορετικές ρεολογικές ιδιότητες από τα ταξινομημένα απορρίμματα χωρίς τσιμέντο.

Επομένως, η προβλεπόμενη υπηρεσία πρέπει να είναι σαφής πριν από τον καθορισμό ενός προϊόντος.

Τι λέει η υπάρχουσα έρευνα στους αγοραστές εξόρυξης

Η νοτιοαφρικανική βιβλιογραφία προσφέρει ένα χρήσιμο μάθημα: το υλικό του αγωγού και οι συνθήκες λειτουργίας του αγωγού πρέπει να εξεταστούν μαζί.

Ένα έγγραφο παρακολούθησης στοΕφημερίδα του Ινστιτούτου Μεταλλείας και Μεταλλουργίας της Νότιας Αφρικήςσυζήτησε την επίδραση της μέσης ταχύτητας του μίγματος, της σχετικής πυκνότητας του πολτού και της διαμέτρου του σωλήνα στη φθορά στα συστήματα διανομής επίχωσης. Εξέτασε επίσης εναλλακτικά υλικά σωληνώσεων, συμπεριλαμβανομένης της πολυουρεθάνης και του πολυαιθυλενίου υψηλής πυκνότητας, ενώ τόνισε τη σημασία του ποιοτικού ελέγχου στην κατασκευή σωλήνων με επένδυση.

Αυτή η έρευνα είναι χρήσιμη ιστορική απόδειξη ότι οι σωληνώσεις που βασίζονται σε πολυμερή έχουν εξεταστεί από καιρό σε εφαρμογές επίχωσης εξόρυξης. Ωστόσο, το HDPE και το UHMWPE είναι διαφορετικά υλικά. Τα ευρήματα σχετικά με το ένα πολυμερές δεν πρέπει να παρουσιάζονται ως άμεση απόδειξη της απόδοσης του άλλου.

Ομοίως, τα αποτελέσματα από ένα συγκεκριμένο ορυχείο δεν μπορούν να καθορίσουν την αναμενόμενη διάρκεια ζωής ενός σωλήνα σε άλλη τοποθεσία. Η σύνθεση των απορριμμάτων, τα χαρακτηριστικά των σωματιδίων, η διάταξη του αγωγού και η πρακτική λειτουργίας επηρεάζουν το αποτέλεσμα.

Για ένα ορυχείο που αξιολογεί το UHMWPE, τα πιο χρήσιμα στοιχεία συνδυάζουν δεδομένα δοκιμών υλικού με πληροφορίες από την υπάρχουσα γραμμή. Τα αρχεία επιθεώρησης, οι θέσεις των φθαρμένων τμημάτων, η πίεση λειτουργίας και τα χαρακτηριστικά του πολτού μπορούν να βοηθήσουν να καθοριστεί εάν μια αλλαγή υλικού αντιμετωπίζει το πραγματικό πρόβλημα.

Σχετική τεχνική αναφορά:Η επίδραση της διάβρωσης στον ρυθμό φθοράς των χαλύβδινων αγωγών που μεταφέρουν πολτό επιχωματισμού.

Luoyang Zhengju UHMWPE Mining Pipe: Δημοσιευμένες προδιαγραφές

Για αγοραστές που αξιολογούν τον σωλήνα UHMWPE για κατάλληλες εφαρμογές εξόρυξης, οι ακόλουθες προδιαγραφές παρατίθενται στη σελίδα σωλήνα εξόρυξης UHMWPE του κατασκευαστή.

Αναφορά προϊόντος:https://www.cnzjpipe.com/uhmwpe-pipe/uhmwpe-mining-slurry-pipes.html

Αυτές είναι δημοσιευμένες προδιαγραφές προϊόντος, όχι εγγύηση καταλληλότητας για κάθε υπόγεια εφαρμογή επίχωσης. Το δηλωμένο εύρος πίεσης πρέπει να ελεγχθεί σε σχέση με την ακριβή διαμόρφωση του σωλήνα και τις απαιτήσεις σχεδιασμού. Το αποτέλεσμα της δοκιμής τριβής θα πρέπει να ερμηνεύεται χρησιμοποιώντας τη μέθοδο δοκιμής και τις συνθήκες που καθορίζονται από τον κατασκευαστή.

Για μια προτεινόμενη υπόγεια εγκατάσταση, η ομάδα μηχανικών του ορυχείου θα πρέπει επίσης να επανεξετάσει τον απαιτούμενο ρυθμό ροής, τα χαρακτηριστικά του πολτού, τη διάταξη σύνδεσης, τα στηρίγματα και τη διαδικασία εγκατάστασης. Η αντοχή στη φθορά ενός προϊόντος δεν καθορίζει από μόνη της τη δομική του καταλληλότητα για ένα συγκεκριμένο σύστημα.

Πριν αντικαταστήσετε τον σωλήνα, διερευνήστε τη βλάβη

Μια χρήσιμη αξιολόγηση αντικατάστασης ξεκινά με μερικές ερωτήσεις που μπορούν να απαντηθούν από τα αρχεία μου.

Πού συμβαίνει η φθορά; Συγκεντρώνεται σε συγκεκριμένα τμήματα ή κατανέμεται υλική απώλεια κατά μήκος της γραμμής; Συσχετίζεται η φθορά με αλλαγές στη συγκέντρωση του πολτού ή στις συνθήκες λειτουργίας; Ο αγωγός αντιμετώπισε μπλοκαρίσματα, διακυμάνσεις πίεσης ή επαναλαμβανόμενες διακοπές συντήρησης;

Οι απαντήσεις βοηθούν στο διαχωρισμό των προβλημάτων που σχετίζονται με το υλικό από αυτά που σχετίζονται με τη διαδικασία.

Εάν ο πολτός δεν μεταφέρεται με συνέπεια, η επανεξέταση της προετοιμασίας και των συνθηκών ροής μπορεί να είναι εξίσου σημαντική με την αλλαγή του υλικού του σωλήνα. Εάν η επιθεώρηση επιβεβαιώσει την επίμονη εσωτερική φθορά υπό κατά τα άλλα αποδεκτές συνθήκες λειτουργίας, ένα διαφορετικό υλικό σωλήνα μπορεί να προσφέρει μια πιο σχετική λύση.

Για τις ομάδες προμηθειών, αυτός είναι επίσης ο λόγος που μια προσφορά πρέπει να βασίζεται στην πραγματική εφαρμογή και όχι στη φράση "σωλήνας ορυχείου χρυσού". Η απαιτούμενη διάμετρος, πίεση, τύπος πολτού και διάταξη εγκατάστασης καθορίζουν ποιες διαμορφώσεις προϊόντων αξίζουν περαιτέρω αξιολόγηση.

Σύναψη

Τα συστήματα επίχωσης ορυχείων χρυσού της Νότιας Αφρικής παρέχουν ένα σαφές παράδειγμα του πώς συνδέονται η επεξεργασία ορυκτών και η μηχανική αγωγών. Έρευνα στο Vaal Reefs East έδειξε ότι η σχετική πυκνότητα του πολτού, η ταχύτητα ροής και η διάμετρος του σωλήνα ήταν σημαντικές μεταβλητές στη διερεύνηση της φθοράς του αγωγού επίχωσης.

Το UHMWPE αξίζει να αξιολογηθεί όταν η αντοχή στην τριβή και η συμβατότητα του υλικού σχετίζονται με το λειτουργικό πρόβλημα. Δεν θα πρέπει να αντιμετωπίζεται ως καθολική αντικατάσταση του χάλυβα, ούτε θα πρέπει ευρήματα από HDPE ή άλλα πολυμερή συστήματα να μεταφέρονται στο UHMWPE χωρίς αποδεικτικά στοιχεία.

Η πιο ισχυρή περίπτωση για την αλλαγή υλικού σωλήνα προέρχεται από την κατανόηση του υπάρχοντος συστήματος: τι περιέχει η ιλύς, πώς κινείται, πού φθείρεται ο σωλήνας και τι πρέπει να αντέξει η αντικατάσταση.

Για ένα ορυχείο που αντιμετωπίζει επαναλαμβανόμενη φθορά του σωλήνα, αυτές οι πληροφορίες παρέχουν ένα πιο χρήσιμο σημείο εκκίνησης από έναν γενικό ισχυρισμό σχετικά με την απόδοση του υλικού.

FAQ

Είναι ο σωλήνας UHMWPE κατάλληλος για επίχωση ορυχείου χρυσού;

Μπορεί να είναι κατάλληλο για επιλεγμένες εφαρμογές, αλλά η καταλληλότητα εξαρτάται από τη σύνθεση του πολτού, τη συγκέντρωση στερεών, την πίεση λειτουργίας, τη θερμοκρασία και τις τεκμηριωμένες δυνατότητες του προϊόντος. Πρέπει επίσης να αξιολογηθούν οι συνθήκες υπόγειας εγκατάστασης.

Η αύξηση της ταχύτητας του πολτού αυξάνει πάντα τη φθορά;

Όχι σε κάθε περίσταση. Η ταχύτητα επηρεάζει την κίνηση και τη φθορά των σωματιδίων, αλλά η πολύ χαμηλή ταχύτητα μπορεί να επιτρέψει στα στερεά να καθιζάνουν. Το κατάλληλο εύρος λειτουργίας εξαρτάται από τον συγκεκριμένο πολτό και τον αγωγό.

Μπορεί το UHMWPE να λύσει επαναλαμβανόμενα μπλοκαρίσματα;

Η αλλαγή του υλικού του σωλήνα από μόνη της μπορεί να μην επιλύσει μπλοκαρίσματα που προκαλούνται από καθίζηση, ακατάλληλη προετοιμασία πολτού ή διακοπές λειτουργίας. Η υποκείμενη αιτία θα πρέπει να εντοπιστεί πριν επιλεγεί μια αντικατάσταση.

Ποιες πληροφορίες χρειάζονται για την αξιολόγηση του σωλήνα εξόρυξης UHMWPE;

Οι χρήσιμες πληροφορίες περιλαμβάνουν την απαιτούμενη διάμετρο, πίεση λειτουργίας, τύπο ιλύος, συγκέντρωση στερεών, πληροφορίες μεγέθους σωματιδίων όπου υπάρχουν, θερμοκρασία λειτουργίας και διάταξη εγκατάστασης.

Κύρια λέξη-κλειδί

Σωλήνας UHMWPE για εξόρυξη χρυσού

Δευτερεύουσες λέξεις-κλειδιά

Νοτιοαφρικανικός αγωγός χρυσωρυχείου

Σωλήνας εξόρυξης UHMWPE

Αγωγός επίχωσης ορυχείου χρυσού

Ανθεκτικό στη φθορά σωλήνα εξόρυξης

Μεταφορά επίχωσης απορριμμάτων

Φθορά του αγωγού πολτού εξόρυξης

Σχετικά με τη Luoyang Zhengju New Materials Technology Co., Ltd.

Η Luoyang Zhengju New Materials Technology Co., Ltd. κατασκευάζει UHMWPE, HDPE, PVC και άλλους πλαστικούς σωλήνες και εξαρτήματα για βιομηχανικές εφαρμογές.

Για την εξόρυξη πολτού και άλλα κατάλληλα έργα μεταφοράς ορυκτών, καλωσορίζουμε τα ερωτήματα με τις απαιτούμενες διαστάσεις σωλήνων και τις διαθέσιμες πληροφορίες λειτουργίας. Η ομάδα μας μπορεί να εξετάσει τις απαιτήσεις και να συζητήσει τις κατάλληλες επιλογές προϊόντων.

Δικτυακός τόπος:https://zjxcwm.com/

WhatsApp: +86 19937270645

E-mail:baibaili456@gmail.com

WeChat: +86 19937270645