Гидросмесь

Под термином «гидросмесь» понимается дисперсная взвесь частиц горной породы и фрагментов добываемых полезных ископаемых в водной среде. Также подобный состав иногда именуется пульпой, однако данный термин применяется в основном в отношении состава, образуемого при мокром обогащении полезных ископаемых.

Для описания параметров гидросмеси применяется две основные характеристики: концентрация (выражается в процентах, долях от единицы или прямым соотношением твердой и жидкой фазы) и плотность. Каждая из характеристик приводится в двух значениях: расходном и действительном, которые могут отличаться ввиду того, что при разных способах определения параметров может быть различной скорость перемещения жидкости и содержащихся в ней твердых частиц. Кроме того, фрагменты породы неравномерно распределяются по поперечному сечению трубы, что также сказывается на разнице показателей.

Параметр расходной концентрации гидросмеси – это отношение объемного расхода твердого материала к расходу воды (иногда – к расходу непосредственно самой гидросмеси). Рассчитываемая для расходной концентрации плотность также определяется как расходная.

В отличие от вышеописанных параметров, показатель действительной концентрации гидросмеси рассчитывается на основе соотношения объема или массы твердой фазы на единицу объема трубопровода. Получаемая плотность гидросмеси для действительной концентрации также называется действительной.

Типы гидросмесей

По показателю величины содержащихся в водной среде фрагментов существует следующая классификация гидросмесей:

• Полидисперсные гидросмеси, содержащие разнородные по размерам частицы,
• Коллоидные гидросмеси – содержат очень мелкие частицы твердой фазы, диаметр которых составляет менее 1 мкм,
• Структурные гидросмеси – содержат частицы твердой фазы диаметром от 1 до 50 мкм,
• Тонкодисперсные гидросмеси – содержат частицы твердой фазы диаметром от 50 до 150 мкм,
• Грубодисперсные гидросмеси – смеси с содержанием частиц диаметром от 100-150 мкм до 1,5-2 мм,
• Неоднородные грубодисперсные гидросмести, содержащие твердые частицы диаметром свыше 1,5-2 мм.

На практике параметры концентрации гидросмеси могут быть весьма различны, однако можно выделить типичные примеры показателей для конкретных условий. Так, при использовании гидромониторов для размыва горных пород получаемая гидросмесь характеризуется объемной концентрацией от 1:5 до 1:10, при гидродобыче угля концентрация гидросмеси по массе характеризуется соотношением от 1 к 10 до 1 к 15. Использование в ходе добывающих мероприятий горных комбайнов приводит к образованию гидросмеси с соотношением жидкой и твердой фазы 1:4. Тонкодисперсные гидросмеси угля и руды, транспортируемые по трубопроводам, характеризуются показателем концентрации по массе 1:1 и выше.

При осуществлении транспортировки гидросмесей по магистральным трубопроводам необходимо учитывать оказываемое ими негативное воздействие на трубы, насосное и иное гидравлическое оборудование. Повышенный износ деталей происходит за счет гидроабразивного воздействия, неизбежно оказываемого гидросмесью на все элементы, с которыми она взаимодействует.