Экспериментальные исследования технологии скважинной гидродобычи сапропеля из-под торфа

Приведены результаты экспериментальных работ по скважинной гидродобыче сапропеля, залегающего под торфом. Исследования проведены на торфяных месторождениях Гала-Ковалевское и Кобылицкое, которые расположены в Пуховичском районе Минской области. В работе учтены результаты теоретических расчетов, выполненные авторами ранее, что позволило произвести выбор серийно выпускаемого оборудования для проведения исследований в полевых условиях. При этом в расчетах приняты реальные исходные данные, сложившиеся на опытном участке торфяного месторождения Гала-Ковалевское.
Установлено, что при добыче сапропеля карбонатного типа влажностью 76,3 % производительность высоконапорной мотопомпы Denzel PX-50H при подаче воды в сапропелевую залежь равна 23 м3/ч, что соответствует производительности всасывающей мотопомпы DDE PTR 50K. При добыче сапропеля органического типа влажностью 91,0 % производительность мотопомпы Denzel PX-50H не должна превышать 18–20 м3/ч.
Выявлено, что скорость течения воды в нагнетающем шланге диаметром 50 мм при подаче ее в емкость составляет 3,6 м/с, в сапропелевую залежь – 3,2 м/с. Скорость течения сапропелевой пульпы в транспортирующем шланге равна 3,1 м/с.
Показано, что избыточное давление в сапропеле, создаваемое высоконапорной мотопомпой Denzel PX-50H, составляет 6 бар, что обеспечивает размыв сапропелевой залежи на расстоянии 1,50 м от скважины. Расчетным путем установлено, что критическое динамическое давление, необходимое для разрушения карбонатного сапропеля, составляет 0,13 МПа. Учитывая давление, создаваемое мотопомпой Denzel PX-50H, предельное расстояние разрушения равно 1,87 м.
Представленные расчеты позволяют произвести выбор оборудования с другими техническими характеристиками, удовлетворяющими условиям гидродобычи сапропеля на месторождения различного типа.

1. Формулирование теоретических основ расчета гидродобычи залегающего под торфом сапропеля и разработка технологической классификации его залежей : отчет о НИР (промежуточ.) / НАН Беларуси, Ин-т природопользования ; рук. Б. В. Курзо. – Минск, 2023. – 84 с. – № ГР 20210174.

2. Разработка и апробация в опытных условиях элементов скважинной системы гидродобычи и гидротранспорта сапропеля и торфосапропеля, залегающих под торфом : отчет о НИР (промежуточ.) / НАН Беларуси, Ин-т природопользования ; рук. Б. В. Курзо. – Минск, 2024. – 101 с. – № ГР 20210174.

3. Основные принципы подбора насосов. Расчет насосов. – URL: https://ence-pumps.ru/podbor_raschet_nasosov/ (дата обращения: 08.09.2022).

4. Эквивалентный диаметр при расчете трубопровода. – URL: https://ence-pumps.ru/truboprovody/ (дата обращения: 01.03.2023).

5. Веллер, М. А. Гидроторф. Технологический процесс торфодобычи и его организация / М. А. Веллер. – М. ; Л., 1935. – 331 с.

6. Никифоров, В. А. Руководство по добыче торфа / В. А. Никифоров. – Минск : Гос. изд-во БССР, 1960. – 308 с.

7. Богатов, Б. А. Технология и комплексная механизация торфяного производства / Б. А. Богатов, В. А. Никифоров. – Минск : Университетское, 1988. – 463 с.

8. Скважинная гидродобыча полезных ископаемых / В. Ж. Аренс, Н. И. Бабичев, А. Д. Башкатов [и др.]. – М. : Горная книга, 2007. – 291 с.

9. Штин, С. М. Гидромеханизированная добыча торфа и производство торфяной продукции энергетического назначения / С. М. Штин ; под ред. И. М. Ялтанца. – М. : Горная книга, 2012. – 360 с.