產品知識
礦石二次破碎方法的探究
來源:盛科儀器 | 作者:盛科儀器 | 時間:2014-12-05
幾個礦山普遍掌握的最成熟的技術,操作都很規范,爆破量大,工人都認同此法,道缺點是打眼作業量大,工人作業環境惡劣,每次放炮時,周圍大型設備必須避炮,采礦效率受影響。為了有效控制安全距離,礦山在聯辦礦的張溝、夾溝采場以及夏侯破碎場做過長期試驗和研究,得到幾點經驗。(l)正確選擇最小抵抗線。飛石是向最小抵抗線方向拋出,相反方向是安全的。所以,最勻、抵抗線設計在無設備的方向,保證了爆破的安全。(2)超深打眼。超深打眼,少裝藥,控制藥包位于大塊的中心以下,以地面為最小抵抗線,碎石向地面拋,上空和四周便無飛石。(3)控制裝藥量?咨顬榇髩K的0.50.6倍,控制裝藥量,裝藥按松動爆破的單耗量計算。Q<0.sgW3式中Q―巖石炸藥裝藥量,kg;g―露天松動爆破單耗,kg/cm;W―最小抵抗線,m.此法需堵塞堅實。爆破后,大塊被震出兩、三道裂縫,用電鏟采裝時便可破成幾塊。(4)覆蓋措施。如果在20m以內有設備,W和Q無確實把握,在碎石可能飛出部位蓋以草袋或沙袋,亦可防止飛石拋出。經過此4種方法的全方位控制,確實有效地控制了安全距離。
由于最小抵抗線的方向、長度以及每孔裝藥量都需要計算,技術和責任心均要求較高。目前礦山真正理解和掌握此方法的還局限于部分技術員之間,還需要做大量的推廣普及工作。水封爆破為了消除炮煙和空氣沖擊波的影響,在洛陽鋁礦曾實驗過水封爆破,即在不合格的大塊上鉆出占厚度1/3的炮孔,炮孔中裝入包在聚乙烯套中的小袋炸藥,孔內注水,通過導爆管、雷管起爆。炸藥爆炸產生的爆轟波在藥包與水的界面上轉變為沖擊波,使大塊震碎,這時沖擊波的作用面積是不加水時的作用面積的幾十倍。水封爆破應注意:最小抵抗線一定小于炮眼孔深;最大裝藥量每立方米不應超過20359.經過實驗,鑿巖量減少,碎石飛散量和炮煙也明顯減少,勞動條件得到改善,但因操作復雜煩。未能在礦山得到推廣。劈石器破碎鉆孔不超過厚度的1/2,孔內注水,孔口插入類似鐵漏子形狀的劈石器,而后,蓋上防止劈石器飛出的舊破碎機皮帶,最后引爆。它是水封爆破的進一步改良,將孔中藥包移至壁石器的膛體中,上有鐵蓋封口,下有漏口通過水傳遞爆壓。
實驗時,每孔的裝藥量為8209,破碎效果良好,而且噪音小,無飛石,但仍然需要打眼。對于礦石大堆、破碎廠房等處的大塊,由于處理的次數、數量遠比采場少,用大型的壓風機和風鉆進行作業,浪費非常大;同時劈石器與炮孔的匹配,即塞孔的緊密性,也是很關鍵的。如何引進小型、高效、機動靈活的鑿孔和給風供氣設備,將是工作的重點。靜態爆破靜態爆破即利用金屬燃燒劑和利用靜態劑破碎。金屬燃燒劑是金屬氧化劑與金屬還原劑按一定比例配成的混合物,它在炮孔中發生化學反應,釋放出氣態生成物和熱量,在氣態產物膨脹應力和熱應力的共同作用下,大塊出現裂縫,孔間裂縫貫穿使大塊分離。與此類似的靜爆劑是以特殊硅‘酸鹽、氧化鈣為主要成分配以有機、無機添加劑制成的粉狀混合料。當與適量水滲合后,氧化鈣生成氫氧化鈣,單位重量的體積增加49.5%,產生體積膨脹,同時,釋放大量熱能,在膨脹壓力與溫度綜合作用下使大塊拉裂。靜態爆破曾經多次成功的使用過,在總廠處理廠房基礎時也多次應用,爆破效果非常好。由于藥劑的配制、添裝以及堵塞要求都很高,且小批量使用成本太高,故在礦山還未普遍使用。機械破碎法機械法破碎大塊在洛陽鋁礦、宜陽石灰石礦進行了多次長期實驗,雖屢遭失敗,卻也取得了很多有益的經驗,明確了攻關方向。重力錘和風動碎石錘都曾經在宜陽礦和洛陽礦的采場使用,但因設備的可靠性以及鋁礦石特有的韌性等難題未能解決,破碎效果一直不理想,最后不得不放棄。而在破碎大倉口使用的風動碎石機,卻一直堅守在宜陽礦,為礦山忠實地服務著。
經過研究證明,要想成功地破碎具有一定塊度和機械性能的大塊,沖擊器的單次沖擊功必須高于某一臨界值,否則能耗將大大增加,甚至達到幾十倍。單次沖擊功只有從沖擊器的速度和重量或間接重量上來獲取,靠沖擊器的速度來增加沖擊負荷,巖石在被沖擊工具撞擊的部位發生破碎,此部位的接觸壓力很大,而被破碎巖石粒度不大。所以,應主要立足從沖擊器的直接重量和間接重量獲得沖擊功,間接重量即壓縮空氣、高強液壓所傳遞的壓力。機械破碎最原始、最簡單的方法為重力法破碎大塊。洛陽鋁礦曾經利用小鏟進行改造,將四、五噸的鐵球提起數米高,然后自由落到大塊上進行破碎。重錘法對于大塊呈圓形或錘形時,常發生空擊現象,即下落重錘的命中率不高,如果要提高命中率,最好把大塊相互緊靠地堆放在一起。但此法的缺點是增加沖擊功只能通過增加重錘的重量來實現,勢必降低設備的靈活性。所以,應另考慮間接重力,即利用壓縮空氣以及高壓液體來傳遞壓力和能量,使之轉化為活塞沖擊器的沖擊功,達到破碎大塊的目的。
由于我們的電氣技術、液壓技術不過關,此實驗未能成功。如何進一步改進設備性能,合理有效增大風力匹配將是礦山的期盼。熱和電破碎法除了上述兩類破碎方法外,還有熱法和電法兩類破碎大塊的方法。此類方法的原理是大塊的局部在火焰、電磁熱能、紅外線等的作用下,熱量不斷聚集積累,使局部溫度迅速升高,并且體積急驟膨脹,為克服周圍較冷部位的內部反作用力,而使大塊內部產生拉應力,當拉應力超過了礦石強度極限時,大塊便碎成幾塊。鋁土礦礦石硬度系數為8一14,是中硬和硬礦石,火焰噴射法更適用于硬和堅硬礦石,因而體現不出其優越性。又因礦石不具有電磁性,工頻電流法也不合適。但電法的輻射法,即表外紅外線法卻可一試。一臺手工操作的紅外線發生器功率在15一20kw,破礦效率4一5m3/h,最適宜的塊度為1一1.3m3,體積再大就需多增加發生器。由于這種方法操作簡單可靠,無飛石無煙塵,可以考慮在破碎車間配備使用。5二次破碎方法的應用范圍綜上所述,對大塊進行二次破碎時要根據巖性及地點來確不同的破碎方法。當周圍環境要求較高時,如離作業車輛及設備距離不遠的礦石大堆、從破碎機剛吊出的大塊所堆放的破碎車間等,二次破碎可選用聚能爆破法、劈石器和嚴格控制下的炮眼裝藥法以及水封爆破。當周圍環境要求非常高時,如大塊卡堵在破碎機中,周圍又有建筑物、人流、車流較多的環境下,人員及打孔設備能夠介入時,應首選靜態爆破法;人員及打孔設備介入困難時,聚能爆破將是最理想的。專用的紅外線發生器,國內廠家一旦有成熟的技術,并正規生產時,破碎車間工人將徹底告別震耳的炮聲和久久難散去的粉塵和炮煙。
由于最小抵抗線的方向、長度以及每孔裝藥量都需要計算,技術和責任心均要求較高。目前礦山真正理解和掌握此方法的還局限于部分技術員之間,還需要做大量的推廣普及工作。水封爆破為了消除炮煙和空氣沖擊波的影響,在洛陽鋁礦曾實驗過水封爆破,即在不合格的大塊上鉆出占厚度1/3的炮孔,炮孔中裝入包在聚乙烯套中的小袋炸藥,孔內注水,通過導爆管、雷管起爆。炸藥爆炸產生的爆轟波在藥包與水的界面上轉變為沖擊波,使大塊震碎,這時沖擊波的作用面積是不加水時的作用面積的幾十倍。水封爆破應注意:最小抵抗線一定小于炮眼孔深;最大裝藥量每立方米不應超過20359.經過實驗,鑿巖量減少,碎石飛散量和炮煙也明顯減少,勞動條件得到改善,但因操作復雜煩。未能在礦山得到推廣。劈石器破碎鉆孔不超過厚度的1/2,孔內注水,孔口插入類似鐵漏子形狀的劈石器,而后,蓋上防止劈石器飛出的舊破碎機皮帶,最后引爆。它是水封爆破的進一步改良,將孔中藥包移至壁石器的膛體中,上有鐵蓋封口,下有漏口通過水傳遞爆壓。
實驗時,每孔的裝藥量為8209,破碎效果良好,而且噪音小,無飛石,但仍然需要打眼。對于礦石大堆、破碎廠房等處的大塊,由于處理的次數、數量遠比采場少,用大型的壓風機和風鉆進行作業,浪費非常大;同時劈石器與炮孔的匹配,即塞孔的緊密性,也是很關鍵的。如何引進小型、高效、機動靈活的鑿孔和給風供氣設備,將是工作的重點。靜態爆破靜態爆破即利用金屬燃燒劑和利用靜態劑破碎。金屬燃燒劑是金屬氧化劑與金屬還原劑按一定比例配成的混合物,它在炮孔中發生化學反應,釋放出氣態生成物和熱量,在氣態產物膨脹應力和熱應力的共同作用下,大塊出現裂縫,孔間裂縫貫穿使大塊分離。與此類似的靜爆劑是以特殊硅‘酸鹽、氧化鈣為主要成分配以有機、無機添加劑制成的粉狀混合料。當與適量水滲合后,氧化鈣生成氫氧化鈣,單位重量的體積增加49.5%,產生體積膨脹,同時,釋放大量熱能,在膨脹壓力與溫度綜合作用下使大塊拉裂。靜態爆破曾經多次成功的使用過,在總廠處理廠房基礎時也多次應用,爆破效果非常好。由于藥劑的配制、添裝以及堵塞要求都很高,且小批量使用成本太高,故在礦山還未普遍使用。機械破碎法機械法破碎大塊在洛陽鋁礦、宜陽石灰石礦進行了多次長期實驗,雖屢遭失敗,卻也取得了很多有益的經驗,明確了攻關方向。重力錘和風動碎石錘都曾經在宜陽礦和洛陽礦的采場使用,但因設備的可靠性以及鋁礦石特有的韌性等難題未能解決,破碎效果一直不理想,最后不得不放棄。而在破碎大倉口使用的風動碎石機,卻一直堅守在宜陽礦,為礦山忠實地服務著。
經過研究證明,要想成功地破碎具有一定塊度和機械性能的大塊,沖擊器的單次沖擊功必須高于某一臨界值,否則能耗將大大增加,甚至達到幾十倍。單次沖擊功只有從沖擊器的速度和重量或間接重量上來獲取,靠沖擊器的速度來增加沖擊負荷,巖石在被沖擊工具撞擊的部位發生破碎,此部位的接觸壓力很大,而被破碎巖石粒度不大。所以,應主要立足從沖擊器的直接重量和間接重量獲得沖擊功,間接重量即壓縮空氣、高強液壓所傳遞的壓力。機械破碎最原始、最簡單的方法為重力法破碎大塊。洛陽鋁礦曾經利用小鏟進行改造,將四、五噸的鐵球提起數米高,然后自由落到大塊上進行破碎。重錘法對于大塊呈圓形或錘形時,常發生空擊現象,即下落重錘的命中率不高,如果要提高命中率,最好把大塊相互緊靠地堆放在一起。但此法的缺點是增加沖擊功只能通過增加重錘的重量來實現,勢必降低設備的靈活性。所以,應另考慮間接重力,即利用壓縮空氣以及高壓液體來傳遞壓力和能量,使之轉化為活塞沖擊器的沖擊功,達到破碎大塊的目的。
由于我們的電氣技術、液壓技術不過關,此實驗未能成功。如何進一步改進設備性能,合理有效增大風力匹配將是礦山的期盼。熱和電破碎法除了上述兩類破碎方法外,還有熱法和電法兩類破碎大塊的方法。此類方法的原理是大塊的局部在火焰、電磁熱能、紅外線等的作用下,熱量不斷聚集積累,使局部溫度迅速升高,并且體積急驟膨脹,為克服周圍較冷部位的內部反作用力,而使大塊內部產生拉應力,當拉應力超過了礦石強度極限時,大塊便碎成幾塊。鋁土礦礦石硬度系數為8一14,是中硬和硬礦石,火焰噴射法更適用于硬和堅硬礦石,因而體現不出其優越性。又因礦石不具有電磁性,工頻電流法也不合適。但電法的輻射法,即表外紅外線法卻可一試。一臺手工操作的紅外線發生器功率在15一20kw,破礦效率4一5m3/h,最適宜的塊度為1一1.3m3,體積再大就需多增加發生器。由于這種方法操作簡單可靠,無飛石無煙塵,可以考慮在破碎車間配備使用。5二次破碎方法的應用范圍綜上所述,對大塊進行二次破碎時要根據巖性及地點來確不同的破碎方法。當周圍環境要求較高時,如離作業車輛及設備距離不遠的礦石大堆、從破碎機剛吊出的大塊所堆放的破碎車間等,二次破碎可選用聚能爆破法、劈石器和嚴格控制下的炮眼裝藥法以及水封爆破。當周圍環境要求非常高時,如大塊卡堵在破碎機中,周圍又有建筑物、人流、車流較多的環境下,人員及打孔設備能夠介入時,應首選靜態爆破法;人員及打孔設備介入困難時,聚能爆破將是最理想的。專用的紅外線發生器,國內廠家一旦有成熟的技術,并正規生產時,破碎車間工人將徹底告別震耳的炮聲和久久難散去的粉塵和炮煙。