亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于爆破塊度指標(biāo)的采選能耗研究分析

        2021-03-08 08:08:36
        世界有色金屬 2021年24期
        關(guān)鍵詞:塊度巖塊選礦廠

        欒 輝

        (鞍鋼集團(tuán)鞍千礦業(yè)有限責(zé)任公司,遼寧 鞍山 114051)

        對于礦山而言,如何在開采時(shí)實(shí)現(xiàn)能量高效利用,是礦山開采能耗的研究方向。整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)包括炸藥破巖的能耗和機(jī)械設(shè)備磨礦的能耗,在礦山資源開采過程中,爆破工序的能耗分配不合理,破磨設(shè)備能量消耗巨大,導(dǎo)致整體能耗過高。因此提出了能耗前移,以爆代破,以破代磨的方式指導(dǎo)作業(yè),在礦山開采環(huán)節(jié),常以爆破的方式進(jìn)行開采,利用炸藥爆炸的能量對巖石進(jìn)行做功,根據(jù)能量的傳遞性,尋求以低能高效的形式破碎巖體,以獲取合格的爆破塊度,而后爆破產(chǎn)生的巖塊通過裝車、輸送帶等方式運(yùn)輸至選礦廠,此時(shí)若破碎巖塊粒度控制較好,破碎設(shè)備效率顯著提升,所需能耗也因此較低,獲得經(jīng)濟(jì)收益越高,所以基于爆破塊度研究礦石破碎的能耗,對礦山提高生產(chǎn)效率,提高經(jīng)濟(jì)收益具有重要意義。

        1 采礦能耗

        1.1 爆破塊度與能耗關(guān)系的研究

        爆破作為礦山開采的主要手段,爆破階段能量消耗體現(xiàn)在炸藥能量對巖石做功方面,而不同炸藥能量下所對應(yīng)爆破效果截然不同,控制炸藥能量耗散有利于巖石的破碎,產(chǎn)生合格細(xì)小巖塊,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)收益最大化。當(dāng)炸藥能量不足時(shí)表現(xiàn)為大塊率高,對后續(xù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)造成困難;當(dāng)炸藥能量耗散過大時(shí)表現(xiàn)為礦粉過多,不利于資源開采利用??梢妷K度與炸藥能耗之間存在一定的關(guān)聯(lián),用爆破塊度衡量炸藥能量耗散、能量利用率是否達(dá)到要求是評價(jià)爆破效果的根本途徑。因此開展爆破塊度與炸藥能耗的規(guī)律研究,有助于實(shí)現(xiàn)采礦環(huán)節(jié)低能耗高爆破的目標(biāo)。

        根據(jù)國內(nèi)外學(xué)者對爆破塊度的研究,牛愛紅[1]通過魚骨圖列舉影響爆破因子、對重要因子進(jìn)行失效模式分析,用全因子進(jìn)行評價(jià),經(jīng)過試驗(yàn)將其主要的影響因素分為巖體性質(zhì)、孔網(wǎng)參數(shù)以及裝藥結(jié)構(gòu)(具體影響因素見表1)。作為爆破對象的巖體是一種固定屬性的介質(zhì),其力學(xué)性能是不能改變的,目前室內(nèi)試驗(yàn)為研究塊度與能耗之間的關(guān)系,采取根據(jù)巖石破碎特性,檢測應(yīng)變率、沖擊能、破碎程度與破碎能效率之間的聯(lián)系[2]。為了獲取準(zhǔn)確可靠的應(yīng)變率、沖擊能采用分離式霍普金森壓桿(SHPB)進(jìn)行動態(tài)沖擊壓縮試驗(yàn),尋求塊度分布與能量耗散之間的關(guān)系,獲取巖石動態(tài)破壞時(shí)塊度分布特征[3]。大致可以得出,能量利用率高時(shí)破碎塊度均勻,大塊率小。在室內(nèi)試驗(yàn)研究基礎(chǔ)上,現(xiàn)場爆破采取依據(jù)現(xiàn)場環(huán)境研究巖體性質(zhì)、孔網(wǎng)參數(shù)和裝藥參數(shù)對爆破效果的影響,為達(dá)到爆堆集中、塊度均勻、細(xì)小巖塊多的目標(biāo),需要提升炸藥能量利用率,實(shí)現(xiàn)低能耗高爆破。

        表1 影響爆破效果的因素

        1.2 爆破塊度分布與能耗測試

        爆破是一個(gè)炸藥釋放能量,巖石吸收能量的過程,可通過檢測爆破塊度分布、大塊率百分比來評價(jià)能耗的利用是否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

        對此,進(jìn)行爆破之前進(jìn)行模擬、預(yù)測和分析,考慮最小抵抗線、孔深、孔徑、裝藥結(jié)構(gòu)、孔間延時(shí)、起爆順序等參數(shù)對爆破塊度的影響,并結(jié)合實(shí)際工程對其進(jìn)行科學(xué)合理的改進(jìn),確定最優(yōu)炸藥單耗,達(dá)到低能耗、高利用率,產(chǎn)生合格細(xì)小巖塊標(biāo)準(zhǔn)。目前常用K-R(Kuznetsov-Rosin-Rammler)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行預(yù)測,它是一個(gè)通過建立各種裝藥參數(shù),從而準(zhǔn)確預(yù)測大塊率所對應(yīng)炸藥單耗的數(shù)學(xué)模型,并且在實(shí)際工程中效果顯著,可以實(shí)現(xiàn)炸藥能量充分利用,將大塊率控制在3%以下[4]。此外為實(shí)現(xiàn)炸藥能量的高效利用,還可以采取分析孔網(wǎng)參數(shù)數(shù)影響的方式,獲取合格爆破塊度。例如在最小抵抗線逐漸增大后,爆破能耗呈現(xiàn)先升后降的趨勢,為達(dá)到低能耗高爆破目標(biāo),在最小抵抗線最優(yōu)時(shí),實(shí)現(xiàn)了爆破能耗最低,爆堆質(zhì)量最高,且小于110mm尺寸巖塊占比達(dá)57%,能耗節(jié)省了約2.5倍[5]。在孔間延時(shí)時(shí)間下,爆破能耗同樣呈現(xiàn)出在先升后降的趨勢,所以確定最佳孔間延時(shí)時(shí)間,可使炸藥能量利用充分,得到分布均勻的爆破塊度,將大塊率控制在6%左右[6]。

        爆破工作中,需對爆破設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷優(yōu)化,具體分析現(xiàn)場各類因素對炸藥單耗的影響,根據(jù)不同工程、同一工程不同作業(yè)階段、不同孔徑對應(yīng)不同臺階高度等,確定炸藥選取的側(cè)重點(diǎn),提出多種優(yōu)化方式,選取最合適的炸藥單耗,實(shí)現(xiàn)塊度均勻,低能耗高爆破量的目標(biāo)。如在某深孔爆破中,利用現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)算出合理孔徑和臺階高度,在確定炸藥單耗為0.3957kg/m3時(shí)將日均爆破方量達(dá)到了10000m3以上[7];魚山工程爆破中,考慮爆破排數(shù)、臺階高度對炸藥單耗的影響,在確定炸藥單耗為0.33kg/m3時(shí)將單月開挖量達(dá)到了317萬m2[8],在這兩個(gè)爆破工程中,爆破后也呈現(xiàn)出了爆堆集中,塊度均勻,大塊率少的現(xiàn)象,展現(xiàn)出了能量的高效利用。

        可見在采礦環(huán)節(jié),通過采取相應(yīng)的預(yù)測與優(yōu)化手段,對于控制爆破塊度有積極的作用,而大塊度率的降低,爆破塊度均勻的產(chǎn)生,正是能量高效利用的體現(xiàn),能夠促進(jìn)爆破開采節(jié)能降耗的發(fā)展,有利于取得最大化經(jīng)濟(jì)收益。

        2 選礦能耗

        2.1 爆破塊度對篩分能耗的影響規(guī)律

        在爆破開采后,將爆堆巖塊運(yùn)輸至選礦廠進(jìn)行破碎,選礦過程通常包括初破、中破、細(xì)破、碾磨這幾個(gè)步驟。爆破開采后,爆堆巖塊塊度的尺寸大小、塊度分布均勻程度對選礦廠篩分能耗有著極其重要的影響,具體表現(xiàn)為:

        對粒徑大于10mm的巖塊進(jìn)行初、中破碎篩分,有研究表明,提升爆破質(zhì)量,產(chǎn)生均勻合格的細(xì)小塊度對選礦廠破碎篩分尤其重要,粒徑在120mm~150mm的巖塊,出磨篩余為20%~30%,粒徑在150mm~200mm的巖塊,出磨篩余為35%~55%[9]。同時(shí)碎巖尺寸整體較大,會導(dǎo)致小型分級設(shè)備工作效率低下,一次分級產(chǎn)量較少,需多臺設(shè)備同時(shí)工作,對此需采取使用大型分級設(shè)備的措施,以提高工作效率,減少工作臺數(shù),實(shí)現(xiàn)降低能耗。常用篩分設(shè)備相比較而言,螺旋分級機(jī)工作效率只有水力旋流器的20%~40%,目前,循環(huán)負(fù)荷載大的螺旋分級機(jī)逐漸被能耗更低效率更高的水力旋流器取代。采用水力旋流器分級,分級效率大約可以提高16.59%,年電耗可以節(jié)約46.64萬元[10]。在某選礦廠,采用大型化水力旋流器進(jìn)行分級研磨,精礦回收率明顯提高,循環(huán)負(fù)荷載大約降低53.93%,年耗電費(fèi)節(jié)省13.6萬元,生產(chǎn)成本降低87萬元[11],因此,要降低選礦篩分環(huán)節(jié)的成本就需要調(diào)整爆破塊度,降低塊度粒徑。

        2.2 爆破塊度對入磨能耗的影響規(guī)律

        塊度對于入磨時(shí)破磨設(shè)備能耗的影響也十分顯著,基于破磨設(shè)備生產(chǎn)能力經(jīng)驗(yàn)公式、邦德功指數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式,考慮磨礦能耗最低原理,可以計(jì)算最佳入磨粒度[12]。不同入磨粒徑與單位能耗關(guān)系(見表2),一般10mm粒徑以下礦石容易通過破碎倉,對皮帶的沖擊作用較小,因此有利于破碎,耗能也較少。隨著工藝和設(shè)備提升,將入磨粒徑可進(jìn)一步縮小,在5mm粒徑以下時(shí),單位耗電量可減少5%~10%[13]。從表2不難看出不同粒徑的巖塊對破碎產(chǎn)量的影響巨大,粒徑越小的巖塊,礦石破碎篩分效率越高,磨礦過程碎巖返回量越少,機(jī)械設(shè)備工作時(shí)間越少,所消耗的能量便越少。但入磨粒徑并非越小越好,過小粒徑反而降低磨礦效率,應(yīng)根據(jù)具體設(shè)備選擇最小入磨粒徑,實(shí)現(xiàn)入磨能耗的節(jié)能。

        表2 不同破碎機(jī)出料入磨時(shí)破磨主機(jī)單位電耗[13]

        2.3 優(yōu)化破磨能耗

        礦石破碎后便是磨礦環(huán)節(jié),磨礦作為整個(gè)選礦廠最耗能的環(huán)節(jié),單磨礦作業(yè)就消耗了整個(gè)選礦環(huán)節(jié)用能的40%~60%[14]。碎巖尺寸不均勻,入磨粒徑不合格導(dǎo)致磨礦能耗升高,磨礦細(xì)度越細(xì)也會導(dǎo)致能耗升高,針對磨礦環(huán)節(jié)能耗問題,采取對應(yīng)的更新工藝設(shè)備措施,以提高生產(chǎn)效率,降低設(shè)備能耗。根據(jù)磨礦過程能量的耗散規(guī)律,通常以破碎比和磨礦比作為自變量,機(jī)械設(shè)備能耗作為因變量,

        來探尋破碎巖石所需能耗的規(guī)律。通過試驗(yàn)證明,設(shè)備落后,工藝不完善是造成生產(chǎn)效率低、入磨粒徑不合格、設(shè)備能耗高的主要原因。為降低選礦廠能耗,減小礦石塊度對選礦的影響,要不斷優(yōu)化施工工藝,更新機(jī)械設(shè)備,推行節(jié)能新工藝和設(shè)備,實(shí)現(xiàn)磨礦設(shè)備的自動化控制,來降低選礦能耗(見表2)。選礦廠在更新設(shè)備后,可以將將磨礦產(chǎn)量提高2.5%~10%,同時(shí)也可以減少5%~30%的能耗以及3%~5%生產(chǎn)成本[15]。在目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢下,減小人工勞動力,完善選礦工藝,更新選礦設(shè)備,是節(jié)能降耗的重要途徑。

        表3 選礦廠節(jié)能降耗成功的實(shí)例[16-20]

        3 采選破碎能耗系統(tǒng)

        整個(gè)礦山開采過程中,能耗分布極不均衡,在磨礦階段,能耗占整個(gè)采選總能耗的75%以上,而爆破環(huán)節(jié)能耗僅占5%~8%[21]。低能高效應(yīng)不僅僅針對于選礦環(huán)節(jié),更應(yīng)該貫穿采礦選礦生產(chǎn),通過合理的能耗分布達(dá)到總體能耗的節(jié)省。有研究表明炸藥用量影響爆破效果,炸藥量過多會導(dǎo)致爆破后礦粉過多,不利于資源利用,炸藥量過少會導(dǎo)致能量不足形成大塊多,不利于鏟裝、運(yùn)輸、破碎及碾磨等工序的生產(chǎn)效率及能耗。要實(shí)現(xiàn)能耗的均衡,就必須考慮爆破環(huán)節(jié)炸藥能量的利用規(guī)律,控制爆破塊度,這在選礦破碎環(huán)節(jié),工藝和設(shè)備不變的情況下,能夠有效降低整體能耗。在鞍千礦采選生產(chǎn)中,小臺階爆破試驗(yàn)通過提高炸藥單耗,相比較0.21kg/t炸藥單耗,在0.32kg/t炸藥單耗下,炸藥能量得到了最大的利用,大塊率降低程度明顯,由于小塊度的增多,將礦石粒徑破碎至2mm,消耗能量降低了30%[22]。董二虎等[23]以更小的炸藥單耗得到更多的爆破體積,在0.31~0.34kg/m3炸藥單耗下,初、中磨階段能耗降低了30%以上,研磨5min時(shí)研磨質(zhì)量提升了8倍??梢姳颇芰坷寐矢邥r(shí)爆破塊度尺寸小,對礦石破碎能耗有著至關(guān)重要影響,是采選整體節(jié)能降耗的關(guān)鍵。

        4 結(jié)語

        (1)在采礦過程中,要實(shí)現(xiàn)能量的高效利用,就需要提高炸藥能量利用率,來減小大塊率的產(chǎn)生,獲取均勻的爆破塊度。在選礦過程中,爆破塊度尺寸小的巖塊有利于破碎分級,降低入磨粒徑也可有效降低選礦廠能耗。在此基礎(chǔ)上,選用節(jié)能新設(shè)備,選用先進(jìn)工藝,提高礦巖破碎效率,可大幅降低能耗,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。

        (2)礦石采選破碎能耗是一個(gè)整體研究對象,爆破效果的好壞將會直接影響礦石碎磨能耗,而磨礦耗能占整體能耗的75%以上,為解決采選能耗分布不均勻的現(xiàn)象,提出將能耗前移,提高爆破環(huán)節(jié)能量利用率,來改善爆破效果,獲取合格爆破塊度,降低大塊率,進(jìn)而降低選礦環(huán)節(jié)破磨能耗。

        (3)礦石采選面臨的成本與經(jīng)濟(jì)收益相差仍然很大,盡管目前已有眾多節(jié)能降耗措施,但遠(yuǎn)沒有實(shí)現(xiàn)最大化經(jīng)濟(jì)收益,還需進(jìn)一步深入研究工藝、技術(shù)、設(shè)備,實(shí)現(xiàn)節(jié)能突破。

        猜你喜歡
        塊度巖塊選礦廠
        重金屬酸性廢水回用選礦廠的試驗(yàn)研究
        基于廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的巖體爆破塊度預(yù)測研究
        巖質(zhì)反傾邊坡復(fù)合傾倒破壞分析
        眼前山鐵礦礦巖崩落塊度預(yù)測研究
        基于BCF軟件的自然崩落法礦巖崩落塊度預(yù)測研究
        巖塊的彈性模量及巖體單位彈性抗力系數(shù)的確定方法
        深部開采中巖爆巖塊彈射速度的理論與實(shí)驗(yàn)
        選礦廠監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        江西某銅選礦廠選銅工藝優(yōu)化
        金屬礦山(2014年7期)2014-03-20 14:19:52
        龍宇鉬業(yè)選礦廠尾礦自流輸送生產(chǎn)實(shí)踐
        金屬礦山(2013年12期)2013-03-11 16:55:33
        国内精品久久久影院| 高清不卡av在线播放| 日本免费在线一区二区三区| 插入日本少妇一区二区三区| 波多野结衣中文字幕一区二区三区 | 亚洲一区二区三区精品视频| 国产亚洲精品97在线视频一| av 日韩 人妻 黑人 综合 无码| 天堂中文在线资源| 亚洲春色AV无码专区在线播放| 黄色国产一区在线观看| 人妻少妇偷人精品一区二区| 亚洲人妻调教中文字幕| 免费无码一区二区三区蜜桃| 无码人妻丰满熟妇啪啪7774| 欧美精品日韩一区二区三区| 一区二区视频网站在线观看| 蜜桃在线视频一区二区| 国产精品美女久久久网站三级 | 国产真实乱对白精彩| 欧美另类在线视频| 风韵丰满妇啪啪区老老熟女杏吧| 亚洲精品第一页在线观看 | 亚洲av毛片在线网站| 国产成人无码a在线观看不卡| 久久人人玩人妻潮喷内射人人| 99国产精品视频无码免费| 亚洲无线码一区在线观看| 高清中文字幕一区二区三区| 九九久久自然熟的香蕉图片| 国产激情精品一区二区三区| 久久6国产| 自拍偷拍另类三级三色四色| 一二三四在线观看视频韩国| 岳丰满多毛的大隂户| 97久久精品人人做人人爽| 久久精品国产亚洲片| 精品久久中文字幕一区| 国产亚洲精品久久久久5区| 无码av免费精品一区二区三区| 无码一区二区三区网站|