РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ В ОБЛАСТИ НАСТРОЙКИ ЩЕКОВОЙ ДРОБИЛКИ В СОСТАВЕ ДРОБИЛЬНО-СОРТИРОВОЧНОГО КОМПЛЕКСА ПРИ ДРОБЛЕНИИ МРАМОРА ДЛЯ НУЖД СТРОИТЕЛЬНОЙ ОТРАСЛИ

УДК 622.732

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ В ОБЛАСТИ НАСТРОЙКИ

ЩЕКОВОЙ ДРОБИЛКИ В СОСТАВЕ

ДРОБИЛЬНО-СОРТИРОВОЧНОГО КОМПЛЕКСА ПРИ

ДРОБЛЕНИИ МРАМОРА ДЛЯ НУЖД СТРОИТЕЛЬНОЙ ОТРАСЛИ

Бочкова К.В., асп., Бочков В.С., доц., Попов А.Г., доц

ФБГОУ ВО «Уральский государственный горный университет», г. Екатеринбург

В настоящее время в связи с активизацией строительства новых дорог, жилья, различных промышленных объектов требуется увеличение количества добычи различных видов строительных материалов (гранит, мрамор и т. д.). В связи с этим требуется введение в эксплуатации новых месторождений вблизи производимого строительства. Такие месторождения являются небольшими по объёму запасов полезных ископаемых и разрабатываются короткий срок (как правило, на время строительства крупного объекта). По этой причине возведение капитальных сооружений для дробления и классификации добываемых горных пород экономически нецелесообразно. В этой связи большое распространение получают мобильные дробильно-сортировочные комплексы, особенностью которых является то, что для каждого нового месторождения и даже в пределах одного месторождения, требуется периодическая перенастройка мобильного комплекса и, соответственно, возникает необходимость разработки рекомендаций по определению рациональных параметров работы мобильного дробильно-сортировочного комплекса. 

Ключевые слова: щековая дробилка, дробление, крупность, фракция, зазор, щёки.

RESEARCH RESULTS IN THE FIELD OF ADJUSTMENT OF A JAW CRUSHER

IN THE COMPOSITION OF A CRUSHING AND SORTING COMPLEX

FOR CRUSHING MARBLE FOR THE NEEDS OF THE CONSTRUCTION

INDUSTRY

Bochkova K.V., Bochkov V.S., Popov A.G.

Currently, in connection with the intensification of the construction of new roads, housing, various industrial facilities, an increase in the amount of extraction of various types of building materials (granite, marble, etc.) is required. In this regard, it is required to put into operation new fields near the construction being carried out. As a rule, such deposits are small in terms of the volume of mineral reserves and are developed for a short period of time (usually during the construction of a large facility). For this reason, the construction of capital structures for crushing and classifying the mined rocks is not economically feasible. In this regard, mobile crushing and screening complexes are becoming widespread, a feature of which is that for each new field and even within one field, periodic readjustment of the mobile complex is required and, accordingly, it becomes necessary to develop recommendations for determining the rational parameters of the mobile crushing sorting complex. Keywords: jaw crusher, crushing, size, fraction, gap, cheeks.

Мобильный дробильно-сортировочный комплекс, как правило, в самом простом варианте имеет следующую струк- туру: щековая дробилка - вибрационный грохот. В рамках представленного исследования мы рассмотрим одну из структурных единиц мобильного дробильно-сортировочного комплекса – щековую дробилку. 

Щековая дробилка в классическом понимании является первым этапом переработки твердых полезных ископаемых – рудоподготовкой – начинается с дробления кускового материала и сортировки его по крупности. Щековые дробилки со сложным движением щеки (ЩДС), рассматриваемые в нашем исследовании, применяются в самом начале этой технологи-ческой цепочки и входят в число основных машин для дробления.

Производительность является важным технологическим показателем дробилок, определяющим их эффективность, и характеризующим условия прохождения материала через рабочую камеру. В свою очередь, производительность дробилки при работе по конкретным горным породам зависит от их физико-механических свойств. 

Особенностью мобильных дробильно-сортировочных комплексов является то, что при их эксплуатации они могут оперативно перемещаться как по месторождению, к месту добычи - к забою, так и сравнительно легко транспортируются и на другие подобные месторождения. Но из-за посто- янных перемещений по различным месторождениям с породами, имеющими разные физико-механические свойства, возникает научно-практическая проблема настройки щековых дробилок в рамках мобильного дробильно-сортировочного комплекса.

В щековой дробилке величина выходной щели (зазор между подвижной и неподвижной щёками) является основным параметром, влияющим на производительность дробилки и крупность продукта дробления. Этот параметр является настраиваемым, и был выбран для экспериментального исследования.

Экспериментальные исследования проводились на щековой дробилке ЩД-10М (рис. 1) со сложным движением щеки производства компании ВИБРОТЕХНИК (г. Санкт-Петербург). В качестве материалов для исследования были выбраны мрамор с исходным размером кусков 50-70 мм Сарапульского месторождения (г. Берёзовский).

а)                                             б)

Рис. 1. Общий вид (а) щековой дробилки ЩД 10М производства компании

ВИБРОТЕХНИК (г. Санкт-Петербург) и её конструктивная схема (б) 

Эксперимент проводился по следующей методике: были взяты примерно равные порции исходного материала мрамора (рис. 2), каждая порция предварительно взвешивалась и последовательно подвергалась дроблению на зазоре между щёками в 1, 3 и 5 мм. 

а)                                                          б)

Рис. 2. Исходный мрамор (а) и после дробления (б)

Рассмотрим дробление каждой порции более подробно:

1 порция мрамора массой 455 г дробилась в зазоре между щёками 1мм. Материал дробился 30 с, далее щековая дробилка работала с одним застрявшим камнем, который постепенно опускаясь в рабочей зоне щековой дробилки через 94 с разрушился, но не полностью, т.к. «залип» в рёбрах футеровки щеки.

2 порция мрамора массой 600 г. дробилась в зазоре 3 мм. Также как и в первом случае, большинство порции мрамора дробилось 30 с, оставшийся кусок мрамора дробился ещё 34 с и далее опять же «залип» и по характерному звуку щековой дробилки было слышно, что дробление прекратилось.

3 порция мрамора 480 г. дробилась в зазоре между щёками 5 мм. За 20 с основная часть порции мрамора раздробилась, потом один камень 28 с додрабливался, после чего характерный шум от дробления минерала прекратился. По сравнению с 1 и 2 порцией в 3 порции осталось наименьшее количество дробимого материала.

Сведём полученные данные дробления трёх порций мрамора в табл.

Таблица 1

Построим зависимость рис. 3 производительности при дроблении в щековой дробилке мрамора Сарапульского месторождения от зазора между щёками и, проведя аппроксимацию, подберём необходимую математическую функцию.

Путём апроксимации полученного графика было выявлено, что наиболее подходящей функцией с величиной достоверности апроксимации R²=1 является полиномиальная функция второй степени вида y = 0,0011x2 - 0,0295x - 0,7792.

Рис. 3 Изменение производительности щековой дробилки ЩД-10М при дроблении мрамора Сарапульского месторождения в зависимости от зазора между щёками.

Полученная экспериментальная зависимость производительности щековой дробилки от зазора между щёками позволит более точно настроить дробилку под дробление мрамора Сарапульского месторождения, зависимость в  полной мере учитывает физико-механические особенности минерала и дополнит приведённые в литературе [1-3] обобщённые эмпирические зависимости, касающиеся определения производительности. Также необходимо отметить, что особенности дробления выявленные в процессе эксперимента позволят производственным предприятиям учесть их и предотвратить негативные особенности связанные с «липкостью» мрамора. Например, проводить предварительную сушку мрамора.