Способ дробления горных пород Советский патент 1992 года по МПК B02C1/00 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к области обогащения полезных ископаемых5а именно к способам разъединения минералов, т.е. высвобождения кристаллов ценного минерала от окружающей пустой породы.

Известны способы дробления блоков: раскалывание, удар.

Недостатком этих способов является то, что при их осуществлении в породе возникают растягивающие (раскалывающие) напряжения и динамические нагрузки, что приводит к нарушению целостности добываемых кристаллов, которые имеют низкую сопротивляемость указанных видам приложения нагрузки.

Наиболее близким к предлагаемому является способ дробления блоков кристалло- вмещающих пород путем раздавливания.

Способ осуществляют следующим образом. Блок породы помещают в нагружающее устройство (дробил купли пресс)и раздавливают путем механического деформирования с одноосным нагружением. При этом, ввиду низкой жесткости нагружающего устройства, выражающейся в способности накапливать большое количество упругой энергии в деформирующихся элементах нагружающего устройства присоздании нагрузки, разрушение породы происходит в динамическом режиме, что вызывает возникновение ударных нагрузок, приводящих к нарушению целостности и снижению качества добываемых кристаллов. Кроме того, в объеме разрушаемого материала, находящегося в условиях одноосного сжатия, возникает сильная неоднородность напряженно-деформированного состояния, в результате

XJ Ь

оэ оо

01

чего разрушение сопровождается образованием и развитием протяженных трещин отрыва, разделяющих блок на цельные куски, требующие дополнительного измельчения. Кристаллы, попадающие в зоны отрыва с высокой концентрацией растягивающих напряжений, также подвергаются нарушению.

Целью изобретения является обеспечение сохранности природной целостности кристаллов.

Указанная цель достигается тем, что предварительно по семейству диаграмм Зависимости Доч (Јi ) для данной породы находят значение бокового давления 02 оз из условия, что остаточная прочность Дочост 0,8 ДоЧп , и в режиме жесткого статического трехосного сжатия доводят рабочее напряжение до Доч ост, где 02 -t-Доч оч О2 Лочп - предел прочности породы, Ј1 - относительная рабочая деформация.

Боковое давление может быть обеспе чено силами трения между контактирующими поверхностями блока и дробящих органов, величина которого определяется соотношением между толщиной и площадью поперечного сечения блока

Раздавливание блоков на жестких устройствах полностью исключает возможность возникновения динамических нагрузок при разрушении.

Раздавливание блоков в условиях трехосного сжатия при найденном значении О2 приводит к равномерному дроблению породы по всему объему с измельчением до размеров структурных элементов, сост авля- ющих породу.

При этом находящиеся в условиях всестороннего сжатия, ценные кристаллы отделяются от пустой породы без наоушения их природного качества.

Способ осуществляется следующим образом.

Сначала определяют при каком значении бокового давления О2 , оз следует проводитьдроблениеблоковкристаллосодержащей породы данного месторождения. Для этого предварительно образцы данной породы помещают последовательно в камеру высокого давления и производят их раздавливание при разных уровнях бокового давления 02С записью диаграмм (ei ) По полученному семейству диаграмм (фиг.1) определяют значение бокового давления О2, при котором отношение ДоЧост 0,8 , Далее осуществляют промышленное дробление блоков кристаллосодержащей породы, Блок породы поме

0

5

0

5

0

5

0

0

5

щаюг в камеру высокого давления, установленную на жестком прессе. Создают в камере боковое давление os оз , равное определенному ранее, и производят раздавливание блока нагруженмем в направлении оч За процессом раздавливания следят по регистрируемой диаграмме Дач (ei ). Процесс дробления ведуг до достижения остаточной прочности.

Условия трехосного сжимающего на- прчгенич состояния могут задаваться раз- л - scat s r,nc jf Mt Ha iOM e D пи /.е ц -чием fvio -.а в 1ысо,%ог: i и«ц- росга.кческо.о давления, обеспечением бокового поджима (оя и оз ) с помощью специальных давильных устройств; обеспечением условий объемного СЖРТИЯ с по- моа ъъ боксрогс распора др

Условие объемного сжатия с неоолсам- Mb f i у| -/йнем (os и Оз} мохег бьп о обеспечено за счет трения между конта. тирующими поверхностями блокч и дробгшмх срггнов Величина ог и оз з случае зависит oi rer метрических размере блока, -:апсн мер от соотношения ri/S, где Н - высота блока, S - площадь поперечного сечения Изменяя соотноше- ние размеров Н/3 получают семействг кри- ьых Да (ei) подобн-,; изображенным на , Типоразмеры блоков, npi раздавливании которых получены кривые (ci) ( удовлетворяющие условию Aff oci 0,8До 1п , берут за основу при промышленном дроблении крмсталяосо- дер//з.цей породы

Зэнчый метод позволяет создавать трехссное сживающее напряженное состояние с высоким уровнем значений О2 и аз без применения дополнительных нагружающих усфойств, упрощает использование поеолагземого способа дробления на практике

Способ исключает неблагоприятные условия, приводящие к нарушению кристаллов во время дробления блоков, а именно динамические нагрузки и концентрированные раскалывающие напряжения. Использование предлагаемого способа дробления повысит эффективность процесса дробления, обеспечит сохранность природного а- чества добываемых кристаллов

Формула изобретения

1, Способ дробления горных пород, пре имущественно в блоках, вмещающих кристаллы путем раздавливания, о т л и ч а ю щ и- й с я тем, что, с цепью обеспечения сохрани г сги поиродной цепостно.,- 1 коиоаллов, пред- вари эльно по семе/ству диаграмг/ зависимости (ciJ для дгинэй пероды находят значение бокового давления ог - Оз из условия, что остаточная прочность Домоет 0,8 Д oin и в режиме жесткого статического трехосного сжатия доводят рабочее напряжение до Домоет, где О2 +Д(71 а 02, Д 71Ппредел прочности породы, ei- относительная рабочая деформация,

2. Способ по п.1,отличающийся тем, что по подобранному соотношению между толщиной и площадью поперечног . сечения блока боковое давление обеспечь вают силами трения между контактируют ми поверхностями блока и дробящи органов,

Использование: в горной промышленности, в частности в области обогащения полезных ископаемых. Сущность изобретения. Способ дробления горных пород, преимущественно в блоках, вмещающих кристаллы, путем раздавливания предварительно по семейству диаграмм зависимости Aff-l (Ј1 ) для данной породы находят значение бокового давления Ог Оз из условия, что остаточная прочность Домоет 0,8 Дсгтп , и в режиме жесткого статического трехосного сжатия доводят рабочее напряжение до А(71ост, где ог +ACTI о Ог, ДсПп -предел прочности породы, ei - относительная рабочая деформация. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. СО с

УГ