автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему:Разработка научно-технических основ повышения эффективности разрушения горных пород "в слое"

доктора технических наук
Лагунова, Юлия Андреевна
город
Екатеринбург
год
2009
специальность ВАК РФ
05.05.06
цена
450 рублей
Диссертация по транспортному, горному и строительному машиностроению на тему «Разработка научно-технических основ повышения эффективности разрушения горных пород "в слое"»

Автореферат диссертации по теме "Разработка научно-технических основ повышения эффективности разрушения горных пород "в слое""

На правах рукописи

/ / к/1' /

и

ЛАГУНОВА Юлия Андреевна

РАЗРАБОТКА НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИХ ОСНОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД «В СЛОЕ»

Специальность 05.05.06- "Горные машины"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

- 3 !){}{ 2009

Екатеринбург 2009

003486144

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет».

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Афанасьев Анатолий Ильич; доктор технических наук, профессор Хорешок Алексей Алексеевич; доктор технических наук Газалеева Галина Ивановна.

Ведущая организация - Институт горного дела УрО РАН (г. Екатеринбург).

Защита диссертации состоится 24 декабря 2009 г. в 10°° ч. на заседании диссертационного совета Д 212.280.03 при ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет» по адресу: 620144, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30 (в зале заседания Учёного совета).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан "_20_" ноября_2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

М.Л. Хазин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Дробление и измельчение горных пород являются самыми распространенными и одновременно наиболее энергоемкими процессами в горнорудной промышленности, на долю которых приходится 60-70 % от общих энергозатрат, причем основную часть затрат составляют операции измельчения. Низкая эффективность работы измельчительного оборудования обусловливается как малым КПД барабанных мельниц - основного технологического оборудования отечественных и зарубежных обогатительных фабрик, так и неудовлетворительной связью циклов дробления и измельчения вследствие их многостадийности.

В условиях рыночной экономики ужесточаются требования к качеству оборудования и эффективности технологических процессов. Ситуация усугубляется тем, что в настоящее время горно-обогатительные комбинаты перерабатывают в основном бедные и труднодробимые руды.

Крупным недостатком существующих способов рудоподготовки является «зажелезнивание» рудных концентратов. Так, при измельчении в барабанных мельницах на 1 т массы измельчаемого продукта приходится 2...2,5 т шаровой загрузки, а содержание «железа» (продукты износа мелющих тел и футеровок) составляет до 2,5 кг и более на 1 т концентрата.

Кардинальным способом повышения эффективности процессов рудоподготовки является совершенствование дробильно-размольного оборудования.

Современный этап развития дробильно-размольного оборудования характеризуется тенденцией передачи работы циклов измельчения на циклы дробления за счет введения операции сверхтонкого дробления. Созданы образцы дробильного оборудования - конусные инерционные дробилки типа КИД (НПК «Механобр-Техника», г. Санкт-Петербург), крупность продукта которых не зависит от размера разгрузочной щели, и гирационные дробилки типа КМД с форсированным режимом дробления.

Внедрение новых конструкций дробильного оборудования лишь частично компенсирует недостатки существующих способов рудоподготовки.

Наиболее перспективным направлением совершенствования дробильно-размольного оборудования является создание дробильно-измельчительных агрегатов, совмещающих операции дробления и измельчения при высоких технологических показателях за счет принудительного самодробления и самоизмельчения.

Необходимые условия появления дробильно-измельчительных агрегатов - установление взаимосвязей конструктивных параметров агрегатов с их технологическими параметрами и свойствами перерабатываемых материалов, а также выявление возможностей и способов управления рабочим процессом.

В настоящее время известны технические решения по таким дробиль-но-измельчительным агрегатам, как: ударно-отражательные дробилки, центробежная мельница динамического самоизмельчения МАЯ и др. В этих

устройствах разрушение породы происходит за счет создания силового инерционного поля, что обусловливает большой износ и малую производительность.

Практическая реализация совмещения операций дробления и измельчения в одном агрегате возможна и на основе механических способов разрушения горных пород, что показывает опыт развития конструкций дробильно-размольного оборудования.

Таким образом, разработка математической и физической моделей процесса разрушения горных пород «в слое», позволяющих установить закономерности формирования степени дробления и энергозатрат, а также обосновать конструктивные и режимные параметры дробильно-измельчительного агрегата, является актуальной научной проблемой.

Цель работы — повышение эффективности процессов рудоподготовки за счет разработки новых конструкций дробильно-измельчительного оборудования на базе установленных закономерностей разрушения горных пород в слое.

Идря работы заключается в том, что снижение энергоемкости процесса разрушения горных пород достигается при совмещении операций дробления и измельчения в одном агрегате с возможностью управления рабочим процессом и режимными параметрами агрегата, рабочие органы которого оснащены независимыми приводами.

Объектом исследования являются процессы разрушения горных пород «в слое» и технические средства для их реализации, в которых обеспечивается существенное повышение эффективности использования дробильных и измельчительных машин по сравнению с традиционными типами оборудования для рудоподготовки.

Предмет исследования - выявление основных факторов, определяющих характер процесса разрушения горных пород «в слое», установление закономерностей формирования основных показателей процесса - энергозатрат, степени сокращения крупности, эффективности разрушения.

Научные положения, выносимые на защиту.

1. Процесс разрушения кусков горных пород «в слое» характеризуется несколькими стадиями: изменение объема слоя за счет заполнения пустот между кусками пород, деформирование слоя в результате контактного взаимодействия между отдельными кусками слоя; разрушение кусков, что обусловливает рост затрат энергии как на преодоление сил сцепления между кусками и на упруго-пластическое деформирование слоя, так и на разрыв межкристаллических связей.

2. Процесс разрушения горных пород «в слое» описывается математической моделью, которая основана на решении гранулометрической, скоростной, энергетической задач и позволяет установить закономерности упруго-пластического деформирования фракций различной крупности с учетом одновременной сегрегации частиц при их перемещении в слое материала.

3. Основными показателями, характеризующими упруго-пластические свойства слоя материала, являются степень предварительного уплотнения,

определяющая состояние зернистой среды, и плотность энергии деформации (энергия деформации, отнесенная к объему слоя).

4. Гранулометрическая и энергетическая характеристики дробимости горных пород в слое определяются фракционным составом горной массы, относительной деформацией слоя, зависящей от модуля сжимаемости слоя.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций определяются использованием классических и современных методов механики разрушения, апробированных методов сопротивления материалов и математической статистики, а также подтверждаются достаточной сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований, выполнявшихся как в лабораторно-промышленных, так и в лабораторных условиях, в том числе на физической модели (расхождение результатов не превышает 7... 10 %).

Научная новизна диссертационной работы:

выявлены статистические зависимости показателей процесса разрушения горных пород способом "в слое" (степени сокращения крупности и энергоёмкости дробления) от грансостава исходной массы, структуры слоя материала и от интенсивности внешнего воздействия;

разработана имитационная модель процесса разрушения горных пород «в слое», основанная на рассмотрении состояния слоя материала как функции удельной энергии деформаций;

экспериментально установлены зависимости между показателями процесса разрушения «в слое» и основными влияющими факторами - степенью уплотненности слоя, фактором перемешивания фракций и степенью боковой стесненности.

Практическое значение работы.

На базе выполненных в работе исследований:

сформулированы принципы рациональной организации процесса разрушения горных пород «в слое» - многократного нагружения и изменения уровня относительной деформации от модуля сжимаемости слоя, которые позволят обеспечить положительное суммарное воздействие влияющих факторов;

разработана функциональная схема дробильно-измельчительного агрегата, обеспечивающая реализацию принципов рациональной организации процесса разрушения горных пород «в слое»;

разработана методика выбора режимных и конструктивных параметров агрегата.

Реализация результатов работы. Результаты работы внедрены в дивизионе «Горное оборудование» ООО «Уралмаш-Инжиниринг» МК «Урал-маш» и в ОАО «У рал асбест».

В дивизионе «Горное оборудование» ООО «Уралмаш-Инжиниринг» МК «Уралмаш» внедрена методология обоснования основных параметров процесса разрушения горных пород в слое (энергоёмкость, грансостав продукта разрушения), выполнено техническое предложение по компоновочной схеме дробильно-измельчительного агрегата.

Предложенный вариант технологической схемы рудоподготовки с применением дробильно-измельчительного агрегата обеспечивает исключение ряда операций на обогатительной фабрике ОАО «Ураласбест».

Получен патент на полезную модель по конструкции дробильно-измельчительного агрегата № 57638 «Мельница» от 27.10.2006.

Результаты исследований включены в учебник по дисциплине «Проектирование обогатительных машин» для студентов специальности 150402 (170100) - «Горные машины и оборудование».

Апробация работы. Основные положения и результаты работы с 1990 по 2009 гг. докладывались и получили одобрение на научно-технических советах, научных симпозиумах и семинарах, в конструкторских отделах, институтах (НПК «Механобр-Техника», г. С.-Петербург, 2004, 2006 гг., НТЦ НИИОГР, г. Челябинск, 2005 г.) и на горно-обогатительных предприятиях России, Монголии (СМРП "Эрдэнэт", 2002 г.) и Украины (ДНТУ, ИГТМ HAH, 2002, 2005 гг.). Основные положения диссертационной работы докладывались на симпозиумах «Неделя горняка - 2004, 2005, 2006, 2008, 2009 гт.», МГТУ (г. Москва), международной научно-технической конференции «Машиностроение и техносфера XXI века» (г. Донецк, 2003, 2004, 2005, 2007 гг.), международной научно-технической конференции «Чтения памяти В.Р. Кубачека. Технологическое оборудование для горной и нефтегазовой промышленности» (г. Екатеринбург, 2002, 2004, 2006, 2007, 2008, 2009 гг.), международной конференции «Динамика и прочность горных машин» (г. Новосибирск, 2003 г.), международной научно-технической конференции «Чтения памяти В.Р. Кубачека. Нетрадиционные технологии и оборудование для разработки сложно-структурных МПИ» (г. Екатеринбург, 2005 г.), научно-практической конференции «Качество, надежность, эффективная эксплуатация горно-транспортного оборудования: современное состояние и перспектива» (г. Екатеринбург, 2000 г.)

Публикации.

Основные научные результаты опубликованы в 35 печатных работах, в том числе в 23 из Перечня ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, утвержденного ВАК.

Личный вклад автора в публикации, выполненные в соавторстве, состоял в формировании основной идеи /8, 15, 16, 17, 26 /, выборе метода исследований / 21, 23, 30 /, анализе полученных результатов и подготовке на их основе методик расчета и рекомендаций /1,10 /.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы из 153 наименований. Работа изложена на 143 страницах машинописного текста и содержит 34 рисунка, 27 таблиц и 8 приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе выполнен анализ современного состояния процессов рудоподготовки и определены задачи исследования.

Актуальность исследований процессов рудоподготовки предопределена ростом объемов переработки полезных ископаемых, в частности бедных руд и промышленных отходов; появлением новых технологий в обогащении и металлургии.

Наибольший вклад в создание теоретических основ техники рудоподготовки внесли С.Е. Андреев, В.А. Бауман, И.И. Блехман, JI.A. Вайсберг, Г.А. Денисов, В.В. Зверевич, H.A. Иванов, В.И. Кармазин, В.Р. Кубачек, Л.Б. Левенсон, В.А. Масленников, В.А. Олевский, С.А. Панкратов, В.Н. Потураев, Ю.И. Протасов, В.И. Ревнивцев, В.Д. Руднев, А.К. Рундквист, А.Д. Таба-рин, В.Н. Хетагуров, A.B. Ягупов.

Практика проектирования, расчета и технологического применения дробильно-размольного оборудования была развита благодаря работам Д.И. Беринова, В.А. Донченко, Л.П. Зарогатского, М.Н. Казенкова, Н.Г. Картавого, Б.В. Клушанцева, Ю.А. Муйземнека, В.А. Перова, К.А. Разумова, А.Д. Учителя, A.M. Шестакова, В.П. Франчука и многих других.

Анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований по дробильно-размольному оборудованию, в частности по дробильно-измельчительным агрегатам, показал:

решение проблемы повышения эффективности процессов рудоподготовки возможно при снижении крупности продукта дробильного передела, т.е. переноса большей части работы по разрушению горных пород на дробильное оборудование;

основным способом получения мелкого продукта является способ разрушения горных пород «в слое».

Вместе с тем способ «свободного» разрушения (или дробление «в слое») не имеет широкого применения ввиду ряда технических трудностей его реализации. Как показали промышленные испытания дробилок в ряде режимов (например, при завале или чрезмерно большой производительности по питанию), работа оказывается настолько напряженной, что приводит к отказам предохранительных устройств.

В целом данный способ характеризуется малой управляемостью процессом дробления (зависимость результата процесса от случайных факторов перемешивания и степени уплотненности слоя), нестабильностью характеристик силового воздействия на материал и необходимостью повышения цикличности нагружения для обеспечения качества продукта (соответственно, при увеличении энергоемкости процесса).

В то же время, как установлено в результате промышленной эксплуатации дробилок КИД и КМД-2200Т при форсированном режиме работы, способ дробления «в слое» имеет ряд преимуществ:

1) повышенная степень дробления за счет устранения ограничения крупности продукта, зависящего от размера разгрузочной щели;

2) возможность получения продукта преимущественно кубовидной формы;

3) исключение переизмельчения продукта.

В связи с этим способ дробления «в слое» целесообразно применять в

дробильно-измельчительных агрегатах как средство совмещения циклов дробления и измельчения.

Расширение области применения и повышение эффективности дробильно-измельчительных агрегатов требуют более полного изучения основных закономерностей процесса разрушения горных пород «в слое» и разработки методики обоснования конструктивных и режимных параметров агрегатов.

В соответствии с целью работы сформулированы основные задачи исследований.

Главной задачей исследования является определение качественных и количественных характеристик процесса разрушения горных пород «в слое» на основе учета влияющих факторов и при исключении режима прессования.

Частными задачами исследования являются:

разработка технических решений, обеспечивающих формирование «слоя» материала и регулирование уровня разрушающего воздействия в за-

установление количественных зависимостей между режимными и технологическими параметрами установки;

оценка гранулометрической и энергетической характеристик процесса разрушения в «слое».

Во второй главе рассмотрены вопросы моделирования процесса разрушения горных пород «в слое» и выявлены его закономерности.

Показано, что полная имитационная модель процесса разрушения «в слое» должна включать: математическую и физическую модели, в которые входят характеристики физико-механических и технологических свойств материала, модели операций перемешивания фракций материала, уплотнения слоя и разрушения частиц материала.

При разработке математической модели процесса разрушения горных пород «в слое» приняты следующие допущения: слой рассматривается как упругопластическая среда; среда является сыпучей; рабочий орган представляет собой твердое тело, характеризуемое линейными размерами и углами; поверхности скольжения при деформировании развиваются в условиях всестороннего сжатия.

В общем виде напряженно-деформированное состояние среды может быть описано тензорами напряжений и деформаций. Тензоры напряжений и деформаций в точке

Ед 0,5 Угу

Т„ =

Ох

Ъух ау

Тгх а.

(1)

Тд =

0,5 Уху 0,5 Угх

0,5 уа 0,5 Уу,

0,5 у„

По условию равновесия

^гх Тг:

Уху Уху у Ууг Угу 9 УIX У XI •

(2)

(3)

(4)

Переход от компонент тензора деформаций к перемещениям точек деформируемого объема по уравнениям Коши: г^ди/Зх- уv^Ou/ty + ldv/dx);

ey~dv/dy, уя = (öv/&) + (5и>/ду)]

c^ewldr, -fa = (dwlöx) + (du!dz). (5)

Условия равновесия внутренней точки деформируемого слоя (рис. I): Kcta,) /(&)] + [(¿3 xv) / (Эу)] + [(5тс) / (&)]+ Х = 0]

[(Этн) / (&)] + [(<?о>) / (ду)] + [(5тя) / (&)] + У = 0;

[(5^) / (&)] + / (ф)] + [(до,) /(&)] + 2 =. (6)

Для упрощения решения используем метод представления слоя как

JЛзуж

JL-p

и.

Рис. 1. Иапраженно-дсформкрован-ное состояние элементарно го объема в декартовых координатах

в .

а о» ОИ До,

и

1

Рис. 2. Модели дискретных сред а - распорная зернистая среда; б - безраепорная среда блочного строения

линейно-деформируемого тела (рис. 2).

Механизм разрушения кусков породы "в слое" Соотношения между касательными и нормальными компонентами напряжений в дискретной среде характеризуют способность рассматриваемых сред распределять действующие нагрузки и для безраспорной среды имеют вид:

т« = -(1 / 2а,) (б'ст2 / от);

х>^-(И2ау)(8о1/ду);

т,,= (1 /(4а, а,)) (^!{дхду));

о, = (1/4 а,2) (34)/ (йс2);

а>, = (1/4а/) (7)

В случае распорной среды коэффициенты пропорциональности а,, «у в уравнениях уже не являются постоянным, и меняются с глубиной г: (1 / 2а,) = ф(г) = ^г;

(1/2«у) = Ф(г) = ^. (8)

Матрица тензора напряжений тогда принимает вид:

0 0

т = 1 О 0 «2 0 (9)

0 0 оз

При деформировании слоя материала в условиях блокированности при предварительном уплотнении поле напряжений достаточно однородно и характеризуется гидростатическим распределением напряжений, т.е. таким распределением, когда С) = с2 = с3.

Дифференциальные уравнения равновесия и условие прочности образуют систему уравнений, содержащую два компонента тензора напряжений для плоской задачи:

[(дох)/(дх)] + [(д1ху)/(ду)]=Х;

1(дтху) / (&)] + [(сЦ) / (ад = к (10)

Характер процесса разрушения «в слое» определяется соотношением между уровнем внешнего воздействия, структурой слоя (степенью уплотненности слоя), кинематическими параметрами движения слоевой загрузки в рабочей камере и интенсивностью (кинетикой) сокращения размеров кусков и грансостава смеси.

Принцип построения имитационной модели Математическое описание процесса разрушения выполнено на основе энергетического подхода. В качестве основного показателя принята плотность энергии деформации Аа. Показатель АД характеризует упругопластиче-ские свойства слоя материала и определяется по зависимостям Ал= р2 / (Езф) = е2Е^,.

При нагружении плотность энергии деформаций изменяется от 0 до

(И)

Уравнение энергетического баланса А = Аяеф или ГАЬ=р&У, где А - работа сжимающей нагрузки;

Ахф - энергозатраты на деформацию слоя материала;

Р - нагрузка;

АЬ - перемещение идентора (рис. 3);

р - давление в слое материала при изменении объема слоя ДК, равное удельному сопротивлению слоя

сжатию. _

Рис. 3. Схема нагружения слоя

Упругопластические свойства уплотняемых тел характеризуются эффективным модулем уплотнения или сжимаемости величина которого зависит от степени уплотненного тела. Давление в слое можно рассчитать по формуле

Р = (12)

где £ - относительная деформация слоя,

г=АИ/Н=АУ/У, здесь Я- высота слоя.

Эффективный модуль сжимаемости слоя также зависит от относительной деформации:

= £„ А.(0). (13)

где £„ - насыпной модуль сжимаемости слоя материала;

Я (0)- безразмерная функция объемного содержания твердой фазы 0.

Величина объема твердой фазы обратно пропорциональна коэффициенту разрыхления:

0=Г(*Р

+ (V1

*Р„ ) (С/ Е„р)) или 0 = 0„ 4 (0О - е„) (С/ Е„р),

где С

к к лрн» лрО

коэффициент пропорционачьности;

начапьное и остаточное значения коэффициента разрыхления слоя материала;

в„, 0О - начальное и остаточное значения объемного содержания твердой фазы;

Епр- предельное значение деформации (деформация прессования).

Здесь

0 = С V,'1 = 0" при е = 0;

6 = Cipo'1 = 0О при £= £пр.

Функция Х(0) характеризует изменение эффективного модуля сжимаемости при деформировании слоя

Х(0) = q/О- (С/ Епр))1, (14)

где q - коэффициент, характеризующий степень предварительного уплотнения слоя;

к - показатель степени, зависящий от структуры и степени блокированно-сти слоя.

£=0,75

Показатель к характеризует упругопластические свойства слоя и изменяется в диапазоне 0 <к< 1.

При к = 0 функция = 1 и £3ф = £„, то есть слой материала представляет собой идеально сыпучую II среду и не сопротивляется де-

формации, когда боковые поверхности свободны.

При к = 1 функция имеет вид *<в) = д/(1-(£/Б„р)). В этом случае слой материала размещается в матрице, а зависимость эффективного модуля сжимаемости от относительной деформации является практически линейной и соответствует диаграмме усилия раздавливания одиночного куска.

На рис. 4 приведены графики относительных значений (по отношению к насыпному модулю сжимаемости слоя) эффективного модуля сжимаемости £эф / Еи при различных значениях к.

£/ £пр А=0 А=0,25 А=0,5 ¿=0,75 к= 1

0 1 1 1 1 1

0,25 1 1,075 М5 1,24 1,33

0,50 1 1,19 1,41 1,68 2,0

0,75 1 1,41 2,0 2,83 4,0

1,0 оо ОО 00 ОО

Рис. 4. Зависимость эффективного модуля сжимаемости слоя

Показатели процесса разрушения

Основной параметр - это давление, оказываемое на слой сжимающей силой.

Подставив выражения (13) и (14) в (12), получим р = £.£(?/( 1- (8/ епр)))А. (15)

Общее сопротивление слоя материала сжатию и, соответственно, сжимающая нагрузка

^ = Р5 = £не5(9/(1-(8/£пр))/, (16)

где 5 - площадь сечения слоя, перпендикулярного вектору силы. Поделив обе части выражения (12) на объем слоя, получим а — р АУ/У=р г, где а — энергоемкость разрушения материала в слое. С учетом выражения (15)

а = Е„£2д/(]~(Е/Е пр))*.

(17)

Энергозатраты на деформирование и разрушение слоя материала

р))>

1деф = а у= УЕКг д/(1-(е/епр.

Удельные энергозатраты на разрушение слоя

Аул = А / V— 0,5- / (5-Я) = 0,5-р-е. Подставив (15) в выражение (19), получим

(18) (19)

Луд = 0,5-е2-£нд/(1-(Е/ег,р))*. (20)

На рис. 5 изображены графики зависимости удельных энергозатрат на разрушение слоя от относительной деформации слоя. Графики могут быть аппроксимированы двумя линиями - прямой (при значениях 0< е< ек) и кривой в виде экспоненты (е«< е< епр).

Зависимости удельных энергозатрат на разрушение слоя от относительной деформации (при я =1) имеют вид:

при к=1 Луд - 0,5е2-£„ / (1 - (е / епр));

при к = 0,5 Луд = 0,5ё2-Я„ / (1 - (е / епр))0,5;

при к = 0,25 Ауд = 0,5е2-£„ / (1 - (е / епр))0,23.

Гранулометрическая характеристика или степень дробления материала определяется величиной объемного содержания твердой фазы или коэффициентом разрыхления.

Остаточное значение коэффициента разрыхления, соответствующее достигнутой степени дробления материала:

кро крн (крн ~ ^ Епр,

где Лр.пр - значение коэффициента разрыхления материала, соответствующее деформации прессования. При к = 1

кра = ~~ (^рн — ^р пр) (1 — 0,5Е £нА4уа). Таким образом, полученная модель дает полное решение задачи о разрушающем сжатии слоя. При этом одновременно с давлением и деформациями определяются и гранулометрические характеристики слоя как функции основного параметра, характеризующего состояние слоя, а именно плотности энергии деформации А.

В целом показатели процесса разрушения материала «в слое» определяются следующими факторами:

структурой слоя, определяемой объемным содержанием твердого и степенью предварительного уплотнения слоя;

граничными условиями, характеризующимися степенью блокированное™ слоя;

1 Ауд/ ЕН *

^1 п Ч 1 I 00

/м ч '

/ 0 / V / '/

е/ ^р

0,5 1

Е/епр к при <7=1

0 0 0 0 0 0

0,25 0,031 0,034 ГоГозв 0,042 0,046

0,50 0,125 0,17 0,22 0,30 0,38

0,75 00 00 со оо ®

е/е„р к при д-2

0 0 0 0 0 0

0,25 0,062 0,068 0,076 0,084 0,092

0,50 0,25 0,34 0,44 0,60 0,76

0,75 00 00 оо оо 00

Рис. 5. Зависимости удельных энергозатрат от относительной деформации слоя

относительной деформацией слоя и др.

Третья глава раскрывает содержание экспериментальных исследований по разрушению горных пород «в слое».

Целью экспериментальных исследований является установление основных влияющих факторов, характеризующих показатели процесса разрушения горных пород «в слое», и определение параметров, обеспечивающих повышение эффективности рабочего процесса разрушения горных пород «в слое».

В соответствии со схемой полного факторного эксперимента рассматривалось совместное действие двух факторов:

степени уплотненности слоя, характеризуемой коэффициентом разрыхления материала;

фактора перемешивания (уровень расположения фракций материала по высоте слоя).

Испытания проводились на копре ПМ и на лабораторной установке способом динамического сжатия. Скорость приложения нагрузки составила порядка 3...4 м/с, что соответствует значениям скорости нагружения в дробильных машинах традиционного исполнения и требованиям методики испытаний породы на дробимость одиночным ударом.

В процессе испытаний контролировались следующие параметры:

а) параметры слоевой навески - масса и гранулометрический состав навески, насыпной вес навески и коэффициент разрыхления материала, уровень расположения фракций по крупности в слое, толщина слоя;

б) условия реализации процесса - условие (фактор) боковой стесненности; степень уплотненности слоя;

в) результаты процесса - работа разрушения, грансостав продуктов разрушения, степень сокращения крупности, удельная энергоемкость разрушения.

Результаты факторного эксперимента приведены в табл. 1 и 2.

В табл. 1 и 2 фактор Х\ соответствует коэффициенту разрыхления слоя, который определен как Кр = (Ксл р)/?исл , где - объем слоя; р - плотность породы; тсл - масса слоя, а фактор Х2 соответствует варианту расположения крупной фракции в слое.

Определение степени сокращения крупности

Вид уравнения: У\=Ао + А1 Хх + А2 Х2 + А п Х\ Хг ■

Таблица 1

Результаты эксперимента по определению степени сокращения крупности

Хо

X,

Х,Х2

П 1.12

После определения значений коэффициентов получили выражение для расчета степени сокращения: К, = 1,1475-0,0225,^+0,0475X2-0,0025 X, Х2.

Определение энергоемкости разрушения

Вид уравнения: Уг-Ао + А! Х\+Л2 Х2 + А\2 Х\ Хг-

Таблица 2

Результаты эксперимента по определению энергоемкости

Хо X, Хг х,х2 к

1 1 -1 -1 1 1,43

2 1 1 -1 -1 1,72

3 1 -1 1 -1 1,51

4 1 1 1 1 1,82

После определения значений коэффициентов получили выражение для расчета энергоемкости разрушения:

72=1,62+0,15*,+0,045*2+0,005 *, *2.

Получим зависимости для определения показателей процесса разрушения «в слое»:

1 = Кк-(\,\5 - 0,02-((.Кр - 1,3)/0,15) + 0,05-*2); (21)

а= 1,62 + 0,15-((^р- 1,3)/0,15),кДж/кг, (22)

где Кц> - коэффициент, зависящий от работы разрушения;

Кр - коэффициент разрыхления материала;

+1

*2 = { 0 - фактор перемешивания.

- 1

Основной уровень фактора *2 {Х2 = 0) соответствует варианту расположения крупной фракции на нижней границе слоя, верхний уровень (*2=+1) - на верхней границе и нижний уровень (*2 = -1) - в середине слоя.

Влияние фактора Х1 на степень сокращения крупности при различных факторах *2 оценивается по остаточной дисперсии, равной нулю, корреляционному отношению, составляющему соответственно 0,732; 0,605; 0,737, доверительной оценке - 40,69; 46,44; 39,79.

Влияние фактора *, на энергоемкость разрушения при различных факторах *2 оценивается по остаточной дисперсии, равной нулю, корреляционному отношению, составляющему соответственно 0,506; 0,282; 0,514, доверительной оценке-35,1; 51,22; 44,31.

Примеры статистической оценки приведены на рис. 6 и 7.

В результате исследований установлено:

эффект взаимодействия факторов незначителен, т.е. имеет место независимое действие факторов;

при возрастании степени уплотненности слоя (и соответственно плотности энергии упругих деформаций) степень сокращения крупности г увеличивается, энергоемкость разрушения уменьшается;

фактор перемешивания существенно влияет на степень сокращения крупности.

В случае расположения крупной фракции на верхней границе слоя при дробящем воздействии крупные частицы исполняют роль дробящих тел для мелких и средних классов, что обеспечивает повышение эффективности разрушения. Энергоемкость разрушения практически не зависит от фактора перемешивания.

Анализ исследований по ударному и виброударному разрушению показал необходимость дополнительного изучения физической сущности процесса разрушения горных пород «в слое» при динамическом внешнем воздействии.

№ п. п. Видзависимосга Коэффициенты Дисперсия

Ьо ¿1

1 У = Ьо + Ъ\х 1,68018 -0,3818 0,001535969

2 0,69147 0,63568 0,001582288

3 у=\1(Ь^Ьгх) 0,48404 0,27894 0,001557399

4 у = х / (6о+ Ьух) 2,69154 -2,0499 0,001881371

5 у = Ьа' ¿Iх 1,80666 0,72177 0,001545816 Й

6 у = Ьо-еьи 1,80659 -0,326 0,001545811 |

7 у=]/(Ьо+Ь}1е') 1,12588 -1.0186 0,001589203 8

8 у = Ьо +ЫяОО 1,31162 -1,1364 0,001557975 1

9 у = Ьо-& 1.31889 -0,4217 0,001568638 £

10 у = Ьо!{Ь\+х) 3,58502 1,73531 0,001557398 8

И у = Ьо-х/ (Ь]+х) 0,82831 -0,3856 0,001607568 |

12 у = ^ыь 0,77626 0,54338 0,001593803 *

13 у = Ьо+Ьух2 1,43313 -0,1465 0,001516365

14 у = Ьо+ ¿1-х3 1,35118 -0,0746 0,001499232

Наименьшую остаточную дисперсию имеет уравнение: у^Ьа+Ьух3 14

1. Коэффициент В(} 1,35

2. Коэффициент -0,07

3. Остаточная дисперсия 0,001499

4. Критерий Фишера 2,15

5. Корреляционное отношение 0,732

6. Доверительная оценка 40,69

1,35

1.30

1.25

21,10

1.00

0,95

0,90

1,1 1,2 1,3 1,«

Коэффициент разрыхления

Рис. 6. Статистическая оценка и вывод вида зависимости степени сокращения от коэффициента разрыхления при расположении крупной фракции на верхней границе слоя

Выполнена оценка влияния динамичности разрушающего воздействия на слой материала в диапазоне скоростей 3...7 м/с.

Установлено, что при разрушении «в слое» не требуется высокая скорость внешнего воздействия, так как при высокой скорости основная часть энергии идет на переизмельчение частиц материала в контактной зоне, а ввиду малой длительности ударного воздействия микротрещины не успевают соединиться между собой в объеме кусков.

На рис. 8 и 9 показаны зависимости основных показателей процесса разрушения «в слое» от скорости и энергии удара.

Установлен диапазон изменения скоростей V виброударного воздействия, составляющий 4...6 м/с, при котором достигается повышение степени сокращения крупности г и снижение энергоемкости разрушения. Дальнейшее повышение скорости удара не приводит к заметному повышению эффективности рабочего процесса.

№ п. п. Видзмисимости Диспериа

¿0 Ь\ 1,70 1,80 ■ 1,50 1,40 • 1,30 1,20 1,10

1 у = ¿0 + ¿1* 1,18395 0,25263 0,002040002

2 у = Ьа+Ь\к 1,84784 -0,4331 0,001990204

3 у = 1 / (¿о+Агх) 0,81249 -0,1158 0,00205495 \ ■V 4

4 1,514456 -0,8466 0,002215552

5 у=Ьо-Ь]л 1,21063 1,18624 0,002046335

6 у^Ь0-еьи 1,2108 0,17068 0,002046311 1 1 \

7 0,54415 0,42952 0,002023059

8 >> = Ьо+Ь1!яМ 1,42635 0,76 532 0,00201492

9 1,42634 0,2243 0,002021346

10 у=Ьъ1{Ь 1+х) -8,6319 -7,0134 0,00205495

11 у-Ьъ'Х 1(Ь\+х) 1,96824 0,39085 0,002005321

12 у = ¿о-е и'* 1,89667 -0,293 0,001996696

13 ¿0+ ¿1'Л2 1,34939 0,09 576 0,002065242

14 ¿0+ ЬрХ3 1,40449 0,04807 0,00209043

Наименьшею остаточную дисперсию имеет уравнение: у = Ьа+Ь\1х 2

1. Коэффициент Ьо 1.85 1,00 • 0,90 1

2. КоэффициентЬ\ -0,43

3. Остаточная дисперсия 0,001990

4, Критерий Фишера 1,34 1 1 9 1 1 1 4

5. Корреляционное отношение 0.506

6. Доверительная оценка 35,10

Рис. 7. Статистическая оценка и вывод вида зависимости энергоёмкости от коэффициента разрыхления при расположении крупной фракции на верхней границе слоя

Главным физическим критерием интенсивности воздействия внешних сил при ударном разрушении является удельная контактная энергия удара при заданной амплитуде ударного импульса. При увеличении нагрузок происходит интенсивное образование трещин, приводящих породу в тонкодисперсное состояние (объемное разрушение).

Следовательно, для повышения эффективности ударного разрушения целесообразно увеличивать энергию удара.

Статистический анализ результатов с целью оценки достоверности проводили согласно стандартным методикам, экспериментальных исследований хорошая, 7...10%.

Сходимость теоретических и расхождение не превышает

1,5

1,0

К, Л"р=],15

Км/с

б

2,0

1,5

1,0

а. кДж/кг

\ ЯУ=1,15 4--

V, м/с

Рис. 8. Зависимости степени сокращения крупности (а) и энергоемкости разрушения (б) от скорости удара

Рис. 9. Зависимости степени сокращения крупности (а) и энергоемкости разрушения (б) от энергии удара

В главе 4 разработана функциональная схема дробильно-измелъчительного агрегата.

В процессе дробления продукт предшествующего шага преобразования становится исходным материалом для последующего.

При разрушении «в слое» функция преобразования питания в продукт включает предварительные функции - перемешивания, уплотнения и разрушения (дробления) материала. Влияние данных функций на функцию преобразования определяется содержанием операторов функций и свойствами операнда (горной породы).

Свойство дробимости горных пород «в слое» определяется гранулометрической и энергетической характеристиками.

Гранулометрические и энергетические характеристики свойства дробимости слоя материала представляют собой соотношения между величиной относительной деформации е при разрушении материала «в слое» и гранулометрическим (степень сокращения крупности частиц и грансостав) и энергетическим (относительными энергозатратами, отнесенными к объему материала) результатами процесса разрушения.

На рис. 10 и 11 приведены гранулометрические и энергетические характеристики для пород Баженовского месторождения при 0 < е < 0,3.

Проведенные исследования позволили установить следующие особенности процесса разрушения горных пород «в слое»:

с увеличением деформации слоя удельный расход энергии увеличивается;

процесс разрушения материала, в котором содержатся разноразмерные фракции, по сравнению с разрушением классифицированной фракции по удельному расходу энергии на дробление, крупности дробленого продукта, степени сокращения, происходит более интенсивно: усилие дробления увеличивается, зона эффективного дробления до наступления прессования материала уменьшается.

Таким образом, процесс разрушения разноразмерных фракций материала «в слое» оказывается более простым с точки зрения более широкого диапазона возможных параметров сжатия материала, а содержание более крупных фракций в исходном продукте может явиться средством управления процессом дробления.

Функциональная схема представляет собой результат анализа, позволяющего через полное выделение предварительных функций найти пути выполнения функции преобразования. На основе декомпозиции функции преобразования определены средства ее реализации и органоструктура дробиль-но-измельчительного агрегата (табл. 3 и 4).

1

Замкнул .гй объем

1 вободный "объем \

0 0.15 0,3 /

■ч \ //

с/ \ Н

О 0,15 0,3

Рис. 10. Гранулометрические характеристики:

а - влияние фактора формы слоя; б - влияние фактора боковой стесненности; в - влияние фактора перемешивания (В, С, Н - расположение крупной фракции на верхней границе слоя, в середине и на нижней границе)

е

0 0,15 0,3

б а, кДж/кг

а, кДж/кг

\ В \с

0 0,15 0,3

Рис. 11. Энергетические характеристики: а - влияние фактора формы слоя; б - влияние фактора боковой стесненности; в - влияние фактора перемешивания (В, С, Н - расположение крупной фракции на верхней границе слоя, в середине и на нижней границе)

Таблица 3

Декомпозиция функции преобразования

Функции - цели Функции - средства

Получение максимально возможного количества мелочи в продукте Дробление способом «кусок о кусок» (в слое)

Дробление способом «кусок о кусок» Уплотненное распределение материала в рабочей камере и сегрегация его по крупности

Уплотненное распределение материала в рабочей камере и сегрегация его по крупности Полное использование свойства дробимости материала

Полное использование свойства дробимости материала Разрушение возможно большей части материала при предельной относительной деформации

Таблица 4 Органоструктура дробильно-измельчительного агрегата

Функции - средства Способы выполнения функций

Дробление способом «кусок о кусок» (в слое) Формирование слоя перерабатываемого материала при загрузке барабана

Уплотненное распределение материала в рабочей камере и сегрегация его по крупности Сообщение частицам материала сложного движения при воздействии инерционных сил, за счет механизма перемещения активных мелющих тел

Полное использование свойства дробимости материала Регулирование уровня разрушающего воздействия в зависимости от физико-механических свойств материала за счет подбора амплитудно-частотных характеристик вибратора

Разрушение возможно большей части материала при предельной относительной деформации Согласование уровня разрушающего воздействия с изменением размеров частиц материала при установке активных мелющих тел по ходу движения в рабочей камере материала

В пятой главе проведены моделирование и исследование экспериментальной установки и предложено техническое решение по конструкции дробильно-измельчительного агрегата.

Обоснование выбора основных параметров /33/ заключается в определении необходимой частоты вращения барабана и мощности виброударного механизма.

Частота вращения барабана устанавливается из условия обеспечения равномерного перемешивания при сегрегации частиц материала. Исходными данными для расчета являются свойства горных пород и характеристики слоя, а также требуемая производительность агрегата (0.

Предварительно мощность виброударного механизма определяем по формуле

Р=<2-а,

где а - энергоемкость разрушения «в слое». Частота вращения барабана, мин"1

п = у«ч»

где - коэффициент снижения частоты вращения барабана, у = 0,2...0,3; Пщ, - критическая частота вращения барабана.

Общая производительность агрегата по исходному питанию, т/ч

а=кт-ов2-ч,

где кт - коэффициент измельчаемости руды (для руд мягких кт = 1,5...2; средней твердости кт = 1; твердых кт = 0,5.. .0,7); Д, - внутренний диаметр барабана, м; Ь - длина барабана, м.

Производительность по вновь образованному классу

бок — О0К'Рд,

где аох - энергоемкость разрушения материала по вновь образованному классу.

Конструктивные параметры барабана (диаметр, длина) определяются исходя из условия обеспечения заданной производительности дробильно-измельчительного агрегата с учетом принятой степени заполнения рабочей камеры материалом по известным зависимостям.

Выявленные особенности процесса разрушения горных пород «в слое» позволили сформулировать основные принципы организации рабочего процесса дробильно-измельчительного агрегата, а именно:

разрушающее воздействие на все размерные группы слоевой укладки должно быть соразмерно свойству дробимости горных пород;

эффективное управление рабочим процессом должно обеспечивать суммирование положительных реакций влияющих факторов.

Более простым и универсальным техническим решением дробильно-измельчительного агрегата, обеспечивающим реализацию выдвинутых принципов организации рабочего процесса, является барабанная мельница со встроенными рабочими органами, оснащенными виброударным механизмом перемещения (рис. 12).

Рис. 12. Дробильно-из.мельчительньШ агрегат (патент на полезную модель № 57638)

Выбор в качестве базы барабанной мельницы обусловлен тем обстоятельством, что в мельнице формирование слоя материала происходит в соответствии с параметрами движения барабана, что позволяет осуществить управление рабочим процессом.

Кроме того, габариты мельницы (длина) обеспечивают возможность повышения цикличности нагружения, а также при последовательном расположении рабочих органов достигается соответствие крупности частиц материала в зоне действия рабочего органа уровню разрушающего воздействия.

Предложена структурно-компоновочная схема дробильно-измельчительного агрегата. Схема состоит из барабана 1 с приводом вращения 2, загрузочной 3 и разгрузочной 4 цапф, мелющих тел 5, закрепленных на штангах 6. Штанги вмонтированы в барабан посредством направляющих 7 и уплотнений 8, выполненных с возможностью возвратно-поступательного движения, и снабжены приводом, включающим виброударный механизм 9 и механизм перемещения 10. Разрушение материала осуществляется в результате воздействия виброударного механизма на штанги и мелющие тела. Виброударный механизм срабатывает при прохождении мелющих тел через измельчаемый материал. Момент срабатывания контролируется посредством конечных выключателей, установленных на раме.

Схема дробильно-измельчительного агрегата за счет перемещения мелющих тел обеспечивает уплотнение измельчаемого материала перед разрушающим воздействием наряду с движением кусков по замкнутым траекториям при вращении барабана. Такое совместное воздействие на измельчаемый материал интенсифицирует процессы разрушения и эвакуации кусков, особенно мелких фракций. Кроме того, исключается инертная зона в центральной части загрузки, остающаяся неподвижной при вращении барабана. Ввиду объемного характера воздействия на материал разрушение происходит преимущественно по межзерновым контактам, при этом уменьшается энергоемкость разрушения и исключается переизмельчение руды.

В предложенной конструктивной схеме дробильно-измельчительного агрегата разрушение материала складывается из двух видов, взаимно обусловленных и протекающих совместно, - виброударное разрушение и разрушение истиранием.

Исходя из характера ударного воздействия (удар является центральным и дробящим) определены параметры рабочего органа и виброударного механизма.

На основании вышесказанного, а также по результатам испытания лабораторной модели агрегата (рис. 13) были сформулированы технические требования к дробильно-измельчительному агрегату:

1) крупность руды исходного питания ¿¿тт не должна превышать 30... 40 мм;

2) для получения максимальной производительности агрегата содержание крупной фракции (0,75 <1гоах) должно быть не менее 15...20 %;

3) для обеспечения стабильной работы агрегата коэффициент заполнения барабана измельчаемым материалом составляет 0,5...0,7 и изменяется

в зависимости от крепости породы и рациональной высоты слоя материала

4) частота вращения барабана по условию сегрегации кусков различной крупности составляет 20...30 % от критической частоты;

5) степень сокращения крупности для каждого мелющего тела выбирается в зависимости от величины относительной деформации слоя, которая зависит от крупности поступающего материала: по мере сокращения крупности относительная деформация уменьшается (для исключения прессования).

В результате экспериментальных исследований установлено, что между энергией удара и степенью уплотненности слоя имеется обратная зависимость: малой степени уплотненности соответствуют повышенные значения энергии удара, и, наоборот, при «уплотненном» слое следует ограничивать величину энергии удара.

Основное достоинство дробильно-измельчительного агрегата (ДИА) -высокая степень дробления (до 10 и выше). Указанная степень дробления достигается за счет повышенных скоростных режимов и динамического воздействия мелющих тел на материал, что приводит к внутрислойному дроблению материала с высоким содержанием мелких классов.

Технические характеристики экспериментальной модели ДИА при разрушении горных пород «в слое» и лабораторной мельницы с шаровой загрузкой приведены в табл. 5 и б. На рис. 14 показаны суммарные характеристики крупности питания и продукта, полученные на экспериментальной модели ДИА и лабораторной мельнице с шаровой загрузкой.

Окончательный выбор режимных и конструктивных параметров следует производить по результатам испытаний опытно-промышленного образца дробильно-измельчительного агрегата.

Таблица 5

Техническая характеристика опытной модели ДИА_____

№ п.п. Показатель Величина

Двигатель

1 Мощность, кВт 0,55

2 Номинальная частота вращения, об/мин 1390

Барабан

3 Геометрические параметры, дм 8x1,5

4 Диаметр внутренний, м 0,8

5 Частота вращения барабана, об/мин 12

6 Энергия удара, Дж 60

7 Степень сокращения крупности 1,48

8 Энергоемкость, кДж/кг (кВт-ч/т) 2,31 (0,64)

Таблица 6

Техническая характеристика лабораторной мельницы с шаровой загрузкой

№ п.п. Показатель Величина

1 Диаметр шаров, мм 70

2 Степень заполнения шарами объема мель-

ницы <р=0,3

3 Насыпная плотность шаров, т/м 4,6

4 Масса шаровой загрузки, кг 105

5 Относительная частота вращения барабана, % 70

6 Степень сокращения крупности 1,09

7 Критическая частота вращения, об/мин 33

8 Энергоемкость, кДж/кг (кВт-ч/т) 9,50 (2,64)

Предложенная конструкция дробильно-измельчительного агрегата может существенно изменить технологическую схему рудоподготовки. Предлагаемая схема приведена на рис. 15.

Схема отличается количеством стадий дробления и измельчения. Вместо дробилки тонкого дробления типа КМДТ, стержневой мельницы и шаровой мельницы грубого помола установлен дробильно-измельчительный агрегат первой сгадии, который осуществляет связь циклов дробления и измельчения. При этом исчезает необходимость в установке классифицирующих аппаратов.

Тонкий помол производит дробильно-измельчительный агрегат второй стадии.

Поскольку полезный объем предлагаемого дробильно-измельчительного агрегата в 2...3 раза превышает объем шаровой мельницы (исключаются шары), то его производительность, соответственно, возрастает и снижается количество агрегатов.

Поскольку энергоемкость измельчения в дробильно-измельчительном агрегате также существенно ниже (в 2...3 раза), то установленная мощность привода остается неизменной.

Реализация предлагаемой схемы повысит эффективность процессов мелкого дробления и измельчения при рудоподготовке.

Грансосгаа питана» опытного образца и лабораторной нсшдщы

Средний размер ячеек cut а, мм Опытный обрачец (ДИЛ) Лабораторная мельница

грапсостап по минусу граисоетяв по плюсу грансостав по минусу грансостав но плюсу

0 0 100 в 100

17.5 25« 100 304 100

225 60S 744 sez 67 5

275 woo 393 999 Ш

п- \1 ^

ж

// ^

vs.

/у b

г; so

р*м*рсит«, ни

.Грансостав продукта on итого о&ра'т» и лабораторной мс.пъиицм

Средний Qitmmifl образец (ДИЛ ЛаГюраториая нслииаш

paiMep

ячеек грансостав грансостав грапсостав граксостм

сита, мм по минусу по плюсу по минусу по плюсу

0 0 100 0 too

1.5 17$ 190 «3 ica

»5 31» 835 too 937

12.5 . <«2 S71 12« 90 0

17.5 6» 0 531 38« Г74

22.5 12 J Мв «« 61.4

77 5 icon 17 2 100 30 2

а е» 9 га

& es 50 40 so 20 10 0

-

f-e. jf j 1

/ / * /

•A /ъ

л ч

к у s*

A

f 1 * "" 2

10 IS w

:» JO

PllPtpC*'«,«!

Рис. 14. Суммарные хграхтернспш! крупности шгтшшя и продукта: I - 1рщ|состав по минусу ДЛЛ; 2 - град состав во минусу лабораторной мслишцьг. 3 - грансостав по плюсу ДНА; 4 - граяеосгаз но плюсу лабораторной мюмкцы

Руда

| -1200 мм

100%

Крупное дробление

ККД-1500/180 (160), ШДП-15x21

350... -400

Редукционное дробление 11 ст- ) КРД-900/100, КРД-700/100

220...-250 мм

Среднее дробление

КСД-2200Б (Гр)

-90 мм Грохочение (ГИТ-51)

-25 мм 30-35 %

На измельчение

+25 мм 65 ... 70%

IV ст. ) Мелкое дробление

КМД-2200, КМД-2200Т1

24...-26 мм

-25 мм 100%

1 ст.

7"

Ист.

3=

III ст.

МСЦ-2700х3600 40 % -0,074 мм

МШР-3200 х 3100 60%-0,074 мм

МШЦ-2100x3000 80 % -0,074 мм

Рис.15. Схемы дробления и измельчения руд: <

б Руда

1 -1200 мм

Д-400%

( I ст. ) Крупное дробление

ККД-1500/1 «0(160), ШДП- 15x21

{ -350 ... -400

©Редукционное дробление КРД-500/75, КСД-3000Т-Д

| -150 мм

Грохочение (ГИТ-52)

»■14. ..+14,5 мм 80%

-14...-14,5 мм ^ Мелкое дробление

20% [ III ст.] КМД-2200Гр2-Д

+11 ...+11,5 мм 50%

ДИА

40 % -0,074 мм

ДИА

II ст. ) 80 % -0,074 мм

существующая; б - рекомендуемая

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации на основании выполненных теоретических и экспериментальных исследований решена научная проблема, заключающаяся в разработке теоретических положений процесса разрушения горных пород «в слое», выборе структурно-компоновочной схемы дробильно-измельчительного агрегата и в обосновании параметров дробильно-измельчительных агрегатов. Установление закономерностей процесса разрушения горных пород «в слое» и параметров дробильно-измельчительных агрегатов обеспечивает повышение эффективности и снижение энергозатрат на разрушение горных пород, что имеет важное хозяйственное значение.

Основные научные результаты, выводы и рекомендации, разработанные автором, заключаются в следующем:

1. Выявлено, что процесс разрушения горных пород «в слое» зависит от случайных факторов, в частности, от уплотнения и распределения материала в слое по крупности. Это затрудняет управление рабочим процессом и накладывает определенные условия при создании эффективных конструкций дробильно-измельчительных агрегатов. Для обоснованного проектирования дробильно-измельчительных агрегатов необходимо установление взаимосвязей конструктивных и режимных параметров агрегатов с их технологическими параметрами и свойствами перерабатываемых материалов, а также выявление возможностей и способов управления рабочим процессом.

2. Разработана физическая модель процесса разрушения горных пород «в слое», основанная на рассмотрении деформированного состояния слоевой укладки при фиксированных значениях факторов уплотненности, перемешивания, формы и боковой стесненности, влияния перечисленных факторов на степень сокращения крупности и энергоемкость разрушения.

3. Разработана математическая модель процесса разрушения горных пород «в слое», позволяющая установить зависимости эффективного модуля упругости слоя материала и удельных энергозатрат от относительной деформации фракций различной крупности с учетом одновременной сегрегации материала при его перемещении в слое.

4. Экспериментально установлены зависимости между показателями процесса разрушения «в слое» и основными влияющими факторами - степенью уплотненности слоя, фактором перемешивания фракций и степенью боковой стесненности. Основными показателями, характеризующими упруго-пластические свойства слоя материала, являются степень предварительного уплотнения слоя и удельная энергия деформации (энергия деформации, отнесенная к объему слоя).

5. Установлено, что показатели (удельный расход энергии на дробление, степень сокращения крупности) процесса разрушения материала, в котором содержатся разноразмерные фракции, зависят от расположения фрак-

ций по направлению внешнего воздействия: при расположении крупных фракций на верхней границе слоя дробление происходит более интенсивно, уменьшается энергоемкость дробления, зона эффективного дробления до наступления прессования материала увеличивается.

6. Выявлено, что процесс разрушения разноразмерных фракций материала «в слое» оказывается более эффективным по сравнению с разрушением материала с однородным составом в связи с широким диапазоном изменения возможных параметров сжатия материала, а увеличение содержания более крупных фракций в исходном продукте становится фактором управления процессом дробления.

7. Предложена функциональная схема дробильно-измельчительного агрегата, учитывающая условия процесса разрушения горных пород «в слое»:

соответствие разрушающего воздействия на все размерные группы слоевой укладки свойству дробимости горных пород при изменении величины частиц по ходу движения материала в рабочей камере агрегата;

эффективное управление рабочим процессом, исключающее переизмельчение за счет интенсивного вывода частиц кондиционной крупности из рабочей камеры.

8. Разработано техническое решение по конструктивной схеме дробильно-измельчительного агрегата, в которой достигается органичное совмещение функций уплотнения, перемешивания и разрушения материала и реализуются принципы рациональной организации рабочего процесса, проявляющиеся в том, что разрушающее воздействие осуществляется рабочими органами на материал, уже совершивший перемещение по рабочей камере к месту оказания на него силового воздействия. Совмещение функций позволит обеспечить управление рабочим процессом и существенно снизить энергоемкость дробления за счет избирательности и дозированности внешнего воздействия.

9. Предложенное решение дробильно-измельчительного агрегата позволит исключить из технологической цепи аппаратов конусную дробилку тонкого дробления (IV стадия) и барабанную мельницу (I стадия), т.е. упростить технологическую схему, уменьшить энергозатраты, увеличить производительность.

10. Предложен способ бесшарового измельчения горных пород с использованием мелющих тел активного действия, которые снабжены приводами с рабочими механизмами (виброударным и кинематическим), разработано техническое решение на уровне изобретения (положительные решения по заявке № 2005112950/03(014944) от 28.04.2005), и получен патент на полезную модель № 57638 от 27.10.2006.

Статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях

1. Лагунова Ю.А., Муйземнек Ю.А. Влияние погрешности изготовления деталей на рабочий процесс в конусных дробилках мелкого дробления Н Изв. вузов. Горный журнал. - 1991. - № 8. - С. 66-70 (автора - 0,125 пл.).

2. Лагунова Ю.А. Дробимость хрупких материалов при разрушении их сжатием // Изв. вузов. Горный журнал. - 1996. - № 10-11. - С. 121-124.

3. Лагунова Ю.А. Определение комплексной характеристики свойства дробимости горных пород II Изв. вузов. Строительство. - Новосибирск. -1998.-№ 1.-С. 116-118.

4. Лагунова Ю.А. Оптимизация параметров дробильного оборудования на основе энергетических характеристик дробимости горных пород // Горный информационно-аналитический бюллетень. - М.: Изд. МГГУ, 1999. -№8.-С. 177-178.

5. Лагунова Ю.А. Обоснование параметров дробильно-измельчительных агрегатов II Горный информационно-аналитический бюллетень. - М.: Изд. МГГУ, 2000. - № 4. - С. 79.

6. Лагунова Ю.А. Особенности рабочих процессов дробильно-измельчительных агрегатов II Механизация строительства. - 2001. - № 4. - С. 6-8.

7. Лагунова Ю.А. Особенности рабочих процессов дробилок «самодробления» И Горный информационно-аналитический бюллетень. - М.: Изд. МГТУ, 2002. - № 3. - С. 208-209.

8. Лагунова Ю.А., Покрышкина К.В. Выбор параметров дробильно-измельчительных агрегатов // Изв. вузов. Горный журнал - 2002. - № 5. - С. 93-95 (автора - 0,16 пл.).

9. Лагунова Ю.А. Анализ работы конусных дробилок мелкого и среднего дробления // Горный информационно-аналитический бюллетень. - М.: Изд. МГГУ, 2003.-№3.-С. 122-124.

10. Лагунова Ю.А., Груздев A.B., Лазарев Е.А. Механизация технического обслуживания и ремонта конусных деталей // Горные машины и автоматика. - 2004. - № 3. - С. 47-49 (автора - 0,125 пл.).

11. Лагунова Ю.А. Резервы повышения эффективности использования оборудования для рудоподготовки // Горные машины и автоматика, 2004. - № З.-С. 49-53.

12. Лагунова Ю.А. Экспериментальное исследование процесса разрушения слоя кусков горной породы // Горные машины и автоматика. - 2004. -№5.-С. 37-38.

13. Лагунова Ю.А. Моделирование процесса саморазрушения горных пород при многослойной укладке кусков // Горные машины и автоматика. -2004.-№ 6.-С. 36-37.

14. Лагунова Ю.А. Интенсификация процессов дезинтеграции горных пород при рудоподготовке И Горный информационно-аналитический бюллетень. - М.: Изд. МГГУ, 2005. - № 12. - С. 223-229.

15. Лагунова Ю.А.и др. Анализ компоновочных схем отечественных и зарубежных самоходных дробильных установок / Жиганов A.A., Жиганов П.А., Лазарев Е.А. // Горные машины и автоматика. -2005. - № 3. - С. 25-31. (автора - 0,5 п.л.)

16. Мальцев В.А., Лагунова Ю.А. Оборудование и направления деятельности ОАО «Уралмеханобр» // Горные машины и автоматика. -2003. -№6.-С. 19-21. (автора-0,125 п.л.)

17. Лагунова Ю.А., Лазарев Е.А., Жиганов П.А. Новые направления в проектировании и эксплуатации горно-обогатительного оборудования II Горный информационно-аналитический бюллетень. - М.: Изд. МГГУ, 2006. - № 6. - С. 302-306. (автора - 0,5 п.л.)

18. Лагунова Ю.А. Обоснование способа организации рабочего процесса дробильно-измельчительного агрегата нового типа // Горное оборудование и электромеханика. - 2007. - № 5. - С. 40-42.

19. Лагунова Ю.А. Некоторые тенденции совершенствования дробильного оборудования // Горное оборудование и электромеханика. - 2007. -№7.-С. 19-22.

20. Лагунова Ю.А. Моделирование процесса дробления горных пород «в слое» // Горное оборудование и электромеханика. - 2007. - № 7. - С. 4953.

21. Лагунова Ю.А., Жиганов П.А. Особенности эксплуатации дро-бильно-размольного оборудования на месторождениях Австралии // Горное оборудование и электромеханика. - 2008. - № 1. - С. 54-56. (автора - 0,5 п.л.)

22. Лагунова Ю.А. Разработка математической модели процесса разрушения горных пород «в слое» Ü Горное оборудование и электромеханика. -2008.-№8.-С. 38-43.

23. Лагунова Ю.А., Жиганов П.А. Оценка влияния дробильно-перегрузочных агрегатов на поточность транспортных потоков карьеров // Горный вестник Узбекистана. - 2009. - № 2(37). - С. 78-81. (автора - 0,5 п.л.)

Статьи, опубликованные в научных сборниках и других изданиях

24. Лагунова Ю.А. Энергетическая модель процесса дробления горных пород сжатием И Известия Уральской гос. горно-геол. академии. - Вып. 6. - Сер.: Горная электромеханика. - 1997. - С. 100-104.

25. Лагунова Ю.А. Технические и технологические особенности конусных дробилок ОАО «Урапмаш» // Совершенствование методов проектирования горных машин, нефтегазопромыслового и дробильно-размольного оборудования: сб. научн. тр. - Екатеринбург, 1997. - С. 41-43.

26. Лагунова Ю.А., Шестаков B.C. Оценка технического уровня дро-бильно-размольного оборудования // XXI столетие - проблемы и перспективы освоения МПИ: сб. научн. трудов НГА Украины. - Т. 6. - № 3. - Днепропетровск: РИК НГА Украины, 1998. - 324 с. (автора - 0,15 п.л.).

27. Лагунова Ю.А. Оценка эффективности рабочих процессов измель-чительного оборудования // Проблемы механики горно-металлург. комплекса: материалы междунар. научно-технической конференции. - Днепропетровск: Видавництво «Навчальна книга», 2002. - С. 20-21.

28. Лагунова Ю.А. Экспериментальное определение энергетической характеристики свойств дробимости // Изв. УПТА. — Вып. 16. - Сер.: Горная электромеханика. - 2003. - С. 53-57.

29. Лагунова Ю.А. Динамика дробильного оборудования // Динамика и прочность горных машин: сб. докладов. - В 2-х томах. - Новосибирск: ИГД СО РАН, 2003. - Т. 2. - С. 76-80.

30. Лагунова Ю.А., Валова Т.Е. Моделирование процесса дробления горных пород: сб. трудов. - В 4-х томах.- Донецк: ДонНТУ, 2003. - Т. 2. - С. 142-143 (автора - 0,09 п.л.).

31. Лагунова Ю.А. Сравнительный анализ способов дробления горных пород: сб. трудов. - В 4-х томах,- Донецк: ДонНТУ, 2004. - Т. 2. - С. 148-149.

32. Лагунова Ю.А. Методика выбора параметров дробильно-измельчительного агрегата: сб. трудов. - В 4-х томах.- Донецк: ДонНТУ, 2005.-Т. 2.-С. 193-197.

33. Лагунова Ю.А. Тенденции развития конструктивных схем центробежных дробилок: сб. докладов V международной конференции. - Екатеринбург: Изд. УГТУ, 2007. - С. 116-122.

34. Лагунова Ю.А. Технологические особенности дробилок Уралмаш-завода (ОМЗ - Дробильно-размольное оборудование) // Сб. трудов международной научно-технической конференции в г. Севастополе. - В 4-х томах. -Донецк: ДонНТУ, 2007. - Т. 2. - С. 236-238.

35. Мельница: пат. 57638 Рос. Федерация: МПК7 В 02 С 7/10 / Лагунова Ю.А.; заявитель и патентообладатель Лагунова Ю.А. - № 2005104730/03; заявл. 21.02.2005; опубл. 27.10.2006, Бюл. № 23 (II ч.). - 3 е.: ил.

Подписано в печать

Печать на ризографе. Бумага писчая.

Формат 60x84 1/16 Печ. л. 2,0

Тираж 100 экз. Заказ №_

Отпечатано с оригинал-макета в лаборатории множительной техники изд-ва УГГУ 620144, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30

Оглавление автор диссертации — доктора технических наук Лагунова, Юлия Андреевна

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПРОЦЕССОВ РУДОПОДГОТОВКИ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Общая характеристика процессов дробления и измельчения горных пород.

1.2. Сравнительная оценка эффективности функционирования оборудования для рудоподготовки.

1.3. Обзор научных исследований в области рудоподготовки

1.4. Постановка задач исследования.

2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД «В СЛОЕ».

2.1. Описание механизма разрушения кусков породы «в слое».

2.2. Обоснование имитационной модели и принятые допущения.

2.3. Установление основных зависимостей для определения показателей процесса разрушения.

Выводы.

3. ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАЗРУШЕНИЯ ПОРОДЫ «В СЛОЕ».

3.1. Условия физического моделирования.

3.2. Программа и методика проведения эксперимента.

3.3. Планирование эксперимента и определение модели процесса разрушения.

3.4. Оценка влияния динамичности разрушающего воздействия.

3.5. Статистическая обработка экспериментальных данных.

Выводы.

4. ОБОСНОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ ДРОБИЛЬНО-ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА.

4.1. Особенности процесса разрушения «в слое».

4.2. Определение гранулометрической и энергетической характеристик свойства дробимости горных пород «в слое».

4.3. Обоснование функции преобразования дробильно-измельчительного агрегата.

Выводы.

5. МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ДРОБИЛЬНО-ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА.

5.1. Обоснование способа организации рабочего процесса.

5.2. Разработка компоновочной схемы агрегата.

5.3. Обоснование выбора основных параметров дробильно-измельчительного агрегата.

5.4. Установление взаимосвязей режимных и конструктивных параметров агрегата.

5.5. Рекомендуемая технологическая схема.

Выводы.

Введение 2009 год, диссертация по транспортному, горному и строительному машиностроению, Лагунова, Юлия Андреевна

Актуальность темы. Дробление и измельчение горных пород являются самыми распространенными и одновременно наиболее энергоемкими процессами в горнорудной промышленности, на долю которых приходится 60-70 % от общих энергозатрат, причем основную часть затрат составляют операции измельчения. Низкая эффективность работы измельчительного оборудования обусловливается как малым КПД барабанных мельниц - основного технологического оборудования отечественных и зарубежных обогатительных фабрик, так и неудовлетворительной связью циклов дробления и измельчения вследствие их многостадийности.

В условиях рыночной экономики ужесточаются требования к качеству оборудования и эффективности технологических процессов. Ситуация усугубляется тем, что в настоящее время горно-обогатительные комбинаты перерабатывают в основном бедные и труднодробимые руды.

Крупным недостатком существующих способов рудоподготовки является «зажелезнивание» рудных концентратов. Так, при измельчении в барабанных мельницах на 1 т массы измельчаемого продукта приходится 2.2,5 т шаровой загрузки, а содержание «железа» (продукты износа мелющих тел и футеровок) составляет до 2,5 кг и более на 1 т концентрата.

Кардинальным способом повышения эффективности процессов рудоподготовки является совершенствование дробильно-размольного оборудования.

Современный этап развития дробильно-размольного оборудования характеризуется тенденцией передачи работы циклов измельчения на циклы дробления за счет введения операции сверхтонкого дробления. Созданы образцы дробильного оборудования — конусные инерционные дробилки типа КИД (НПК «Механобр-Техника», г. Санкт-Петербург), крупность продукта которых не зависит от размера разгрузочной щели, и гирационные дробилки типа КМД с форсированным режимом дробления.

Внедрение новых конструкций дробильного оборудования лишь частично компенсирует недостатки существующих способов рудоподготовки.

Наиболее перспективным направлением совершенствования дро-бильно-размольного оборудования является создание дробильно-измельчительных агрегатов, совмещающих операции дробления и измельчения при высоких технологических показателях за счет принудительного самодробления и самоизмельчения.

Необходимые условия появления дробильно-измельчительных агрегатов — установление взаимосвязей конструктивных параметров агрегатов с их технологическими параметрами и свойствами перерабатываемых материалов, а также выявление возможностей и способов управления рабочим процессом.

В настоящее время известны технические решения по таким дро-бильно-измельчительным агрегатам, как: ударно-отражательные дробилки, центробежная мельница динамического самоизмельчения МАЯ и др. В этих устройствах разрушение породы происходит за счет создания силового инерционного поля, что обусловливает большой износ и малую производительность.

Практическая реализация совмещения операций дробления и измельчения в одном агрегате возможна и на основе механических способов разрушения горных пород, что показывает опыт развития конструкций дро-бильно-размольного оборудования.

Таким образом, разработка математической и физической моделей процесса разрушения горных пород «в слое», позволяющих установить закономерности формирования степени дробления и энергозатрат, а также обосновать конструктивные и режимные параметры дробильно-измельчительного агрегата, является актуальной научной проблемой.

Цель работы - повышение эффективности процессов рудоподготовки за счет разработки новых конструкций дробильно-измельчительного оборудования на базе установленных закономерностей разрушения горных пород в слое.

Идея работы заключается в том, что снижение энергоемкости процесса разрушения горных пород достигается при совмещении операций дробления и измельчения в одном агрегате с возможностью управления рабочим процессом и режимными параметрами агрегата, рабочие органы которого оснащены независимыми приводами.

Объектом исследования являются процессы разрушения горных пород «в слое» и технические средства для их реализации, в которых обеспечивается существенное повышение эффективности использования дробильных и измельчительных машин по сравнению с традиционными типами оборудования для рудоподготовки.

Предмет исследования — выявление основных факторов, определяющих характер процесса разрушения горных пород «в слое», установление закономерностей формирования основных показателей процесса — энергозатрат, степени сокращения крупности, эффективности разрушения.

Научные положения, выносимые на защиту.

1. Процесс разрушения кусков горных пород «в слое» характеризуется несколькими стадиями: изменение объема слоя за счет заполнения пустот между кусками пород, деформирование слоя в результате контактного взаимодействия между отдельными кусками слоя; разрушение кусков, что обусловливает рост затрат энергии как на преодоление сил сцепления между кусками и на упруго-пластическое деформирование слоя, так и на разрыв межкристаллических связей.

2. Процесс разрушения горных пород «в слое» описывается математической моделью, которая основана на решении гранулометрической, скоростной, энергетической задач и позволяет установить закономерности упруго-пластического деформирования фракций различной крупности с учетом одновременной сегрегации частиц при их перемещении в слое материала.

3. Основными показателями, характеризующими упруго-пластические свойства слоя материала, являются степень предварительного уплотнения, определяющая состояние зернистой среды, и плотность энергии деформации (энергия деформации, отнесенная к объему слоя).

4. Гранулометрическая и энергетическая характеристики дробимости горных пород в слое определяются фракционным составом горной массы, относительной деформацией слоя, зависящей от модуля сжимаемости слоя.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций определяются использованием классических и современных методов механики разрушения, апробированных методов сопротивления материалов и математической статистики, а также подтверждаются достаточной сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований, выполнявшихся как в лабораторно-промышленных, так и в лабораторных условиях, в том числе на физической модели (расхождение результатов не превышает 7. 10 %).

Научная новизна диссертационной работы: выявлены статистические зависимости показателей процесса разрушения горных пород способом "в слое" (степени сокращения крупности и энергоёмкости дробления) от грансостава исходной массы, структуры слоя материала и от интенсивности внешнего воздействия; разработана имитационная модель процесса разрушения горных пород «в слое», основанная на рассмотрении состояния слоя материала как функции удельной энергии деформаций; , экспериментально установлены зависимости между показателями процесса разрушения «в слое» и основными влияющими факторами — степенью уплотненности слоя, фактором перемешивания фракций и степенью боковой стесненности.

Практическое значение работы.

На базе выполненных в работе исследований: сформулированы принципы рациональной организации процесса разрушения горных пород «в слое» — многократного нагружения и изменения уровня относительной деформации от модуля сжимаемости слоя, которые позволят обеспечить положительное суммарное воздействие влияющих факторов; разработана функциональная схема дробильно-измельчительного агрегата, обеспечивающая реализацию принципов рациональной организации процесса разрушения горных пород «в слое»; разработана методика выбора режимных и конструктивных параметров агрегата.

Реализация результатов работы. Результаты работы внедрены в дивизионе «Горное оборудование» ООО «Уралмаш-Инжиниринг» МК «Урал-маш» и в ОАО «Ураласбест».

В дивизионе «Горное оборудование» ООО «Уралмаш-Инжиниринг» МК «Уралмаш» внедрена методология обоснования основных параметров процесса разрушения горных пород в слое (энергоёмкость, грансостав продукта разрушения), выполнено техническое предложение по компоновочной схеме дробильно-измельчительного агрегата.

Предложенный вариант технологической схемы рудоподготовки с применением дробильно-измельчительного агрегата обеспечивает исключение ряда операций на обогатительной фабрике ОАО «Ураласбест».

Получен патент на полезную модель по конструкции дробильно-измельчительного агрегата № 57638 «Мельница» от 27.10.2006.

Результаты исследований включены в учебник по дисциплине «Проектирование обогатительных машин» для студентов специальности 150402 (170100) - «Горные машины и оборудование».

Апробация работы. Основные положения и результаты работы с 1990 по 2009 гг. докладывались и получили одобрение на научно-технических советах, научных симпозиумах и семинарах, в конструкторских отделах, институтах (НПК «Механобр-Техника», г. С.-Петербург, 2004, 2006 гг., НТЦ НИИОГР, г. Челябинск, 2005 г.) и на горно-обогатительных предприятиях России, Монголии (СМРП "Эрдэнэт", 2002 г.) и Украины (ДНТУ, ИГТМ НАН, 2002, 2005 гг.). Основные положения диссертационной работы докладывались на симпозиумах «Неделя горняка - 2004, 2005, 2006, 2008, 2009 гг.», МГГУ (г. Москва), международной научно-технической конференции «Машиностроение и техносфера XXI века» (г. Донецк, 2003, 2004, 2005, 2007 гг.), международной научно-технической конференции «Чтения памяти В.Р. Кубачека. Технологическое оборудование для горной и нефтегазовой промышленности» (г. Екатеринбург, 2002, 2004, 2006, 2007, 2008, 2009 гг.), международной конференции «Динамика и прочность горных машин» (г. Новосибирск, 2003 г.), международной научно-технической конференции «Чтения памяти В.Р. Кубачека. Нетрадиционные технологии и оборудование для разработки сложно-структурных МПИ» (г. Екатеринбург, 2005 г.), научно-практической конференции «Качество, надежность, эффективная эксплуатация горно-транспортного оборудования: современное состояние и перспектива» (г. Екатеринбург, 2000 г.)

Публикации.

Основные научные результаты опубликованы в 35 печатных работах, в том числе в 23 из Перечня ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, утвержденного ВАК.

Личный вклад автора в публикации, выполненные в соавторстве, состоял в формировании основной идеи / 51, 59, 69, 72, 86 /, выборе метода исследований / 50, 63, 78 /, анализе полученных результатов и подготовке на их основе методик расчета и рекомендаций / 44, 65 /.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы из 153 наименований. Работа изложена на 143 страницах машинописного текста и содержит 34 рисунка, 27 таблиц и 8 приложений.

Заключение диссертация на тему "Разработка научно-технических основ повышения эффективности разрушения горных пород "в слое""

Выводы.

Принципы организации рабочего процесса дробильно-измельчительного агрегата обусловливаются характеристиками свойства дробимости горных пород «в слое» и степенью значимости основных влияющих факторов - фактора перемешивания, степени уплотненности слоя, фактора формы слоя и степени боковой блокированности.

Наиболее простым и универсальным типом дробильно-измельчительного агрегата является барабанная мельница, оснащенная встроенными рабочими органами с индивидуальными приводами. Такое выполнение агрегата позволит повысить интенсивность диспергации, снизить энергоемкость разрушения и создать условия для регулирования и управления рабочим процессом в зависимости от свойств материала.

Выбор режимных и конструктивных параметров дробильно-измельчительного агрегата следует производить исходя из энергоемкости разрушения материала и требуемой производительности агрегата.

Предложенная конструкция дробильно-измельчительного агрегата позволит исключить из технологической цепи аппаратов конусную дробилку тонкого дробления (IV стадия) и две барабанных мельницы, т.е. упростить технологическую схему, уменьшить энергозатраты, увеличить производительность.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации на основании выполненных теоретических и экспериментальных исследований решена научная проблема, заключающаяся в разработке теоретических положений процесса разрушения горных пород «в слое», выборе структурно-компоновочной схемы дробильно-измельчительного агрегата и в обосновании параметров дробильно-измельчительных агрегатов. Установление закономерностей процесса разрушения горных пород «в слое» и параметров дробильно-измельчительных агрегатов обеспечивает повышение эффективности и снижение энергозатрат на разрушение горных пород, что имеет важное хозяйственное значение.

Основные научные результаты, выводы и рекомендации, разработанные автором, заключаются в следующем:

1. Выявлено, что процесс разрушения горных пород «в слое» зависит от случайных факторов, в частности, от уплотнения и распределения материала в слое по крупности. Это затрудняет управление рабочим процессом и накладывает определенные условия при создании эффективных конструкций дробильно-измельчительных агрегатов. Для обоснованного проектирования дробильно-измельчительных агрегатов необходимо установление взаимосвязей конструктивных и режимных параметров агрегатов с их технологическими параметрами и свойствами перерабатываемых материалов, а также выявление возможностей и способов управления рабочим процессом.

2. Разработана физическая модель процесса разрушения горных пород «в слое», основанная на рассмотрении деформированного состояния слоевой укладки при фиксированных значениях факторов уплотненности, перемешивания, формы и боковой стесненности, влияния перечисленных факторов на степень сокращения крупности и энергоемкость разрушения.

3. Разработана математическая модель процесса разрушения горных пород «в слое», позволяющая-установить зависимости эффективного модуля упругости слоя материала и удельных энергозатрат от относительной деформации фракций различной крупности с учетом одновременной сегрегации материала при его перемещении в слое.

4. Экспериментально установлены зависимости между показателями процесса разрушения «в слое» и основными влияющими факторами -степенью уплотненности слоя, фактором перемешивания фракций и степенью боковой стесненности. Основными показателями, характеризующими упруго-пластические свойства слоя материала, являются степень предварительного уплотнения слоя и удельная энергия деформации (энергия деформации, отнесенная к объему слоя).

5. Установлено, что показатели (удельный расход энергии на дробление, степень сокращения крупности) процесса разрушения материала, в котором содержатся разноразмерные фракции зависят от расположения фракций по направлению внешнего воздействия: при расположении крупных фракций на верхней границе слоя дробление происходит более интенсивно, уменьшается энергоемкость дробления, зона эффективного дробления до наступления прессования материала увеличивается.

6. Выявлено, что процесс разрушения разноразмерных фракций материала «в слое» оказывается более эффективным по сравнению с разрушением материала с однородным составом в связи с широким диапазоном изменения возможных параметров сжатия материала, а увеличение содержания более крупных фракций в исходном продукте становится фактором управления процессом дробления.

7. Предложена функциональная схема дробильно-измельчительного агрегата, учитывающая условия процесса разрушения горных пород «в слое»: соответствие разрушающего воздействия на все размерные группы слоевой укладки свойству дробимости горных пород при изменении величины частиц по ходу движения материала в рабочей камере агрегата; эффективное управление рабочим процессом, исключающее переизмельчение за счет интенсивного' вывода частиц кондиционной крупности из рабочей камеры.

8. Разработано техническое решение по конструктивной схеме дробильно-измельчительного агрегата, в которой достигается органичное совмещение функций уплотнения, перемешивания и разрушения материала и реализуются принципы рациональной организации рабочего процесса, проявляющееся в том, что разрушающее воздействие осуществляется рабочими органами на материал, уже совершивший перемещение по рабочей камере к месту оказания на него силового воздействия. Совмещение функций позволит обеспечить управление рабочим процессом и существенно снизить энергоемкость дробления за счет избирательности и дозированности внешнего воздействия.

9. Предложенное решение дробильно-измельчительного агрегата позволит исключить из технологической цепи аппаратов конусную дробилку тонкого дробления (IV стадия) и барабанную мельницу (I стадия), т.е. упростить технологическую схему, уменьшить энергозатраты, увеличить производительность.

10. Предложен способ безшарового измельчения горных пород с использованием мелющих тел активного действия, которые снабжены приводами с рабочими механизмами (виброударным и кинематическим), и разработано техническое решение на уровне изобретения (положительные решения по заявке № 2005112950/03(014944) от 28.04.2005) и получен патент на полезную модель № 57638 от 27.10.2006.

Библиография Лагунова, Юлия Андреевна, диссертация по теме Горные машины

1. Андреев С.Е., Зверевич В.В., Перов В.А. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. — Изд. 2-е. М.: Недра, 1966. — 395 с.

2. А. с. №651845.-Опубл. в Б.И. 1979.-№ 10.

3. A.c. № 710632.-Опубл. в Б.И. 1980.-№3.

4. Барон Л.И. Горно-технологическое породоведение. Предмет и способы исследования. М.: Недра, 1977. - 324 с.

5. Басов А.И. Механическое оборудование обогатительных фабрик и заводов тяжелых цветных металлов. — М.: Металлургия, 1974.

6. Бауман В.А. Исследование щековых дробилок // Механизация строительства. 1950. - № 9, - С. 22-28.

7. Блехман И.И., Иванов H.A. Движение материала в камере дробления конусных дробилок как процесс вибрационного перемещения // Обогащение руд. 1977. -№ 2. -С. 35-41.

8. Блехман И.И., Иванов H.A. О пропускной способности и профилировании камеры дробления конусных дробилок // Обогащение руд. — 1979. — №1.-С. 24-31.

9. Вайсберг JI.A., Зарогатский Л.П. Новое оборудование для дробления и измельчения материалов // Горный журнал. — № 3. 2000. - С. 49-50.

10. Вайсберг JI.A., Зарогатский Л.П., Туркин В.Я. Вибрационные дробилки. Основы расчета, проектирования и технологического применения. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ. - 2004. - 306 с.

11. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1964. - 572 с.

12. Верич Е.Д., Егошин Ю.С., Егошин К.Ю. Новый тип мельниц и их управление // Горные машины и автоматика, 2005. — № 1. — С. 38-40.

13. Вибрационная дезинтеграция твердых материалов / В.И. Ревнивцев и др. М.: Недра, 1992. - 430 с.

14. Въерху някои механична зависимости при центробежните тро-шачки / Паскалев В., Хо Ши Ми, Попова Л. // Годишник на института по тяжко машиностроене (Радомир): Сб. научн. тр. София: Дъержавно изд. «Техника». - 1988. - Т. V. - С. 41-47.

15. Гмурман В. Е. Теория вероятностей и математическая статистика: Учеб. Пособие для вузов. — 10-е изд., стер. М.: Высш. шк., 2004. - 479 с.

16. Гольдштейн Р.В., Мосолов А.Б. // ДАН, 1991. Т.319. - № 4. - С. 840-844.

17. Горное оборудование Уралмашзавода / Под ред. Г.Х. Бойко. -Екатеринбург: Уральский рабочий, 2003. 240 с.

18. Горобец В.И., Горобец Ж.Л. Новые методы измельчения. М.: Недра, 1977.

19. Доброборский Г.А., Лянсберг Л.М., Рабин А.Н. Определение основных режимов движения загрузки в барабанах многобарабанной плане-тарно-центробежной мельницы с вертикальными осями // Изв. вузов. Горный журнал. 1993. - № 1. - С. 85-89.

20. Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ. М.: Статистика, 1973. — 234 с.

21. Дробимость горных пород / Л.И. Барон и др. М.: Изд. АН СССР. - 1963.- 160 с.

22. Дубов В.А. Конусные дробилки с нижней точкой гирации для мелкого дробления // Строительные и дорожные машины, 1977. № 6. -С.10.

23. Зайцев Ю.В. Механика разрушения для строителей. М.: Высш. школа, 1991.-288 с.

24. Иванов Ю.Б., Рудин А.Д., Кравченко В.Г., Шуляков Д.П. Из опыта внедрения автоматических методов загрузки дробилок мелкого дробления // Обогащение руд. № 3. - 1983. - Л.: Механобр. - С. 32-35.

25. Ивченко Г.И., Медведев Ю.И. Математическая статистика: Учеб. пособие для втузов. М.: Высш. шк., 1984. — 248 с.

26. Измельчение крепких руд в мельнице МАЯ / A.B. Ягупов, М.В. Гегелашвили, В.Н. Хетагуров и др. // Горный журнал. 1987. - № 3. - С. 4142.

27. Испытания мельницы МШЦ-2700х3600 / В.И. Котов, Г.Н. Редь-кин, В.К. Ню и др. // Цветные металлы. 1986. - № 3. - С. 93-94.

28. Испытания мельниц с центральной разгрузкой и с решеткой в 1-ой -стадии измельчения / Ф.Л. Азаматов, Т.К. Смышляев, B.C. Маргулис и др. // Горный журнал. -№ 11.- 1980. С. 48-49.

29. Исследование процесса дробления порфировых медно-молибденовых руд в конусных дробилках / М.Я. Рыскин и др. // Обогащение руд, 1984 . № 4. - Л.: Механобр. - С. 6-12.

30. Калашников В.Н. Каскадные центробежные мельницы // Изв. вузов. Горный журнал. 1998. - № 3-4. - С. 90-91.

31. Кандауров И.И. Механика зернистых сред и ее применение в строительстве. Л. - М.: Госстройиздат, 1966. — 319 с.ч

32. Кинетическая теория разрушения хрупких природных материалов: фрактальный подход / Е.Б. Кремер, И.И. Блехман и др. // Обогащение руд, 1998.-№ 1.-С. 3-8.

33. Клушанцев Б.В. Расчет производительности щековых и конусных дробилок // Строительные и дорожные машины, 1977. № 6. — 13 с.

34. Клушанцев Б.В. Пути совершенствования конструкций дробильных машин: ВНИИстройдормаш, 1980. — Вып. 87. С. 3-14.

35. Клушанцев Б.В., Косарев А.И., Муйземнек Ю.А. Дробилки. М.: Машиностроение, 1990.-242 с.

36. Клушанцев Б.В. Дробильные и сортировочные установки // Строительные и дорожные машины, 1995. — № 9. — С. 28-30.

37. Клушанцев Б.В., Косарев А.И. Применение роторных дробилок / Совершенствование процессов рудоподготовки. Л.: 1980. - С. 59-65.

38. Колмогоров Н.Н. // ДАН. 1941. - Т. 31. -№ 2.- С. 99-101.

39. Кочнев В.Г., Симанкин С.А. Гидравлический центробежный дезинтегратор // Цветные металлы. 1997. - № 10. - С. 8.

40. Крыхтин Г.С., Кузнецов Л.Н. Интенсификация работы мельниц. -Новосибирск: Наука, 1993. 240 с.

41. Кушпанов М.С. К расчету производительности мельниц // Цветные металлы. 1998. - № 12. - С. 78-80.

42. Лагунова Ю.А. Физико-механические свойства горных пород // Проблемы качества и совершенствования тяжелого машиностроения: Тезисыдокладов XIV областной научно-технической конференции молодых спе- ~ >циалистов. Свердловск, 1990.-С. 18.

43. Лагунова Ю.А., Муйземнек Ю.А. Влияние погрешности изготовления деталей на рабочий процесс в конусных дробилках мелкого дробления // Изв. вузов. Горный журнал. 1991. - № 8. - С. 66-70.

44. Лагунова Ю.А. Дробимость хрупких материалов при разрушении их сжатием // Изв. вузов. Горный журнал. 1996. — № 10-11. - С. 121-124.

45. Лагунова Ю.А. Энергетическая модель процесса дробления горных пород сжатием // Известия Уральской госуд. горно-геологической академии. Сер.: Горная электромеханика. Вып. 6. - 1997. - С. 100-104.

46. Лагунова Ю.А. Моделирование конусных гирационных дробилок // Информационные технологии в горном деле: Тезисы докладов II научно-технической конференции. Екатеринбург: УГГГА, 1997. - С. 22.

47. Лагунова Ю.А. Технические и технологические особенности конусных дробилок ОАО «Уралмаш» / Сб. научн. тр. Совершенствование методов проектирования горных машин, нефтегазопромыслового и дробильно-размольного оборудования. — Екатеринбург, 1997. С. 41-43.

48. Лагунова Ю.А. Определение комплексной характеристики свойства дробимости горных пород // Изв. вузов. Строительство. — Новосибирск. 1998.-№ 1.-С. 116-118.

49. Лагунова Ю.А., Шестаков B.C. Имитационное моделирование при расчете параметров конусных дробилок // Информационные технологии в горном деле: Тезисы докладов III научно-технической конференции. Екатеринбург: УГГГА, 1998. - С. 52-53.

50. Лагунова Ю.А. Исследование энергетической характеристики дробимости горных пород и разработка модели потребления мощности дробилкой: автореф. дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук. Екатеринбург: УГГГА, 1998. - 16 с.

51. Лагунова Ю.А. Оптимизация параметров дробильного оборудования на основе энергетических характеристик дробимости горных пород // Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: Изд. МГГУ, 1999. -№ 8.-С. 177-178.

52. Лагунова Ю.А. Обоснование параметров дробильно-измельчительных агрегатов // Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: Изд. МГГУ, 2000. - № 4. с. 79.

53. Лагунова Ю.А. Особенности рабочих процессов дробильно-измельчительных агрегатов // Механизация строительства, 2001. — № 4. — С. 6-8.

54. Лагунова Ю.А. Особенности рабочих процессов дробилок «самодробления» // Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: Изд. МГГУ, 2002. -№ 3. - С. 208-209.

55. Лагунова Ю.А. Оценка эффективности рабочих процессов из-мельчительного оборудования // Проблемы механики горно-металлург. комплекса / Материалы международ, научно-технической конференции. Днепропетровск: Видавництво «Навчальна книга», 2002. — С. 20-21.

56. Лагунова Ю.А., Покрышкина К.В. Выбор параметров дробильно-измельчительных агрегатов // Изв. вузов. Горный журнал. — № 5. — 2002. С. 93-95.

57. Лагунова Ю.А. Экспериментальное определение энергетической характеристики свойств дробимости // Изв. УГГГА. Сер.: Горная электромеханика, 2003. — С. 53-57.

58. Лагунова Ю.А. Анализ работы конусных дробилок мелкого и среднего дробления // Горный информационно-аналитический бюллетень. -М.: Изд. МГГУ, 2003. № 3. - С. 122-124.

59. Лагунова Ю.А. Динамика дробильного оборудования // Динамика и прочность горных машин. Сб. докладов. — Т. 2. Новосибирск: ИГД СО РАН, 2003.-С. 76-80.

60. Лагунова Ю.А., Валова Т.Е. Моделирование процесса дробления горных пород / Сб. трудов международной научно-технической конференции в г. Севастополе. В 4-х томах.- Донецк: ДонНТУ, 2003. - Т. 2. - С. 142143.

61. Лагунова Ю.А. Сравнительный анализ способов дробления горных пород / Сб. трудов международной научно-технической конференции в г. Севастополе. В 4-х томах. - Донецк: ДонНТУ, 2004. - Т. 2. - С. 148-149.

62. Лагунова Ю.А., Груздев A.B., Лазарев Е.А. Механизация технического обслуживания и ремонта конусных деталей // Горные машины и автоматика, 2004. -№ 3. С. 47-49.

63. Лагунова Ю.А. Резервы повышения эффективности использования оборудования для рудоподготовки // Горные машины и автоматика, 2004. -№3,- С. 49-53.

64. Лагунова Ю.А. Экспериментальное исследование процесса разрушения слоя кусков горной породы // Горные машины и автоматика, 2004. -№ 5.-С. 37-38.

65. Лагунова Ю.А. Моделирование процесса саморазрушения горных пород при многослойной укладке кусков // Горные машины и автоматика, 2004.-№6.-С. 27-30.

66. Лагунова Ю.А., Жиганов A.A., Жиганов П.А., Лазарев Е.А. Анализ компоновочных схем отечественных и зарубежных самоходных дробильных установок // Горные машины и автоматика. —2005. № 3. - С. 25-31.

67. Лагунова Ю.А. Интенсификация процессов дезинтеграции горных пород при рудоподготовке // Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: Изд. МГГУ, 2005. - № 12. - С. 107-114.

68. Лагунова Ю.А. Методика выбора параметров дробильно-измельчительного агрегата / Сб. трудов международной научно-технической конференции в г. Севастополе. — В 4-х томах. — Донецк: ДонНТУ, 2005. — Т. 2.-С. 190-192.

69. Лагунова Ю.А., Лазарев Е.А., Жиганов П.А. Новые направления в проектировании и эксплуатации горпо-обогатительного оборудования // Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: Изд. МГГУ, 2006. -№6.-С. 302-306

70. Лагунова Ю.А. Тенденции развития конструктивных схем центробежных дробилок / Сб. докладов V международной конференции. — Екатеринбург: Изд. УГГУ, 2007. С. 116-122.

71. Лагунова Ю.А. Обоснование способа организации рабочего процесса дробильно-измельчительного агрегата нового типа // Горное оборудование и электромеханика, 2007. — № 5. — С. 40-42.

72. Лагунова Ю.А. Некоторые тенденции совершенствования дробильного оборудования // Горное оборудование и электромеханика, 2007. -№7.-С. 19-22.

73. Лагунова Ю.А. Моделирование процесса дробления горных пород «в слое» // Горное оборудование и электромеханика, 2007. — № 7. — С. 49-53.

74. Лагунова Ю.А. Технологические особенности дробилок Урал-машзавода (ОМЗ Дробильно-размольное оборудование) / Сб. трудов международной научно-технической конференции в г. Севастополе. - В 4-х томах. - Донецк: ДонНТУ, 2007. - Т. 2. - С. 236-238.

75. Лагунова Ю.А., Жиганов П.А. Особенности эксплуатации дро-бильно-размольного оборудования на месторождениях Австралии // Горное оборудование и электромеханика, 2008. — № 1. С. 54-56.

76. Лагунова Ю.А. Разработка математической модели процесса разрушения горных пород «в слое» // Горное оборудование и электромеханика,2008,-№8.-С. 38-43.

77. Лагунова Ю.А., Жиганов П.А. Оценка влияния дробильно-перегрузочных агрегатов на поточность транспортных потоков карьеров // Горный вестник Узбекистана, 2009. № 2(37). - С. 78-81.

78. Лагунова Ю.А. Проектирование обогатительных машин: Учебник / Ю. А. Лагунова; Урал. гос. горный ун-т. Екатеринбург: Изд-во УГГУ,2009.-381 с.

79. Лесин А.Д., Локшина P.B. Исследования по применению центробежных мельниц при измельчении руд // Цветные металлы. 1985. - № 12. — С. 78-81.

80. Летин Л.А., Родцатис Н.Ф. Среднеходные и тихоходные мельницы. М.: Энергоиздат, 1981.

81. Линч А.Дж. Циклы дробления и измельчения. Моделирование, оптимизация, проектирование и управление / Пер. с англ. М.: Недра, 1981.343 с.

82. Львовский E.H. Статистические методы построения эмпирических формул: Учебн. Пособие. -М.: Высш. школа, 1982.-224 с.

83. Мальцев В.А., Лагунова Ю.А. Оборудование и направления деятельности ОАО «Уралмеханобр» // Горные машины и автоматика. -2003. -№6. -С. 19-21.

84. Мальцев В.А., Свитов B.C. Техника и технология ударно-центробежного дробления // Горные машины и автоматика, 2004. — № 3. С. 38-40.

85. Маляров П.В. Основы интенсификации процессов рудоподготовки: Монография. Ростов-на-Дону: ООО «Ростиздат», 2004. - 320 с.

86. Мартынюк П.А., Шер E.H. Статистическая модель разрушения горных пород при сжатии. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. Новосибирск: СО РАН РФ, 2002. - № 6. - С. 62-69.

87. Масленников В.А. Операторы отбора и разрушения материала в модели процесса дробления // Изв. вузов. Горный журнал. — 1987. — № 12. — С. 74-77.

88. Масленников В.А. Математические модели технических систем «Камера дробления дробилки КМД», «Рабочий процесс дробилки КМД» / Изв. Уральского горного института. — Сер.: Горная электромеханика. Вып. 4. - Екатеринбург. - 1993. - С. 9-49.

89. Мельница: пат. 57638 Рос. Федерация: МПК7 В 02 С 7/10 / Лагунова Ю.А.; заявитель и патентообладатель Лагунова Ю.А. № 2005104730/03; заявл. 21.02.2005; опубл. 27.10.2006, Бюл. № 23 (II ч.). - 3 е.: ил.

90. Молотковые дробилки без впускной колосниковой решетки / ЦНИИТЭстроймаш. № 8008-82 / СМ-18. - 10 с.

91. Молотковые дробилки с колосниковой решеткой / ЦНИИТЭстроймаш. № 8007-82 / СМ-18. - 9 с.

92. Муйземнек Ю.А. Усилия и нагрузки в конусных гирационных дробилках. — М.: Машиностроение, 1964. 151 с.

93. Муйземнек Ю.А. Некоторые вопросы разрушения кусков материала сжимающими силами // Изв. вузов. Горный журнал. — 1970. — № 10. — С. 80-83.

94. Муйземнек Ю.А. К вопросу разрушения куска сжимающими силами // Изв. вузов. Горный журнал. 1970. - № 2. - С. 80-83.

95. Ю.А. Муйземнек и др. Конусные дробилки. М.: Машиностроение, 1970.-231 с.

96. Муйземнек Ю.А. Некоторые вопросы разрушения кусков сжимающими силами // Изв. вузов. Горный журнал. 1970. — № 10. - С. 80-83.

97. Муйземнек Ю.А. Возможности замкнутых циклов дробления // Горный журнал, 1983. № 6. - С. 26-28.

98. Муйземнек Ю.А. О закономерностях гранулометрического состава дробленого материала в конусных дробилках // Изв. вузов. Горный журнал. 1990. - № 7. - С. 54-56.

99. Муйземнек Ю.А., Муйземнек А.Ю. Моделирование процессов деформирования и разрушения горных пород // Изв. вузов. Горный журнал. 1991.-№ 8.-С. 66-70.

100. Муйземнек А.Ю., Муйземнек Ю.А. Моделирование процессов деформирования и разрушения горных пород // Изв. вузов. Горный журнал.- 1994.-№4.-С. 19-22.

101. Муйземнек Ю.А. Совершенствование тонкого дробления в конусных дробилках // Расчеты и исследование обогатительного оборудования.- М.: ВНИИметмаш, 1995. С. 48-57.

102. Муйземнек Ю.А., Шестаков B.C. О технологическом сопряжении конусных дробилок // Изв. вузов. Горный журнал. 2000. - № 6. - С. 6367.

103. Муйземнек Ю.А. Теория и практика рабочего процесса в конусных дробилках // Изв. вузов. Горный журнал. 2002. - № 1. - С. 101-110.

104. Муллер P.A. О напряженном состоянии зернистой грунтовой среды / Вопросы проектирования и защиты зданий и сооружений на основаниях, деформируемых горными выработками. — М., 1962. — С. 149-166.

105. Наседкин A.B., Палагин В.Я. Дробильное оборудование в промышленности строительных материалов. — Сб. тр. / ВНИИ неруд. строит, материалов и гидромеханизации. — 1981. Вып. 50. — С. 17-21.

106. Олевский В.А. Конструкции, расчеты и эксплуатация дробилок. -М.: Металлургиздат, 1958. 460 с.

107. Основные закономерности изменения состояния слоя сыпучего материала при сжатии / В.И. Ревнивцев и др. // Обогащение руд. — 1984. № 4.-С. 12-17.

108. Паладеева Н.И., Сайтов В.И. Взаимосвязь режима работы и параметров рабочего органа дробилок при разрушении пород свободным ударом // Изв. вузов. Горный журнал. 1990. - № 4. - С. 70-73.

109. Паладеева Н.И. Дробилки ударного действия // Изв. вузов. Горный журнал. 1996. - № 10/11.-С. 138-145.

110. Панков П.И. Повышение эффективности головного узла обогащения при переработке оловянных и вольфрамовых руд // Колыма. 1984. -№ Ю.-С. 12-14.

111. Панков П.И. Рациональные схемы обогащения олово-вольфрамовых руд с применением молотковых дробилок // Колыма, 1982. -№3-4.-С. 35-38.

112. Писаренко Г.С., Лебедев A.A. Деформирование и прочность материалов при сложном напряженном состоянии. — Киев: Наук. Думка, 1976. -415 с.

113. Протасов Ю.И. Разрушение горных пород. 2-е изд., стер. - М.: Изд. МГГУ, 2001.-453 с.

114. Пустыльник Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений. М.: Наука, 1968. - 288 с.

115. Работнов Ю.Н. Проблемы механики деформируемого твердого тела // Избр. тр. -М.: Наука, 1991. 156 с.

116. Ревнивцев В.И., Зарогатский Л.П., Рудин А.Д., Шуляков А.Д. Повышение эффективности работы конусных дробилок II Горный журнал, 1984. -№ 12.-С. 42-44.

117. Регулирование частоты вращения роторных дробилок среднего и мелкого дробления с целью повышения их производительности / H.A. По-гарский, Л.Е. Регирер, С.Е. Кульбацкий и др. /I ВНИИстройдормаш, 1980. -Вып. 87.-С. 39-48.

118. Родин P.A. О физико-механических свойствах горных пород // Изв. вузов. Горный журнал. 1989. - № 6. - С. 10-14.

119. Родин P.A. О комплексных физико-механических характеристиках хрупких горных пород // Изв. вузов. Горный журнал. 1992. - № 4. - С. 4-9.

120. Родин P.A. Физическая сущность процесса разрушения горных пород // Изв. вузов. Горный журнал. 1992. - № 5. - С. 13-19.

121. Родин P.A. О гипотезах дробления // Изв. вузов. Горный журнал. 1994.-№4.-С. 71-78.

122. Руденко А.И., Стрельцов В.А. Расчет мощности двигателя молотковых дробилок // Строительные и дорожные машины. 1983. - № 2. — С. 16-17.

123. Руденко А.И. Исследование движения материала в двухроторной молотковой дробилке. — Тр. ВНИИстройдормаш. 1984. - Вып. 99. - С. 3136.

124. Руднев В.Д. Совершенствование дробильных машин. Изд. Томского университета. — Томск, 1980. — 139 с.

125. Селективное раскрытие электрокорунда в конусной инерционной дробилке / В.И. Ревнивцев и др. // Совершенствование процессов рудоподго-товки: Межвед. сб. науч. тр. (Механобр). — 1980. С. 124-131.

126. Сиратори М., Миеси Т., Мацусита X. Вычислительная механика разрушения. -М.: Мир, 1986.-334 с.

127. Справочник по обогащению руд. Подготовительные процессы. -М.: Недра, 1982.-366 с.

128. Стрельцов В.А. Исследование камер дробления молотковых и роторных дробилок: ВНИИстройдормаш, 1980. — Вып. 87. С. 23-33.

129. Табарин А.Д. Исследование механики конусной дробилки с тре-ми степенями свободы дробящего конуса: автореф. дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук. Свердловск, 1987.

130. Тверской Ю.С., Баллод Б.А., Кукушкина И.В. Исследование статических характеристик сигнала по активной мощности двигателей молотковых мельниц // Теплоэнергетика. — 1981. — № 2. С. 43-48.

131. Тенденции развития средств дробления горной массы в карьерах с конвейерным транспортом. Гл.: Механические дробилки в карьерах с конвейерным транспортом // Горное оборудование: обзорная информация. — ЦНИИТЭИтяжмаш. 1986. - Вып. 4. - С. 2-16.

132. Труды Европейского совещания по измельчению / Пер. J1.A. Ласточкина. М.: Изд-во лит. по строительству, 1966. - 603 с.

133. Федер Е. Фракталы. М: Мир, 1991. - 262 с.

134. Хилл Г.Е. Вертикальные ударные дробилки / Quarry Management, 10/85.-С. 713-722.

135. Хубка В. Теория технических систем: Пер. с нем. М.: Мир,1987.

136. Хуземанн К. Дробилки ударного действия, в частности, дезинтеграторы, как термодинамические системы // Изв. вузов. Горный журнал, 1981. -№ 6. -С. 84-90.

137. Хуземанн К. Конструкция и тенденции развития ударно-отражательных мельниц тонкого помола // Изв. вузов. Горный журнал. — 1980.-№9.-С. 94-99.

138. Черных O.JL, Суханов С.В., Давыдов В.В. Центробежная многоступенчатая дробилка // Обогащение руд. 1992. - № 6. - С. 27.

139. Шапиро М.И., Шимановская Э.И., Шаховский Г.М. Вертикальная молотковая дробилка СМА-277 // Строительные и дорожные машины. -1984.-№ 11.-С. 12.

140. Шапиро М.И., Шимановская Э.Н. Роторный измельчитель СМА-271 // Строительный и дорожные машины, 1984. — № 8. С. 13-14.

141. Шестаков А.И., Джур В.А., Зимокос Г.Н. Опыт упрочнения взрывом рабочих органов конусных дробилок // Строительные и дорожные машины, 1977.-№6.- С. 17.

142. Щековые дробилки. Методы расчета и особенности эксплуатации / Б.В. Клушанцев и др. М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1972. - 85 с.

143. Ягупов А.В. Новый способ измельчения руд в вертикальной мельнице "МАЯ" // Горный журнал. 1978. -№ 11. - С. 71-73.

144. Ягупов А.В. Перспективному способу — широкое освоение. — В сб. Патентно-лицензионная работа. № 76/79. - М.: ЦНИИПИ, 1979. - С. 2022.

145. Ягупов А.В. Результаты испытаний опытно-промышленной модели мельницы динамического самоизмельчения МАЯ-Р6 // Горный журнал. -№ 6.- 1980.-С. 59-60.

146. Яшин В.П., Бортников А.В. Теория и практика самоизмельчения. -М.: Недра, 1978.-229 с.

147. Darvac-Rubdbrecyer. Aufbereitungs-Technik. № 11.— 1987. - T.V. -S. 41-47.

148. Miller J.P. Carrieres of materiaux, 1981.-№ 193.-P. 59-65.

149. Mining Activity in the Western World / Mining Magazine. 1982. -Vol. 145. - № 1. - P. 67-94.

150. Pat. 2996281 USA. Int. cl. B02c. Method for Feeding Gyratory Cone Crushers / O.C. Gruender. 22.09.1942. - O.G.: 350.888.