Добыча и фракционирование гравия.

Гравий чаще всего добывают вместе с песком при разработке песчано-гравийных месторождений. При содержании в гравии природного песка 25…40%, материал называют песчано-гравийной смесью.

При разработке месторождений добываемая песчано-гравийная смесь подвергается сортировке с отделением песка и разделением гравия по крупности зерен на предусмотренные ГОСТом фракции (ГОСТ 8267 - 93). При добыче песчано-гравийной смеси гидромеханическим способом, пульпу направляют в конический гидрогрохот – для разделения на гравий и песок.

Для сортировки используют гидрогрохоты, которые бывают: неподвижными, установленными под углом, превышающими угол естественного откоса смеси гравия, подвижными качающимися и вибрационными. В грохотах может быть по 1, 2 и более решета (сита). С каждого сита получают определенную фракцию материала. Работу грохота оценивают коэффициентом грохочения (η, %): , b – выход нижнего класса, % от массы всего материала, a – массовая доля всего материала.

По опытным данным, при однократном грохочении η для качающихся грохотов до 90%, для вибрационных до 98%. Эффективность несколько повышается при мокром грохочении (орошении водой).

Гравий часто не соответствует стандарту по содержанию слабых зерен и прочность остальных зерен неоднородна. Сортировка по прочности зерен позволяет более эффективно использовать его в бетонах. Такой способ обогащения можно осуществить косвенно несколькими способами: 1. разделением по упругим свойствам зерен; 2. разделением по скорости движения зерен; 3. расслоением при встряхивании и др.

Добыча и фракционирование щебня.

Производство щебня включает следующие технологические процессы: добычу, дробление и сортировку. Добычу камня осуществляют в основном в карьерах. Сначала выполняются вскрышные работы и удаление непригодного камня верхней зоны (зоны выветривания). После обнаружения каменного массива и подготовки уступа специальными буровыми машинами и станками в массиве бурят скважины диаметром до 250 мм на глубину 10-20 м, закладывают в них взрывчатые вещества и производят одновременный массовый взрыв. Взорванная порода разрабатывается мощными экскаваторами с ковшом вместимостью 2-4 м³ и транспортными средствами (автосамосвалами) доставляется на дробильно-сортировочный завод (ДСЗ).

Дробление породы на ДСЗ производятся с помощью дробилок, которые по конструкции и принципу дробления делятся на: щековые, конусные, валковые, молотковые.

Как правило, дробление производится в две, три и более стадий. Число стадий зависит от заданной степени измельчения камня:

,

a₁ – наибольшая крупность поступающего камня,

a₂ – наибольшая крупность заказанного продукта.

Степень одной дробилки составляет 3 – 7.

Общая степень измельчения:

Важной технологической операцией является грохочение. Грохочение производится после каждой стадии дробления.

Технологические схемы производства щебня

Технологические схемы определяются поступающей на переработку исходной горной массой, номенклатурой готовой продукции, типом применяемого оборудования. Основными классификационными характеристиками горной породы являются: прочность, однородность, образивность, размер кусков и частиц материала (гранулометрия исходной массы), количество и вид содержащихся загрязняющих включений, которые могут быть легко, средне и трудно промываемыми (пыль, глина и др.).

Технологические схемы заводов щебня различаются по назначению в зависимости от 3х типов горных пород, приведенных в JYNG 1885? А также по принципу их построения, стадийности дробления, поточности, структуре, видом основной и побочной продукции и др.

Горные породы могут быть разделены на три типа:

I прочные однородные абразивные породы;

II прочные однородные малоабразивные породы;

III неоднородные малоабразивные породы.

Для I в технологических схемах заводов применяют щековые дробилки с простым качанием щеки и конусные дробилки всех типов.

Для II – в основном дробилки ударного действия на всех стадиях дробления, а также щековые дробилки со сложным качанием щеки.

Для III характерно включение в технологическую схему оборудования позволяющего проводить избирательное дробление, отбор глины, промывку и обезвоживание.

ДСЗ бывают стационарными, сборно-разборными и передвижными. Передвижные заводы называют передвижными дробильно-сортировочными установками (ПДСУ).

Последнее время получил распрастронение новый вид ПДСУ сборно-разборочная автоматическая дробилка – сортировочная линия САД.

Бывают ДСЗ малой мощности – до 10 т/ч

средней – до 50 т/ч

большой – более 50 т/ч.

Дробление выполняется как по открытым, так и по замкнутым циклам. Крупное дробление осуществляется как правило по открытому циклу, среднее и мелкое – по замкнутому циклу.

а) - одностадийная схема измельчения в открытом цикле. При этой схеме дробления осуществляется за 1 подход дробилки и весь продукт дробления отправляется на грохот для разделения на фракции. Одностадийное дробление в основном применятся на заводах производительностью менее 500 тыс. м³/год при производстве рядового щебня.

Наиболее распрастронены двух стадийные схемы производства щебня (получение 3 – 5 фракций готового продукта).

б) – предусмотрено направление продукта I стадии дробления полностью в дробилки II стадии, и затем а грохочение. Такая схема производства применяется в том случае, когда в продукте I стадии содержится менее 25% продукта окончательной крупности.

в) – при наличии больше 25 % применяется схема двухстадийного дробления с промежуточным грохочением I стадии. На промежуточном грохочении отделяется продукт окончательной крупности и направляется на окончательное грохочение, минуя II стадию дробления.

г) – дробление осуществляется по замкнутому циклу. При замкнутом цикле возврат идет с верхнего сита за счет щебня, который крупнее заданной фракции. При замкнутом цикле повышается выход нижней фракции и улучшается форма зерен.

Обогащение щебня осуществляется теми же методами, что и для гравия. Однако для щебня особое значение имеет метод избирательного дробления, степень измельчения зависит не только от вида дробилки, но и от прочности исходного камня (чем ниже прочность, тем меньше продукт дробления). Подрешеточный продукт является более прочным, чем надрешеточный продукт, в этом проявляется еще одно достоинство промежуточного грохочения, оно позволяет обогащать конечный продукт по прочности.