Наличием вредных компонентов и примесей

На практике наиболее употребительны следующие размеры фракций гравия и щебня:

5 (3) – 10 мм; 10-20 мм; 20-40 мм; реже 40-70 мм и от 70 до 150 мм.

Прочность щебня и гравия характеризуют маркой, определяемой по дробимости щебня (гравия) при сжатии (раздавливании) в цилиндре.

Пределы марки колеблются от 400 до 1000 для гравия и щебня из гравия.

Форма зерен щебня и гравия характеризуется содержанием зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой форм.

Гравий не должен содержать зерен пластинчатой и игловатой формы более 35% по массе.

Содержание дробленых зерен в щебне из гравия должно быть не менее 80% по массе. Дроблеными считаются зерна, поверхность которых околота более чем на половину.

Содержание зерен слабых пород в щебне и гравии не должно превышать:

- для марки 400 – 15%;

- для марок 600, 800, 1000 – 10%.

Содержание пылеватых и глинистых частиц (размером менее 0,05 мм) в зависимости от марки щебня из гравия и валунов не должно превышать:

- марка: 1000–800 – 1%;

- марка: 600 – 2%;

- марка 400 – 3%.

Морозостойкость – характеризуется числом циклов замораживания и оттаивания, при которых потери в процентах по массе щебня и гравия не превышают установленных ГОСТом значений.

Радиационно-гигиеническая оценка щебня и гравия аналогична оценке песка для строительных работ.

Щебень и гравий не должны содержать посторонних загрязняющих примесей.

Следует иметь в виду, что геологическая терминология для таких горных пород как песок, гравий, галечник и валуны по грансоставу существенно отличается от требований ГОСТов на песок и гравий, предназначенных для строительных работ и в виде наполнителей для производства бетона (см. рисунок 1). Приведем их краткую классификацию.

Пески – мелкообломочные рыхлые осадочные горные породы с размерами зерен от 0,05 до 2 мм.

Гравий – рыхлая, крупнообломочная горная порода с размерами зерен 1-10 мм. Подразделяется:

Галечник – рыхлая крупнообломочная осадочная порода, состоящая из галек.

Валуны – крупные окатанные обломки и глыбы горных пород, имеющие в поперечнике 10 см и более.

Рисунок 1 – Фракции песка и гравия по геологической терминологии и по требованиям ГОСТов.

Основные технические средства для извлечения песка и гравия из гидросмеси вскрышных пород.

Гидромониторно-землесосный способ разработки четвертичных вскрышных пород является основой эффективной добычи песка и гравия (рисунок 2). В процессе размыва забоя 1 высоконапорной струей гидромонитора 2, самотечного транспортирования гидросмеси по пульповодной канаве 3, в процессе ее забора землесосом 4 из зумпфа 5 и последующего транспортирования по напорному трубопроводу 6 до обогатительной установки 7 на гидроотвале 8, подавляющая масса глинистых пород, обволакивающих отдельные зерна песка или гравия, диспергируется.

Рисунок 2- Технологическая схема г идровскрышных работ с извлечением песка и гравия

Таблица 2 – Группировка технологических схем добычи и переработки строительных материалов из четвертичных вскрышных пород

Спо-соб	Выемки	Валовый	Селективный
Разработки	Гидромеханизи-рованный	Экскаваторно-транспортный	Гидромехани-зированный
Перера-ботки	Гидромеханизи-рованный	Без воды	Гидромеханизи-рованный	Гидромехани-зированный
Процессы обогащения	Извлечение	-гидравлическая классификация, -промывка, -сгущение	__	-пульпоприго-товление, -гидравлическая классификация, -промывка, -сгущение	-гидравли-ческая классифи-кация, -промывка, -сгущение
Обогащение (первичное)	-грохочение, -классификация, -промывка	__	-грохочение, -классификация, -промывка	-грохочение, -классифи-кация, -промывка
Обогащение (вторичное)	-дробление, -грохочение, -промывка, -обезвоживание	-дроб-ление, -грохо-чение	-дробление, -грохочение, -промывка, -обезвоживание	-дробление, -грохочение, -промывка, -обезвожи-вание

Основным оборудование для очистки песков от мелких включений и посторонних примесей (при незначительном содержании гравия) являются различные по конструкции и по принципу действия гидравлические классификаторы – аппараты для разделения мелких материалов по крупности (иногда по плотности или форме зерен) с самотечной разгрузкой песков. В зависимости от действующих сил они разделяются на центробежные (гидроциклон, центрифуга) и гравитационные (гидравлические классификаторы горизонтального или вертикального типов).

В качестве первичного отделителя гравия может быть использован конический гидрогрохот (рисунок 3).

Рисунок 3 – Конический гидрогрохот

Он состоит из двух цилиндров – внешнего и внутреннего, сопряженных конусами. Внутренний цилиндр и конуса изготовлены из перфорированного металлического листа (или набираются из колосников). Гидросмесь, поступающая во внутренний цилиндр, под действием центробежных сил прижимается к перфорированным стенкам и через отверстия в них попадает в пространство между конусами. Вода с мелкими фракциями, прошедшими через перфорацию, сбрасывается. Вся остальная гидросмесь с продуктами крупнее граничного зерна, выводится через другое отверстие. Скорость ввода гидросмеси порядка 3,0-4,5 м/с, при этом ширина щели между квадратами в цилиндрическом сите 12-16 мм, а диаметр отверстий в конической части 5-10 мм.

Разделение на классы для различных гидрогрохотов представлено в таблице 3.

Таблица 3 – Выход классов в подрешетный продукт для конических гидрогрохотов, %.

Диаметр	Диаметр	Фракции, мм
конического грохота, м	перфора- ции, мм	5-10	2,5-5	1,25-2,5	0,63-1,25	0,315-0,63	0,16-0,315	–0,16
		–
3,0	7,5
		–
2,5	7,5
		–
2,0	7,5

Для удаления из песка мелких частиц (размером до 0,3 мм) и сгущения гидросмеси применяются гидроциклоны (рисунок 4). Благодаря напорной подаче исходной гидросмеси в цилиндрическую его часть, в нем возникает два основных, вращающихся в одну сторону потока – внешний, опускающийся по спирали вниз к песковой насадке, и внутренний, движущийся по спирали вверх к сливному патрубку. Частицы твердого, под воздействием центробежных сил, возникающих в результате раскручивания потока, отжимаются к стенке гидроциклона и уходят через песковую насадку, а осветленная вода под действием остаточного напора удаляется через сливной патрубок.

Основные технические данные гидроциклонов приведены в таблице 4.

Рисунок 4 – Гидроциклон

Таблица 4– Техническая характеристика гидроциклонов

Показатели	Тип гидроциклона
	ГЦ-710	ГЦ-1000	ГЦ-1400	ГЦ-2000
Диаметр, мм
Угол конусности, град.	20; 30	20; 30	20; 30	20; 30
Диаметр питающего отверстия, мм	120-175	170-200	220-360	360-520
Диаметр сливного отверстия, мм	150-250	200-320	880-450	400-800
Диаметр пескового отверстия (насадки), мм	48-200	75-300	150-300	250-450
Давление на вводе, м вод.ст.	0,6-4,5
Производительность по исходной гидросмеси, м^3/ч	160-390	280-700	500-1300	110-3300
Масса, кг
Завод-изготовитель	Днепропетровский завод горношахтного оборудования Уфимский завод горного оборудования

Рассмотрим три варианта организации обогатительных комплексов (рисунок 5).

а) Технологическая схема с использованием конического гидрогрохота

б) Технологическая схема с использованием конического гидрогрохота, гидроциклона и спирального классификатора

в) Технологическая схема с использованием конического гидрогрохота, виброгрохота, гидроциклона и спирального классификатора

1 – конический гидрогрохот; 2 – гидроциклон; 3 – спиральный классификатор; 4 – консольный транспортер; 5 – виброгрохот; 6 – консольный транспортер.

Вариант № 1 (рисунок 5, а) является с технологической точки зрения наиболее простым, однако он дает возможность получить в качестве товарного продукта только гравий фракции +5 мм. Песок в этом случае вместе с глинистыми, илистыми и пылеватыми частицами отправляется в гидроотвал.

Вариант № 2 (рисунок 5, б) является технологически более сложным, чем рассмотренный выше. Зато он позволяет получить в качестве товарного продукта не только гравий класса +5 мм, но и песок фракции 0,16-5 мм.

Вариант № 3 (рисунок 5, в) является наиболее сложным из трех вариантов рассматриваемых технологических схем, но при этом он дает возможность получить три вида товарной продукции: гравий +20 мм, гравий 5-20 мм и песок 0,16-5 мм.

Эффективность классификации определяется по формуле Луйкена-Дина, учитывая, что содержание крупной фракции (+5мм) в подрешетном продукте t=0:

где: f - содержание крупной фракции (+5мм) в исходном продукте,%

t - содержание крупной фракции (+5мм) в подрешетном продукте, t=0;

с - содержание крупной фракции (+5мм) в надрешетном продукте, %.

Оборудование, применяемое для гидравлической классификации, позволяет достигать следующей величины эффективности классификации:

а) Спиральный и конусный классификаторы – 60%

б) Классификаторы ГКД-2 и ГКХ – до 85%

в) Конический гидрогрохот – 70-80%

г) Гидроциклон – 50-60%

д) Дуговой грохот – 80-90%

е) Многокамерный классификатор «Труд» - 30-40%

ж) Многокамерный классификатор С-692-А – 50-70%.

Дата добавления: 2014-01-04