Введение к работе
Актуальность практического применения физических способов направленного воздействия на руду возрастает при рассмотрении экологической обстановки на территории, прилегающей к горнопромышленным предприятиям, где буровзрывной способ отбойки и последующие процессы дробления и измельчения являются источниками загрязнения окружающей среды.
Проблема создания экологически чистого горнорудного предприятия и разработки способа безззрьганой отбойки руд, обеспечивающей заданный грансостав горной пассы,. позволяющий отказаться от части технологических операций последующего передела, имеет в настоящее время важное значение.
Научные исследования и практическое использование термического и электротермического способов разрушения показывают
техническую возможность их применения для разработки месторождений железистых кварцитов. Углубление познаний физической сущности процессов термического разрушения неоднородной среды, изучение причин разупрочнения пород при термическом воздействии позволит ускорить решение проблемы рудоподготовки железных руд, уменьшить энергоемкость и затраты рудоподготовитель-ных процессов, снизить потери сырья.
Изложенное определяет актуальность исследований по оценке теплового воздействия на прочностные свойства железистых кварцитов, на показатели их дробления и измельчения, раскрытие рудных зерен. Изучению этих вопросов и посвящена диссертационная работа.
Цовьй работы является разработка способа повышения эффек
тивности процессов рудоподготовки и обогащения, снижение энер
гоемкости дробления и измельчения железистых кварцитов за счет
улучшения степени раскрытия рудных зерен, разупрочнения руды
на уровне минеральных сростков и макроуровне при ее термичес
кой отбойке. ' ;.
- ОслоЕкая идол работы заключается в использовании эффек
тов, проявляющихся в железистых кварцитах при тепловом воз
действии, обеспечивавших направленное разрушение и разупрочне
ние руды по границам основных породообразующих минералов.
Погоду шсдадодзіся. В работе использован комплекс методов^ включающий в себя:-
обобщение и анализ известных результатов исследования прочностных свойств горных пород и их разупрочнения под воздействием различных физических полей;
обработка результатов экспериментов с применением методов математической статистики;
аналитические расчеты с применением численных методов для опенки напряженно-деформированного состояния неоднородных тел при тепловом воздействиии;
лабораторные эксперименты по определению энергоемкости измельчения келезистьк кварцитов и показателей обогатимостн способами гранулометрического, химического и магнитного анализов;
натурные исследования процесса терморазрушения железистых кварцитов.
ІІзучяая повязка полученных результатов заключается в следующем:
установлены закономерности формирования напряженно-деформированного состояния зерен минералов при термическом воздействии в неоднородной среде "гематит-кварц" и "магнетит-кварц";
установлено наличие диапазона крупности продуктов термического разрушения, характеризуюдегося минимальным значением энергоемкости измельчения и ее зависимость от времени для различных классов крупности;
разработана методика инженерного расчета генератора инфракрасного излучения для термической отбойки, обеспечивающей разупрочнение межзерновых связей в железистых кварцитах.
Обоснованность н достозергюстъ научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются корректностью постановки решаемых задач, результатами натурных и лабораторных исследований, высокой достоверностью используемых в работе аппроксимаций, сходимостью результатов, полученных различными методами, положительными результатами производственных испытаний термического способа разрушения.
Научная и практическая ценность работы заключается в разработке рекомендаций по основньм технологическим параметрам процессов рудоподготовки и разработке методики инженерного расчета генератора инфракрасного излучения для термической отбойки железистых кварцитов.
Внедрение рекомендаций, полученных на основе теоретических и экспериментальных исследований, позволит снизить энергоемкость измельчения продуктов термического разрушения, повысить качественные и количественные показатели обогащения. Создание и внедрение агрегата для термической отбойки железистых кварцитов, рабочим органом которого является генератор инфракрасного излучения со сплошным излучателем, позволит решить проблему создания малооперационной экологически чистой безв; зрывной технологии разработки железистых кварцитов, позволяющей отказаться ог части технологических операций последующего передела.
Расчетный экономический аффект при использовании электротермического агрегата для отбойки железистых кварцитов от мас-сигл при энергоемкости отбойки 50 кВт-ч/г составит б;25 млн.руб/год (в ценах 1990 года).
Апробация работы. Основные положения диссертационной, работы докладывались на заседаниях кафедры "Физика горных пород и процессов" МГГУ и технических советах Михайловского ГОКа.
.' Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 2 работы.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 120 страницах машинописного текста; содержит 35 рисунков, 14 таблиц, список использованной литературы из 124 наименований и 1 приложения.