Non-механични методи за унищожаване на скалите - Всичко за минна
Немеханични методи за унищожаване скала
Целесъобразността на развитие на устройства за унищожаване на скалите трябва да бъде обосновано, на първо място, в икономическо отношение. Сравнение на икономическите критерии, можете да изберете най-добрият начин да унищожение.
Оптимизация на всеки процес се извършва в присъствието на критерия за оптимизация, които могат да бъдат публични или частни. Например, за комплекса от PLS са частични критерии: пробиване изпълнение техника, скорост на предаване на 1000 m3, добив скални маси с 1 LM. кладенци, специфичния разход на ВВ, трошене на качеството и т.н. Общият фактор е критерия за икономическа ефективност. Ако приемем, че конкретните критерии са пряко свързани с потреблението на енергия, количественото измерване на ефективността ще бъде най-малко разход на енергия за единица краен продукт. Дисплей специфичен разход на енергия е неразделна част от разходите за всеки процес. IA Tangai предвид всички разходи, тъй като сумата от променливите и uslovnopostoyannyh му части. Променливите включват надници, разходи за материали, енергия и т.н. и условна променлива -amortizatsionnye удръжки и др .. Оказва се, че специфичното потребление на енергия могат да служат като еквивалент на енергийната ефективност, е на обратно.
Потреблението на енергия от различни начина фрактура е показан в таблица. 1.3. Тези методи са използвани за етапа на разрушаване или производство на сурова обработка материал. Ако подадете производствен цикъл от една част от добива на металургия, който всъщност е унищожена, а след това делът на потреблението на енергия на различни операции, ще бъде както следва (таблица 1.3.):
От таблица. 1.3 че консумацията на енергия от взривяване на 10 пъти по-висока пробиване и смилане в - 30 пъти.
Специфично потребление на енергия от реалния процес има два компонента:
където TF - специфичен разход на енергия за преодоляване на устойчивостта рок до външно влияние;
Nxx - количеството на консумирана енергия за собствени нужди техническа система (машини, багер, трошачки и PT);
К - коефициент на пропорционалност (трансфер на топлинна енергия в електрическа енергия и обратно);
Q - оперативната дейност.
резистентни видове могат да се определят от съотношението на унищожаване:
Тъй добива и преработката на три основни източника на енергия (дизелово гориво, BB и електричество) и разходите за единица енергия, изразена в MJ имат, съответно, в съотношение 4: 20: 1, е възможно, съгласно IA Тангаил, да се разработи обща стратегия за да се определи степента на фрагментация на всеки етап от производството и преработката на оптимална цена:
където ее, ее, единици, ех - специфичен разход на енергия за пробиване и отстраняване, раздробяване, смилане;
QP - BB специфичен разход на едно т раздробяване кариера;
TDT - специфичен разход на дизелово гориво при превозване на 1 тон суровина;
к ", к" и к "- Факторите за преобразуване на един киловатчас 1 кг BB, 1 кг дизелово гориво в MJ;
С ', с', в '' - 1 MJ единична цена, мощност, съответно, BB и дизелово гориво.
В последната уравнението трети мандат малко по-различно в зависимост от степента на фрагментация. Ето защо реалната контролният резултат на икономическата и енергията може да бъде първата и третата условия. Например, увеличаване на специфичния разход на ВВ - естествено повишава степента на раздробяване и намалени разходи за изкопни и последващо раздробяване и смилане. Ако консумацията на енергия за пробиване е най-ниската, че има смисъл да сондажи по-често, но с малък диаметър (с голям диаметър за повишаване на специфичния разход на ВВ), това ще доведе до по-равномерно насищане масив BB и по-фина и равномерна фрагментация, което намалява специфичен разход на енергия за раздробяване и смилане при относително постоянен специфичен разход на взривни вещества.
Термични методи за унищожаване се основават на термичните свойства на скалите. скали абсорбция на топлина придружава с увеличаване на кинетичната енергия на молекулите и атомите, които се записват като температурата се увеличава, и повече топлина DQ прехвърлени към вътрешната енергия # 916; U, толкова по повишаването на температурата # 916; T, т.е..:
където в - специфичната топлина на тялото.
Тъй като скали са предимно диелектрици за тяхната топлопроводимост могат да бъдат представени като специален вид на еластични вибрации квазичастици - фонони, т.е. поле кванти от решетъчни вибрации. Броят на фонони не винаги и в 1 cm3 от повече, толкова по-висока е температурата. След процеса на топлина може да бъде представена като поток от "газ" фонони от региона с по-голяма плътност на долната област. Тъй като масива не е еднакъв, и пренос на топлина може да се осъществи чрез определена гранична повърхност (пукнатини, ламиниране, образуване на газ, вода скала и други подобни), т.е. среда се различават в термични свойства. В този случай говорим за пренос на топлина, както и количеството топлина, прехвърлени от една среда в друга, ще бъде:
където Kt - коефициент на пренос на топлина; AS - област, филтрува се топлина; т - време на пренос на топлина.
Наличието на препятствия (пукнатини, течности, газ), и т.н. регенерира пренос на топлина в топлина.
Топлината, абсорбирана от скалата, изразходвано освен му нагряване, и да работи като топлинно разширение, удължението е:
където L - дължина на тялото; # 945; - коефициент на линейно разширение; V е обемът на тялото;
# 945 об - коефициент на обемно разширение.
стойност # 945; и # 945; о за една и съща скала и минерали, не са едни и същи в различни посоки, като разликата може да е 1,5-2 пъти, което прави тяхната термична анизотропия.
Неравномерно загряване или разлики в стойностите на коефициентите на термично разширение и еластични свойства на скални минерали - да предизвиква топлинни напрежения.
Ако си представим ядрото, скрепени от двете страни (фиг. 1.14), неговата отопление ще доведе до разширяване (удължение) при # 916; л първоначалната си дължина л. Ho, тъй като е в състояние, което не може да се обездвижат, т.е. # 916; л клони към 0, пропорционалното напрежение # 916; л, а именно:.
където Е - модулът на еластичност.
Термично унищожаване се извършва на влиянието на скала на висока температура свръхзвуков газов струя. Той е в състояние да се загрее тънък повърхностен слой от скали, в които термични напрежения възникнат в резултат на чуплива срутване от повърхността на малки люспи и частици (фиг. 1.15).
От тази връзка то следва, че топлинните натоварвания са пропорционални на абсолютната стойност на E, т.е. толкова по-трудно скалата, така че те са по-високи и следователно, по-висока ефективност унищожаване термично. Следователно, за разлика от механично, термично унищожаване интензитет метод с увеличаване E увеличава, като в механичните - пада. За да пробие скалата трябва да бъдат удовлетворени:
където # 963; т - термичен стрес.
Следователно, унищожаването е определена температура:
където V - съотношение на Поасон.
Например, за жлезиста кварцит MRA рационално температура е около 400-500 ° С
От горните отношения следва, че термичните напрежения са право пропорционални на температурния градиент # 916; T, т.е. Това зависи от скоростта на пренос на топлина, и технически това се излива в скоростта на струята отработили газове и величината на топлинния поток. Интензитетът на топлинния поток е осигурен чрез смесване на гориво и окислител в горелките.
Можете да се изчисли специфичен топлинен поток като:
където R0 - радиус изходен нагрява обем (или канал гама); # 955; - топлопроводимост (W / МК); т - време на експозиция; и - специфична топлина (J / КГК); # 961; - рок плътност.
Необходимата за електро обем фрактура V силата:
където KPL - пластичност фактор;
# 945; - коефициент на линейно разширение;
# 963; р - напрежение на опън се изрази както следва:
където EPR - намалена модул на Янг, който е равен на:
където а и E0 - модули нагрява и ненагрят тяло; S - относителната площ на нагряване канал.
специфичен фрактура енергийното съдържание се изразява като:
където - термична дифузия на скали, която е равна на:
Mobile 150 кВт способен в продължение на 1 час, за да унищожи 25-40 м3 извънгабаритни.
Комбинацията от електро-термични и механични методи създаде унищожаване машини elektroteromomehanicheskogo. Тук, на електромагнитно поле се подготвя да унищожи скалата, а крайната фрактура възниква под влиянието на механично напрежение.
За да разрушат рок хард рок и ефективен метод за нарушаване от преди инфрачервено отопление. след Затихване пластмасови скали позволява прилагане на механични унищожаване от механизма за рязане и издържлив за чупливи скали.
Радиация в скалата на различни честоти на електромагнитни вълни може да ускори свободните електрони значителни скорости и по този начин топлина формацията. Радиацията се извършва в скалата на дълбочина з която е пропорционална на диелектричната и магнитната проницаемост, и се абсорбира в обема му, с което се затопля с въвеждането на термични напрежения.
Практическо приложение са намерили само няколко от тези начини за унищожаване поради сложността на механизмите за дизайн.
Термомеханично унищожаване на машината се осъществява пробиване на SBIYU-250 SBSH-250K, където топлинният поток се създава пламъчен газ или плазма, и механично разрушаване се извършва рязане. рок сила скорост 15-16 пробиване се увеличава в сравнение с термичната пробиване на 30% и е 32 m / час, и в чисто механично - не надвишава 22-24 м / час.