Отбор проб и ситовой анализ щебня

Почему отбор проб и ситовой анализ щебня — две половины одной работы

Единственный способ узнать действительный зерновой состав выпускаемого материала — измерить его, однако точность измерения ограничена не разрешением весов, а представительностью пробы. Поэтому отбор проб и ситовой анализ щебня следует рассматривать как одну цепочку: плохо взятая проба даёт неверный результат даже в безупречной лаборатории, а этот неверный результат затем сбивает настройки установки. Самая частая ошибка на площадке — единственное ведро, набранное лопатой с удобного бока штабеля. Именно этот бок — одно из наименее надёжных мест в материале, поскольку крупные зёрна при отсыпке скатываются по склону и собираются внизу.

Откуда берут пробу

Наиболее надёжная точка — материал в движении. Сечения, взятые в месте разгрузки ленточного конвейера ёмкостью или пробоотборным ковшом через всю ширину потока, представительнее любой пробы с поверхности штабеля. Если ленту можно остановить, самый точный способ — полностью снять материал между двумя рамками, установленными на заданном расстоянии по ленте. При отборе из потока одного сечения мало: несколько сечений, взятых через равные промежутки времени в течение смены, объединяют в так называемую составную пробу, которая включает временные колебания.

Где штабеля не избежать, дело выручают три правила: брать не менее чем из пяти точек на разной высоте и в разных направлениях, в каждой точке отбрасывать лопатой поверхностный слой и брать материал из-под него, и объединять все порции в одну ёмкость. Если пробу приходится брать из кузова самосвала, поверхность выравнивают и копают в разных зонах кузова.

Сокращение массы квартованием

Составная проба с площадки обычно многократно превышает массу, требуемую для испытания, и её нельзя просто отчерпать. Для сокращения признаны два пути: желобчатый делитель или квартование. Квартование означает: пробу конусом уложить и разровнять на чистом твёрдом основании, разделить на четыре равные четверти, две противоположные отбросить, две оставшиеся объединить и повторять, пока не будет достигнута нужная масса. Когда материал склонен к сегрегации, разделение четвертей металлическим или деревянным крестом заметно надёжнее, чем деление лопатой на глаз.

Масса навески зависит от наибольшего зерна

Эти значения примерно воспроизводятся как D, делённое на десять, в квадрате, в килограммах: для 32 мм расчёт даёт около 10 кг, для 16 мм — около 2,6 кг. Там, где плотность зерна заметно выше обычного диапазона, массу увеличивают, чтобы объём испытания оставался сопоставимым. Уменьшение навески — самое частое отступление, и оно напрямую искажает крупную часть: на материале 32 мм навеска в 2 кг приводит к тому, что наличие или отсутствие одного зерна на верхнем сите сдвигает процент на несколько пунктов.

Предел загрузки сита

В ходе самого анализа действует второй предел: по окончании просеивания масса, оставшаяся на любом одном сите, не должна превышать произведение площади сита на размер отверстия, делённое на двести. При превышении верхнее сито залепляется, более мелкие фракции не проходят, и полученный состав искусственно укрупняется. Средство — просеивать навеску в две или три порции, а не сразу.

Расчёт и типичная таблица результата

После просеивания взвешивают массу, оставшуюся на каждом сите, добавляют мелочь из поддона и сравнивают сумму с исходной массой. Если потеря заметно больше одного процента, анализ повторяют. Затем для каждого сита считают процент прохода. На продукте 32 мм при навеске 10 кг результат выглядит так:

Из такой таблицы не считывают одно число; читают форму кривой. В примере половина материала лежит ниже 16 мм, а доля мельче 0,063 мм остаётся меньше половины процента. Именно эти два краевых значения решают, для какого применения фактически годится выпускаемая фракция.

Как результат возвращается в настройки

Ситовой анализ — не отчёт, а указание по настройке. Если кривая вышла крупнее ожидаемой, первым проверяют сам грохот: порванное или залепленное сито, угол наклона и амплитуду, а также загрузку поверхности. Если мелкой фракции больше ожидаемого, под сомнение попадают разгрузочная щель третичной ступени и наполненность её питания. Неожиданный провал в средних фракциях означает, что настройки двух последовательных ступеней не перекрываются. Влияние выбора яруса и размера отверстий на кривую продукта быстрее всего видно на конвенциональном вибрационном грохоте, потому что смена яруса прямо смещает точки перелома кривой.

Порядок записи

В заголовке каждого анализа стоят четыре сведения: точка отбора, время и смена, работавшие в тот момент ступени и источник питающего материала. Без этих четырёх кривые сравнивать нельзя. Две пробы, взятые из одного штабеля с интервалом в неделю, будут различаться, и объяснить различие позволяет не кривая, а именно эти четыре строки. Когда дисциплина измерений выстроена, ситовой анализ становится общим языком решений горного дела от планирования забоя до спецификации продукта.

Если нужно определить, какой ряд сит и какая частота отбора подходят вашим фракциям, мы можем нанести точки измерения на вашу действующую схему потока совместно.