Izbor opreme prema tvrdoci i abrazivnosti stene

Izbor opreme prema tvrdoci i abrazivnosti stene prva je odluka koja određuje trošak vlasništva nad postrojenjem za drobljenje. Ta dva svojstva se ne zamenjuju: stena može snažno odolevati lomu a ipak štedeti čelik, ili se lako lomiti i trošiti habajuće delove zabrinjavajućim tempom. Pogrešno sparivanje retko se vidi kao izgubljena tonaža; vidi se kao račun za delove i kao zastoj.
Dva svojstva koja se stalno mešaju
Čvrstoća je napon koji stena podnosi pre loma i u laboratoriji se meri kao jednoosna pritisna čvrstoća. Abrazivnost je brzina kojom stena troši metal koji dodiruje i uglavnom zavisi od mineralnog sastava, pre svega od sadržaja kvarca. Kvarc stoji na 7 po Mosovoj skali i tvrđi je od alatnog čelika, pa i peščar koji važi za mek može biti izrazito abrazivan kada je bogat kvarcom.
Na terenu se razlika čita ovako: čvrstoća govori koji princip drobljenja će posao završiti, a abrazivnost koji će ga završiti uz prihvatljiv utrošak delova. Spisak opreme ne treba pisati pre nego što su oba pitanja odgovorena.
Klase čvrstoće
Mehanika stena koristi ustaljenu podelu jednoosne pritisne čvrstoće. Granice se kod različitih izvora malo razlikuju, ali sledeći opsezi su široko prihvaćeni:
| Opis | Pritisna čvrstoća (MPa) | Tipičan materijal |
|---|---|---|
| Izuzetno čvrsta | preko 250 | Zdrav bazalt, kvarcit, pojedini graniti |
| Vrlo čvrsta | 100 – 250 | Granit, gnajs, zdrav dolomit |
| Čvrsta | 50 – 100 | Gust krečnjak, peščar |
| Srednje čvrsta | 25 – 50 | Slabo vezan peščar, lapor |
| Slaba | 5 – 25 | Raspadnuta stena, glinac |
| Vrlo slaba | 1 – 5 | Drobljiv materijal koji se mrvi rukom |
Ponašanje stenske mase ne izvodi se samo iz čvrstoće zdravog uzorka. Razmak pukotina, raspadnutost i slojevitost određuju krupnoću posle miniranja, a time i karakter ulaza u primarni stepen.
Kako se meri abrazivnost
Preovlađuju dva indeksa. Cerchar indeks se dobija iz širine istrošene površine na kaljenoj čeličnoj igli koja se pod određenim opterećenjem povlači po površini stene, i čita se po opsezima:
| Cerchar indeks | Abrazivnost |
|---|---|
| 0,1 – 0,4 | Izuzetno niska |
| 0,5 – 0,9 | Vrlo niska |
| 1,0 – 1,9 | Niska |
| 2,0 – 2,9 | Srednja |
| 3,0 – 3,9 | Visoka |
| 4,0 – 4,9 | Vrlo visoka |
| 5,0 i više | Izuzetno visoka |
Drugi je Bondov indeks abrazije, izražen u gramima metala koje izgubi standardna čelična lopatica u bubnju. U praksi se vrednost ispod 0,1 čita kao niska, od 0,1 do 0,4 kao umerena, a od 0,4 naviše kao visoka. Krečnjak obično pripada donjem opsegu, granit i bazalt su između umerenog i visokog, a kvarcit na vrhu. Oba indeksa vezana su za uzorak: isto ime stene daje različite vrednosti iz različitih kamenoloma.
Pritisak ili udar
Principi drobljenja čine dve porodice. Čeljusne i konusne drobilice lome materijal sabijanjem između dve površine, u sporom i vođenom dodiru. Udarne drobilice lome materijal udarom pri velikoj brzini: to daje kubični proizvod i visok stepen redukcije u jednom stepenu, ali povećava relativnu brzinu između metala i stene. Na abrazivnom ulazu upravo ta brzina brzo diže potrošnju udarnih letvi i obloga.
| Karakter ulaza | Odgovarajući princip | Razlog |
|---|---|---|
| Niska abrazivnost, niska do srednja čvrstoća | Udarna drobilica | Kubični proizvod i velika redukcija u jednom stepenu |
| Niska abrazivnost, visoka čvrstoća | Čeljusna primarna, zatim udarna ili konusna | Grubo drobljenje jeftinije je pritiskom |
| Visoka abrazivnost, bilo koja klasa čvrstoće | Čeljusna primarna, konusna sekundarna i tercijarna | Pritisak ograničava potrošnju habajućih delova |
| Visok sadržaj kvarca uz zahtev za oblikom | Konusni stepen i vertikalna drobilica za oblik | Oblik bez trošenja udarnih letvi |
Upravo zato se pri visokoj abrazivnosti u sekundarnom i tercijarnom stepenu bira konusna drobilica: dodir pritiskom gubi manje metala za istu tonažu.
Izbor opreme prema tvrdoci i abrazivnosti stene: potrebni podaci
Pre pisanja spiska opreme dosije treba da sadrži rezultate pritisne čvrstoće sa reprezentativnih uzoraka, indeks abrazivnosti, sadržaj kvarca ili ekvivalentnog kvarca, očekivanu krupnoću posle miniranja, vlažnost i udeo gline, kao i ciljane frakcije sa zahtevom za oblikom. Glina i vlaga povećavaju sklonost zapušavanju u stepenima pritiska i menjaju pripremu ulaza. Sastavljanje tog skupa posao je rudarskog inženjerstva i čini jezgro upita koji se šalje isporučiocima.
Obeležavanje mesta uzorkovanja na planu kamenoloma isplati se kasnije: kada se stena promeni, izvor odstupanja može se pratiti. Ako se u isti dosije unesu šema miniranja i posmatrane krupnoće, otvor primarne drobilice bira se iz zapisa, a ne iz pretpostavke.
Česta pitanja
Da li je jedan uzorak dovoljan
Nije. Čvrstoća i sadržaj kvarca menjaju se i bočno i po dubini. Ocenjuje se prosek uzoraka sa više etaža zajedno sa najnepovoljnijom vrednošću.
Da li je tvrda stena uvek abrazivna
Nije. Čvrstoća i abrazivnost su odvojena svojstva; tvrda karbonatna stena bez kvarca može biti znatno manje abrazivna od mekog peščara bogatog kvarcom.
Kako se pri izboru porede troškovi habanja
Po toni. Za svaku varijantu jedan pored drugog stoje očekivani interval zamene i zastoj po zameni, a razlika u nabavnoj ceni ocenjuje se zajedno sa te dve veličine.
Definicije tehničkih pojmova: Rečnik pojmova




