某露天铁矿废石粗破碎站设计实践

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1、某露天铁矿废石粗破碎站设计实践摘要：某露天铁矿最大剥离量为12⑻万t/a，剥离物经矿车运输至废石粗破碎站进行破碎，然后由曲线胶带机输送至排土场。物料粉料含量大，雨季泥水多，粘性大，容易发生堵料等故障，难以保证生产的连续性。针对物料的特殊性质，制定了可靠的破碎方案，有效地解决了堵料问题，保证了采场的正常生产。关键词：废石；粗破碎站；破碎方案；堵料DOI：10.16640/j.cnki.37-1222八.2017.01.2431工程概况某露天铁矿300万t/a采选工程废石剥离分南北两个采场，剥离的废石经矿车运输至废石粗破

2、碎站进行破碎后经曲线胶带机输送至排土场。南采场物料粘土含量约70%,岩石约30%;北采场物料粘土含量约为30%,岩石约70%o采场覆盖层及物料剥离后如图1中所示。雨季时，物料中粘土吸水量大，粘性大，运输及物料处理困难。实际生产中通过南北采场配矿来调节给入废石粗破碎站粘土的比例，但由于物料性质的极不确定性，给入废石粗破碎系统的岩石粒度将难以控制。2工作制度及生产能力[1]废石最大年产量Qa=12⑻万t，年作业时间为210d，每天2班，每班8小时。破碎站的处理能力为：考虑物料的不连续及不均衡性，取1.1倍的系数，破碎站的

3、小时处理能力为3571乂1.1=3928扒取4000t/h。3方案选择及设备配置[2]3.1物料特性物料块度：0〜1000mm;废石密度：1.72t/m?；物料块度：1000mm；其他：粉料多，粘性大。3.2方案选择经设计人员实地考察，根据地形及物料特性，提出了两个破碎方案：方案一：采用固定棒条筛和旋回破碎机。物料经固定棒条筛筛分后，直接进入旋回破碎机。旋回破碎机具有生产率高，电耗低，工作平稳等优点。适用于破碎片状物料，但对粘性物料适应性差。方案二：采用液压往复式给料机+重型棒条筛+颚式破碎机。物料由液压往复式给料机

4、供给，经重型棒条筛筛分后进入颚式破碎机。颚式破碎机属于间歇性工作，功耗大，效率低，但结构简单、检修维护方便。为了采用先进、可靠的破碎工艺方案，综合考虑破碎设备的破碎能力,物料特性对破碎设备的特殊要求以及场地实际情况。结合物料含泥水多，粘性大等特点，方案一（旋回破碎机）极有可能发生堵料，难以保证破碎系统的可靠性。与设备厂家及业主沟通后决定采用方案二来保证破碎系统的可靠性。破碎站由2套破碎系统组成，每套破碎系统由液压往复式给料机、棒条筛配及颚式破碎机等设备组成，物料破碎系统工艺流程如图2所示，每套破碎系统的处理能力为20

5、00t/h,破碎系统设备配置如图3所示。4废石粗破碎站设计中的主要问题及处理[3]因物料的粘性大，为了保证物料下料顺畅，液压往复式给料机及棒条筛料流方向均设有一定的倾角。物料至给料皮带的落差较大，大高差落料，对胶带冲击力很大，并易损伤胶带。如图4中所示，棒条筛筛分口至给料皮带受料点垂直落差达hl=8m,经筛分后物料的最大粒度为200mm，最人块质量约14kg。破碎机出料口与给料皮带垂直落差达h2=3m,破碎机出口物料最大粒度为350mm,最大块质量约74kg。给料皮带物料至1A曲线主皮带垂直落差达h3=5m,物料的最

6、大块度达350mm。高差越大，物料势能越高，转化为物料的动能会越大。(1)式中:m—物料质量(kg)；g—重力加速度(m/s2)；V—速度(m/s);h—落差(m)。由(1)式可得，经棒条筛筛分后物料到达给料皮带的速度为Vl=12.52m/s；破碎机出口物料到达给料皮带的速度为V2=7.67m/s;给料皮带物料至1A曲线主皮带的速度为V3=9.9m/s。由于物料到达皮带机的速度瞬间减小为零，物料对皮带机的冲击力很大。(2)式屮：F—冲击力(N)；t一冲击时间(s),取Ism—物料质量(kg)；V—冲击速度(m/s)由

7、(2)式可得，物料对皮带的冲击力分别为F1=175.3N;F2=567.6N；F3=732.6No若物料直接落到带式输送机上，物料必定会损伤胶带，缩短带式输送机寿命。因此，在下料点处设置挡料梁或积料平台来改变物料落料轨迹，以减少落料对胶带的损伤。具体设置位置如图4所示，经挡料梁及积料平台缓冲后，落料点的落料高差分别为:hl=2.6m；h2=1.2m；h3=l.3m。由式(1)计算可得，Vl=7.lm/s；V2=4.85m/s；V3=5.lm/s。经式(2)计算可得，Fl=99.4N；F2=358.9N；F3=377.

8、4No经计算，缓冲力FI、F2、F3分别降为原来的57%，64%,51.5%,故可有效保护胶带，减少破碎系统因大的冲击力而产生的故障。5总结该废石粗破碎站于2012年1月份建成，经调试后于2012年3月份正式投产。至今运行已有四年多，试生产期间对头部漏斗进行改造，目前整体运行良好，系统故障率低。废石粗破碎站的正常运行，保证了采场的正常生产作业。