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实践技术:石灰岩矿开采生产砂石骨料含泥量控制综述
发布时间:2022-08-14    来源:华体会平台网址 作者:华体会下载入口

  在石灰岩矿开采生产砂石骨料的全过程中,通过在工艺设计、生产、检测及管理环节采取相应措施,完全可以保证砂石骨料含泥量满足规范要求。

  随着国家环保政策的调整,重庆地区混凝土用砂石骨料的来源从部分使用石灰岩已经逐步发展为全部使用石灰岩。石灰岩矿生产出来的砂石骨料(后文提及砂石均指石灰岩开采生产)有一个显著特征:含泥量波动大且特别容易超标。含泥量对预拌混凝土的性能影响十分显著,它会显著加快混凝土的坍落度损失、增大泵送压力、提高开裂风险等。因此,含泥量是砂石骨料质量控制工作的重点。

  石灰岩矿的地质结构和组成比较复杂,通常表面有一层泥土,内部有很多宽窄不等、走势极不规则的泥缝和水缝,还有黄矸石、软弱层等混杂其中,开采过程充满诸多不确定性。此外,重庆地区降雨量充沛,下雨时间长且下得勤密,雨水也会增加含泥量的控制难度。挖机驾驶员在高强度的装载作业时能否做好装载效率与选料质量的平衡也是一大隐忧。由此可以看出,含泥量亦是砂石骨料质量控制的难点。

  本文将从砂石骨料产线的工艺设计、生产、检测及管理各环节提出控制建议,以求生产出含泥量达标的砂石产品,并尽可能节约生产成本,减少矿石资源浪费。

  为达到良好的除泥效果,产线的工艺设计应采用“双脱泥”,即在首次破碎前先筛除小颗粒物,筛网尺寸控制在 20~40mm,尺寸太小除泥效果不好;尺寸太大将过筛大量石料,不利于成本控制。剩下的石料经过破碎再次进行筛分,筛出 4~5mm 以下的颗粒物。这样经两次筛分剩下石料的含泥量完全可控,后续再破碎生产出的机制砂、碎石含泥量也会绝对受控。上面提到筛出的 4~5mm 颗粒物细度模数通常在 2.8~3.5,若 MB 值控制得当,完全可当作一种未整形的机制砂使用。需要特别说明的是,这种未整形的机制砂(简称初级砂)产量不低,占砂石总产量的 15%~25%,如果能够让初级砂正常应用于混凝土中不仅可以减少资源浪费,还将提高产品的附加值。

  考虑到让初级砂的质量满足混凝土原材料使用的技术要求,应在初级砂的成品皮带上安装选粉机,选粉机不仅可以抽走一部分细粉让粉含量受控,还能降低初级砂的 MB 值。

  开采面通常面积比较大,同一开采层石料的质量好坏不一,这时挖机的摆放位置非常讲究,不能集中于装载好料,而是根据石料含泥量高低、挖机台数、挖机大小合理安排装载差料的挖机,结合装料节奏让好料与差料按一定比例倒入产线 泥缝、水缝的处理

  对于遍布于开采层中的泥缝和水缝,挖机选料时总是难以避免,对于这部分紧邻泥缝层或水缝层的石料全部作废料丢弃不划算、也没必要,可以适当进行筛选,将明显含有泥块以及含有泥细粉的石料筛除出去,剩下部分可与好料搭配进行生产。

  遇到宽厚的泥缝带出现在矿石中,下炸药时应尽量远离泥缝,以免爆破时溅出的泥块污染石料。选料时,应沿着泥缝方向后退式挖料,待泥缝周围的料层打下去之后再用挖机去除泥缝,然后开采泥缝另一侧的矿石,这种方式能尽可能将正常的石料保留下来。

  石料在破碎前经过棒条筛的筛分除泥,小于 10 公分的石料会从棒条筛中漏下然后进入一个筛分车间,里面大于 2 公分的石料将再次回收进入后续破碎工艺。但棒条筛的作用长度有限,只有紧邻棒条筛的石料才可能实现除泥,若是原料仓中料层过厚,料层上部的石料将达不到除泥效果而直接进入破碎机,影响后续产品的含泥量。所以,运料车卸料原则上不能让石料堆得太满、太厚,以保持料层厚度在合理范围内。

  一旦雨季到来,随时可能出现持续性降雨。雨水将整个开采面湿润后,泥块、泥粉的粘接性变得更强,粘附在石料表面很难去除。不仅挖机选料时难度陡然增大,棒条筛除泥效果也会大打折扣。为保证雨季的产品质量,应随时关注天气预报,在天气晴朗时安排挖机多挖差料,多做边子料;当雨水来临时,减少挖差料的挖机,可能保留一台装差料都不能满足初级砂 MB 值合格,这时只有安排所有挖机都挖好料。如果好料面积有限,就不得不减小产量。

  初级砂作为“双脱泥”工艺中最先出来的附带产品,其含泥量高低决定了后续产品的含泥量水平。若初级砂 MB 值小于等于 1.4,则后续产品含泥量也会合格。所以检测初级砂 MB 值具有提纲挈领的作用。

  根据规范要求对初级砂进行取样,取样频率可视情况而定,若石料总体质量较好则减小频率;反之增大频率。检测结果第一时间反馈至开采面可作为是否调整挖机的依据。同时,初级砂 MB 值略微超过 1.4 的情况下还可以适当增加选粉机的选粉风量,多抽走部分细粉,也能达到控制 MB 值的目的。

  牢固树立各级人员的质量意识,不能盲目追求产量而忽视质量。挖机驾驶员作为质量控制的第一道关口一定要把好关,选料装料时要尽量筛除泥块泥粉,避免疲劳作业;运料车驾驶员在卸料时掌握好节奏以使料流大小尽量稳定,切忌错将废料倒入原料仓;开采面负责人要结合天气情况、石料好坏、产品MB 值检测结果及时对挖机位置进行调整;产线负责人应关注初级砂 MB值,以便调整选粉机风量大小,产线负责人还应做好设备检修保养工作,及时清洁筛网,保证设备的正常运转。

  含泥量控制贯穿石灰岩矿开采和生产砂石骨料的全过程,这一技术指标控制难度大、所涉及的影响因素多,生产中很难保证不出现差错和疏忽。但是,通过采取一系列具体措施,加强各个环节的管理,可以实现砂石骨料的含泥量稳定受控。

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