Просмотров: 0 Автор: Kun Tang Время публикации: 12.01.2026 Происхождение: Компания машинного оборудования Цзинань YZH, Ltd.
Гранит – один из самых абразивных и прочных материалов на Земле. Широко используемый в строительстве и горнодобывающей промышленности, его высокая плотность и структурная целостность делают его ценным ресурсом, но его переработка является кошмаром.
Для операторов карьеров и менеджеров шахт задача проста: какая сила на самом деле потребуется, чтобы сломать его?
Недооценка необходимой энергии приводит к утомлению оборудования и снижению производительности. Завышение этого показателя приводит к неоправданному расходу топлива и чрезмерным «штрафам» (отходам пыли). В этом руководстве объясняется физика этого процесса и предлагается метод расчета оптимальной энергии удара для вашей операции.
Прежде чем запускать цифры, необходимо разобраться в материале. «Разрушаемость» горных пород определяется тремя ключевыми факторами:
Прочность на сжатие (МПа): это сопротивление породы разрушению при сжатии. Гранит обычно находится в диапазоне от 100 до 250 МПа (14 500–36 000 фунтов на квадратный дюйм).
Твердость по Моосу: Гранит обычно находится между 6 и 7 по шкале Мооса, что означает, что он очень абразивен для стальных инструментов.
Упорство (твердость): В отличие от хрупкого известняка, гранит имеет кристаллическую структуру, которая поглощает энергию. Чтобы инициировать перелом, требуется «острый» высокоскоростной удар.
Эмпирическое правило: чем выше МПа, тем выше энергия удара (Дж), необходимая на один удар, чтобы образовалась трещина.
Хотя точные физические расчеты зависят от конкретного минерального состава, эксперты отрасли используют корреляцию между объемной , твердостью породы и энергией разрушения..
Энергия ($E$), необходимая для разрушения горной породы, пропорциональна ее объему ($V$) и удельной энергии разрушения ($W$).
E≈V×K×σE≈V×K×σ
$V$ = Объем породы (м⊃3;)
$K$ = коэффициент сопротивления (основанный на целостности/трещинах горной породы)
$sigma$ = Предел прочности при сжатии (МПа)
Давайте посчитаем требования к типовому негабаритному валуну в карьере.
Сценарий: Вам нужно разбить 1 кубический метр (1 м⊃3;) . блок твердого, непотрескавшегося гранита объемом
Твердость породы: 200 МПа (высокая прочность).
Цель: Вы хотите разделить это минимальными ударами.
Шаг 1. Определите класс удара. Для твердых пород (> 150 МПа) обычно требуется дробилка, способная обеспечить высокую плотность энергии удара.
Отраслевой стандарт: чтобы эффективно разрушить гранит с давлением 200 МПа, вам потребуется примерно от 3000 до 5000 Джоулей на удар, чтобы инициировать глубокий перелом.
Шаг 2. Скорректируйте состояние горных пород (фактор «К»).
Solid Rock: требует 100% энергии.
Треснутая/треснутая скала: требует ~60% энергии.
Шаг 3. Выберите молоток. Если ваши расчеты показывают, что вам необходимы постоянные удары с силой более 4000 Джоулей, небольшое навесное оборудование для экскаватора выйдет из строя. Вам нужна мощная система.
После того, как вы рассчитали сложность камня, вы должны сопоставить его с машиной.
Использование дробилки с недостаточной энергией на граните приводит к повреждению «холостого выстрела» — поршень ударяется о инструмент, но инструмент не проникает в породу. Ударная волна отражается обратно в гидромолот, разрушая уплотнения и рулевые тяги.
Для стационарных применений (например, очистки первичной дробилки) наиболее эффективным решением является Система стрелы на пьедестале.
Постоянное позиционирование: в отличие от мобильного экскаватора, стрела на подставке позволяет расположить инструмент под идеальным углом 90 градусов. Это гарантирует, что 100% расчетной энергии удара передается породе, а не теряется при скользящих ударах.
Класс тяжелого режима работы: Подъемные стрелы YZH предназначены для установки гидравлических молотов тяжелого класса, способных обеспечить высокую мощность в Джоулях, необходимую для обработки гранита с давлением более 200 МПа.
Реальные условия часто отличаются от лабораторных. Скорректируйте свои потребности в энергии на основе:
Плотность: Гранит плотный (~2,7 г/см⊃3;). Более плотные породы поглощают больше энергии волн, что требует более высокой скорости удара.
Абразивность: высокое содержание кремнезема в граните изнашивает кончик инструмента. Тупому инструменту требуется на 30% больше энергии , чтобы разбить тот же камень, чем острому инструменту.
Температура: при сильном холоде сталь становится хрупкой. Хотя энергия, необходимая для разрушения камня, остается одинаковой, оборудование необходимо разогреть, чтобы безопасно доставить эту энергию.
Расчет необходимой энергии удара для гранита – это не просто математическое упражнение; это стратегия экономии.
Для твердого гранита (200 МПа+) «угадывание» приводит к поломке оборудования. Понимая взаимосвязь между прочностью на сжатие и ударными джоулями , вы сможете выбрать правильный инструмент для работы.
Если на вашем предприятии обрабатывается гранит высокой твердости на первичной дробилке, стандартного мобильного дробилки может быть недостаточно. Инвестирование в правильно рассчитанный Система Pedestal Boom гарантирует, что у вас всегда будет необходимая мощность для поддержания работы вашей производственной линии.
Вопрос 1: Насколько гранит отличается от известняка с точки зрения требуемой энергии разрушения?
Ответ: Гранит значительно тверже. Известняк обычно имеет прочность на сжатие 30-80 МПа, а гранит - 100-250 МПа. Обычно вам нужен дробилка с энергией удара в 2–3 раза большей для гранита по сравнению с известняком того же размера.
В2: Могу ли я использовать молоток большего размера, чтобы быстрее разбить гранит?
О: Да, но с осторожностью. Использование гидромолота, слишком мощного для камня такого размера, может привести к возникновению опасности «отлетающего камня» и чрезмерному вибрационному повреждению несущего устройства или стрелы. Цель состоит в том, чтобы согласовать энергию с сопротивлением камня.
Вопрос 3: Как узнать, достаточно ли энергии у моего текущего выключателя?
A: Следите за инструментом. Если инструмент проникает в породу в течение 3-5 секунд после работы, энергии достаточно. Если инструмент перегревается и через 10 секунд камень образует только белую пыль, не растрескиваясь, значит, энергия удара слишком мала.
В4: Влияет ли форма инструмента (долота) на расчет энергии?
А: Да. Для гранита (твердого и абразивного) часто предпочтительнее использовать тупой или клиновой инструмент, а не острие. Клин направляет энергию на расщепление естественной кристаллической структуры, эффективно снижая общую энергию, необходимую для создания трещины.
