[科普中國]-巖石破碎比能耗

巖石破碎比能耗1是指破碎單位體積巖石所消耗的能量。用規(guī)定的方法來破碎不同巖石，所測得的破碎比能耗可用來衡量巖石的堅固性，其中鑿碎比能可作為巖石可鉆性指標(biāo)，爆破1m3礦巖所消耗的炸藥量可作為巖石爆破性指標(biāo)。用規(guī)定的方法和能量來破碎巖石，可測定巖石的粉碎程度，也可用來度量巖石的堅固性，如前蘇聯(lián)礦業(yè)研究院用搗碎法和砸碎法測定巖石堅固性和邦德功指數(shù)等。

簡介巖石破碎比能耗是指破碎單位體積巖石所消耗的能量2。用規(guī)定的方法來破碎不同巖石，所測得的破碎比能耗可用來衡量巖石的堅固性，其中鑿碎比能可作為巖石可鉆性指標(biāo)，爆破1m3礦巖所消耗的炸藥量可作為巖石爆破性指標(biāo)。用規(guī)定的方法和能量來破碎巖石，可測定巖石的粉碎程度，也可用來度量巖石的堅固性，如前蘇聯(lián)礦業(yè)研究院用搗碎法和砸碎法測定巖石堅固性和邦德功指數(shù)等。

破碎比能耗破碎比能耗可以用來評價各種破碎方法的可行性和潛力2。這時常用巖石破碎比能耗及其單軸抗壓強(qiáng)度的比值來表示，它是一個無量綱量。各種破碎方法的無量綱比能耗見表1。

巖石破碎把巖體破碎成巖塊。把大塊破碎成小塊的作業(yè)。它是采礦工程的一項最基本作業(yè)，通過破碎，礦巖便成為符合運(yùn)輸和加工要求的形態(tài)，鑿巖、爆破、截割、粉碎等都是巖石破碎過程1。

巖石破碎基本方法采礦工程中破碎巖石的主要方法有2：

(1)機(jī)械破巖。由機(jī)械直接施載于工具使巖石局部破碎，如鍬鎬挖掘、釬子打眼、滾刀碾壓、刀具切削等。這類破巖方法的共同特點是，將工具侵入巖石、使其周圍巖石產(chǎn)生崩落或劈開。

(2)巖石爆破。利用炸藥爆炸所產(chǎn)生的高溫高壓和大量的氣體來破碎巖石，也包括用熱核爆炸和用化學(xué)反應(yīng)來破碎巖石，后者也稱為靜態(tài)膨脹。巖石爆破是破碎硬巖最常用的方法。

(3)物理破巖，利用熱能，電子、電磁波、激光和高壓水射流等能源來破碎巖石。19世紀(jì)60年代，火焰噴燒(即火鉆)曾在生產(chǎn)中得到應(yīng)用。大流量的水射流(即水槍)，在采煤中得到應(yīng)用。其它方法都尚處在試驗研究階段，有時也作為機(jī)械破巖的輔助手段。

巖石破碎發(fā)展方向巖石破碎是采礦工程的基礎(chǔ)學(xué)科之一，其發(fā)展的主要方面有2：

(1)研究與破碎有關(guān)的巖石物理力學(xué)性質(zhì)及其測定方法，包括巖石堅固性、巖石可鉆性、巖石可爆性和巖石崩落性等。

(2)研究巖石破碎的物理機(jī)制、破碎過程，尋求這一過程的監(jiān)控方法。

(3)確定破碎工藝的合理工作參數(shù)，它與機(jī)械的控制系統(tǒng)相結(jié)合，可使機(jī)械在最優(yōu)狀態(tài)下工作。

(4)探索巖石破碎新方法、新工藝、新器材，提離破碎質(zhì)量和效率，降低破碎能耗和成本。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

石季英 - 副教授 - 天津大學(xué)