人類所需大部分礦產資源都深藏在地表深處,經過地殼擠壓,被開采出來時,多以大塊狀結構呈現。

為了方便后續提煉和分選,人們會將其破碎成小塊。這時各種專業的礦石破碎裝備就“粉墨登場”了。

20世紀80年代,礦石分級破碎領域開始出現一種全新的破碎技術。該技術充分利用煤炭、焦炭、巖石等的抗壓強度遠高于其抗剪和抗拉強度的特性,對物料通過剪切、劈裂的機理進行破碎。

新技術較大地增加了設備的處理能力,簡化了洗選工藝流程。由于新分級破碎機的處理能力大、過粉碎小、避免物料的二次破碎等技術優勢,已成為眾多煤炭用戶的首選和青睞,廣泛應用于地面選煤廠、煤礦井下、露天煤礦的破碎作業。

齒輥式分級破碎裝備

露天礦半移動破碎站

煤礦井下分級破碎裝備

在這一領域,我國科研人員秉承精工鑄新、銳意進取精神,不斷取得技術突破。據悉,中煤科工集團唐山研究院有限公司破碎裝備研究所多年致力于齒輥式分級破碎裝備的研發與推廣工作,在整機結構、高性能的破碎齒材質、設備大型化及大型化等方面做了大量的研究工作,積淀了豐富的技術基礎,使裝備應用領域不斷拓展。近年來其承擔國家省部級及行業等多項科研課題,先后獲省部級及行業科技獎勵20余項,授權國家發明專利5項、實用新型專利20余項。

當前,國家下決心要加快促進能源轉型升級,煤炭產能結構和開發布局將進一步優化,大型煤礦逐漸增多,煤炭開采及運輸設備的能力逐漸增大,為匹配采運裝備能力,分級破碎裝備必將向大型化發展。

節能降耗也將成為破碎新工藝和新設備發展新方向。優化設計關鍵零部件的結構,達到提高破碎效率,降低破碎功耗的目的,形成低能耗、高效率的破碎裝備。

另外,智能化是大勢所趨,分級破碎裝備將緊跟行業發展需求,全面提升裝備的智能化發展水平,將發展出具有深度感知、智能決策、自動執行功能的分級破碎裝備,實現破碎作業的智能化水平。

總之,未來礦石分級破碎裝備必然朝著大型、高效、智能化方向發展。這三大技術發展趨勢,將帶動智慧礦山及煤炭清潔加工與綜合利用重大科技示范工程建設,為我國煤炭產業轉變發展方式、提質增效提供強大的科技支撐。

作者簡介:李朋,男,研究員,煤炭科學研究總院碩士研究生導師,全國“煤炭青年科技獎”獲得者,河北省“三三三人才工程”,河北省科協智庫專家,山西省煤炭學會“千人智庫”高級專家,《露天采礦技術》編委、《選煤技術》編委、唐山市“鳳凰青年英才”、唐山市“最美青年科技工作者”,現任中煤科工集團唐山研究院有限公司破碎裝備研究所所長,長期從事煤巖分級破碎技術的研發與產業化工作,致力于解決煤炭分級破碎領域中的關鍵科學技術難題,在分級破碎理論、裝備可靠性及適應性等方面取得了多項創新性研究成果,獲省部級及行業科技獎勵14項,授權專利13項,發表論文30余篇。

(李朋)