石灰石原料在矿山开采中使用煤矸石破碎机的实践

概述

在现代矿山开采和建筑材料生产过程中，提高资源利用率和环境保护已成为不可忽视的重要议题。作为矿山开采中常见的固体废弃物，煤矸石长期以来被视为工业废料，但其再利用潜力巨大。煤矸石破碎机的出现，为这一固体废弃物的资源化利用提供了新的解决方案。本文将探讨煤矸石破碎机在石灰石原料开采中的应用实践，旨在提供参考和借鉴。

一、煤矸石及其特性

煤矸石是煤炭开采和洗选过程中产生的固体废弃物，主要由页岩、砂岩、粘土等组成。其特点包括：

- 硬度相对较低：相比于大多数岩石，煤矸石的硬度较低，易于破碎。

- 含碳量低：通常含碳量在20%以下，不易燃烧，但可以通过适当处理用于能源回收。

- 金属含量高：含有多种金属元素，如铝、铁等，具有较高的提取价值。

二、煤矸石破碎机的工作原理及类型

煤矸石破碎机专为煤矸石这种特性的物料设计，其主要类型包括：

- 颚式破碎机（Jaw Crusher）：通过动颚板和静颚板之间的挤压作用实现破碎，适用于粗碎。

- 圆锥破碎机（Cone Crusher）：通过层压破碎原理，适用于中细碎。

- 锤式破碎机（Hammer Crusher）：通过高速旋转的锤头对物料进行冲击破碎，适用于细碎。

- 反击式破碎机（Impact Crusher）：利用高速旋转的转子与反击板之间的碰撞破碎物料，适合中碎和细碎。

三、煤矸石破碎机在石灰石原料开采中的应用

石灰石作为一种重要的工业原料，广泛应用于建材、化工、冶金等领域。在石灰石的开采和加工过程中，煤矸石破碎机可以发挥重要作用：

- 煤矸石预处理：在石灰石开采过程中，通常会伴随有煤矸石的产生。使用煤矸石破碎机对这些固体废弃物进行预处理，可以有效降低后续处理难度。例如，通过颚式破碎机进行初步破碎后，再经过圆锥破碎机进行进一步的细碎，可以将大块煤矸石加工成较小的颗粒，便于后续处理。

- 混合材料生产：在石灰石原料的制备过程中，有时需要添加一定比例的煤矸石来改善产品质量或降低成本。此时，可以利用煤矸石破碎机将煤矸石破碎至所需粒度，并与石灰石按一定比例混合，经过搅拌、成型等工序，制成各种建筑材料，如免烧砖、空心砌块等。

- 回填材料：在一些矿山开采结束后，需要对采空区进行回填，以防止地面塌陷。煤矸石经过破碎后，可以用作回填材料，不仅解决了煤矸石堆放问题，还有助于恢复矿区地质环境。

四、案例分析

以某大型石灰石矿为例，该矿每年产生大量煤矸石。为了提高资源利用率，矿山企业引入了一套由颚式破碎机、圆锥破碎机和锤式破碎机组成的煤矸石破碎生产线。具体流程如下：

- 初步破碎：大块煤矸石首先通过颚式破碎机进行初步破碎，使其粒径减小到100毫米以下。

- 中细碎：初步破碎后的物料经圆锥破碎机进一步破碎，粒径降至25毫米以下。

- 细碎：最后通过锤式破碎机将物料细碎至5毫米以下，达到成品要求。

经过上述工艺流程，原本被视为废弃物的煤矸石被加工成了符合标准的建筑材料辅料，不仅减少了环境污染，还创造了经济效益。

五、结论

煤矸石破碎机在石灰石原料开采中的应用，不仅有效解决了煤矸石随意堆放带来的环境污染问题，还实现了资源的高效循环利用。通过合理的工艺设计和设备选型，煤矸石可以被科学地破碎并应用于多个领域，如建筑材料生产、矿区回填等，从而实现经济效益和环境效益的双赢。在今后的矿山开发和资源利用过程中，应进一步推广和应用这项技术，推动绿色矿山建设，助力可持续发展。