矿用锚杆回收技术的研究与实践.pdf

第 1 5卷第 5期 2 0 0 6年 5月 中 国 矿 业 CHl NA M I NI NG MAGAZl NE Vo 1 1 5，NO 5 M a y 20 06 矿 用锚杆 回收技 术 的研 究与 实践 邹爱英 戴葆青 李孝忠 王培润 ( 山东科技 大学 泰安 2 7 1 0 2 1 ) 摘要 ：尽管校直技术 已广泛应 用于锚 杆 回收 中，但 由于校 直技术不 完善 ，严重影 响 了锚杆 的 回收 利用 。经过详 细周 密的调研 ，对当前使用 的各种锚杆校 直技 术作 了深入 地研究 、比较 ，吸取 了其技术 的 优点 和长处 ，抛 弃了它们的不足 ，提 出了新 的锚杆 校直技术 ，为锚杆 回收 技术的进一 步发展提 供 了参 考 价值 。 关键 词 ： 矿用锚杆校直 回收 中图分类号 ：T D 3 5 3 6 文献标识码 ： B 文章编号 ：1 0 0 4 4 0 5 1 ( 2 0 0 6 )0 5 0 0 4 2 0 2 RES EARCH AND PRACTI CE oN THE ANCHoR S ToCK TECHNoLoGY Zo u Aiyin g Da i Ba o qing Li Xia o z ho ng W a ng Pe ir un ( S h a n d o n g Un i v e r s i t y o f S ci e n ce a n d Te ch n o l o g y Ta i a n 2 7 1 0 2 1 ) Ab s t r a ct ：Al t ho ug h t he a l ignme n t t e ch nol o gy ha s wide l y be e n a p pl ie d in t he a nch or s t ock r e cycl ing，bu t it is impe r f e ct a n d ha s a f f ect e d t he a n cho r s t o ck r e cy cl ing Af t e r t he de t a il e d inv e s t iga t ion a nd s t u dy，t h e cur r en t e a ch kin d of a n cho r s t o ck a l ignme n t t e chn ol o gy ha s b e e n s t u die d a nd co mpa r e d t hor ou gh l yOn t h e f ou nd at io n，t he ne w a l ign me nt t e ch no l o gy ha s be e n pr es e nt ，which ha s pr ov id e d t h e r ef er e nce v a l u e f or f ur t he r de ve l op me nt of t h e an ch or s t ock r e cy cl in g t e chn ol o gy Ke y wo r d s ：M in in g a n ch o r s t o ck Al ig n me n t Re co v e r y 1 前 言 锚杆校直技术虽然 已在部分地区应用 ，在社会 上也取得 了一定的经济效益和社会效益 ，但总的来 说 ，还是 一项 没 有很 好推 广 的技术 。经 过详 细周 密 的调研 ，对当前使用的各种锚杆校直技术作了深入 的研究 、比较 ，吸取了其技术 的优点和长处 ，抛弃 了它们 的不 足 ，研究 、开 发 了 新 的 锚 杆 校 直 技 术 ， 通过使用 ，收到了良好的社会效益和经济效益 。 2 锚杆 校 直技 术 的研究 与 实践 我们在对回收锚杆检查时发现，锚杆的弯 曲程 度和锚杆的弯曲部位，是回收锚杆的两个关键 的因 素 。要 想 对锚杆 进 行有 效 的校直 ，首 先要 把锚 杆 的 弯曲程度大大减小 ，然后再对锚杆弯 曲程度较小的 部位进行校直 ，锚杆校直技术就是在这一基本设想 的前 提下 研究 的。锚杆 校 直技 术分 为两 部分 ：锚 杆 拉直 机构 和锚 杆校 直 机构 。锚 杆拉 直机 构是 一 种粗 收稿 日期 ： 2 0 0 5 一l 1 3 O 作者简介 ：邹爱英 ( 1 9 6 4 一) 女山东莱芜人实验师大学本 科1 9 8 5年毕业于山东科 技大学( 原 山东矿 业学 院)机 电工程专 业 ，现从事实验教学与管理工作 ，发表论文数篇 。 校直技术 ，将锚杆的弯曲程度大大地降低 ；锚杆校 直机构是精校直技术 ，将锚杆弯曲程度较小的部位 进 行校 直 。 2 1 锚 杆 拉直 机构 对弯曲程度较大的矿用锚杆 ，常见的校直方法 有 ：加热校直法 、手工 锤击校 直法 、冲床 ( 油 压 机 )上杠 杆校 直法 、两端装 卡 油缸拉 直 法 四种 。加 热校直法校直精度高 、省力但成本高 、效率低、且 污染环境 ；手工锤击校直法校直精度高 、易操作但 费力 、不安全 ，且效率太低；冲床 ( 油压机)上杠 杆校直法仅可取曲率小的工件 ，而且效率低 、不安 全 ；两端装卡油缸拉直法 ，精度一般 ，但装卡费时 费力，工作效率太低 ，且 占地面积大 ，还要有液压 站 配属 。 ( 1 )锚 杆拉 直 机构 简介 锚 杆 拉直 机构 是 几 种 常 规 机 构 的一 种 新组 合 ， 是针对矿用锚杆粗拉直而设计的，这是一种弯曲程 度较 大 的矿用 锚杆 粗 拉直 的机 构 ( 见 图 1 锚 杆拉 直 机构 示意 图 ) 。 它主要是 由一个 机架 1 、拉直刀片 2 、浮动对 滚组 3 、导向器 4组成 。工作时两组浮动对滚 同向 维普资讯 第 5期 邹爱英 等 ：矿用锚杆 回收技术 的研究 与实践 4 3 一 = 图 1 锚杆拉直机构 示意图 1 机架2 一拉直刀 片3 一浮动对滚组4 一导向器5 一工件 传递工作 ，入 口对滚 自动进料 ，可连续拉 直工件。 调节对滚高低 ，可拉直不同直径的锚杆 。该机构对 工件 5 径 向 3 6 0 。 都连续施力，使其弯度减小 。 这 种矿 用 锚 杆 粗 拉 直 机 构 ，包 括 以下 两 部 分 ( 见 图 1锚杆拉 直 机构 示意 图) ： 1 ) 刀片 2内孔 壁 对行 进 中 的锚 杆 5所 产 生 的 径向 3 6 0 。 反变形弯矩 ，使其连续被拉直。 ( 2 )刀 片 2与两 浮动 对滚 组 3对 工件 5 产 生 的 滚动摩擦使工件运动 ，而工件 5又对拉直刀片 2内 孔产生动摩擦力 ，而此摩擦力又转换成拉直刀片 2 对工 件 5的正压 力 ，从 而使 直线 度误 差大 大大 于拉 直刀片 2内孔直径 的工件产 生的反变形 弯矩 ，这 样 ，大 曲率 工件 被校 直 。两 组相距 7 5 2毫 米 的浮 动 带槽对滚 3 ，既作为动力源对工件 5产生拉力 ，由 于 拉直 刀 片 2三 点 一线 而限 制工 件径 向 XY 两垂 直方 向的 自由度( 见 图 2 、限制锚 杆 自由度示意 图)，从而校直其小曲率弯。 l 图 2限制锚杆 自由度示意 图 1 一浮动对滚组2 一工件 其特点 ：该机构还可以改变浮动对滚组 3的直 径 或转 变 浮动 压力 ，而拉 直不 同材 料 或不 同直 径 的 圆钢工 件 。 ( 2 ) 锚杆 拉直 机构 工作 原 理 工作时，将弯 曲的锚杆一端送入拉直刀片 2内 孔 中，使其经过刀片 2后进至前端浮动对滚组 ，已 转动着的浮动对滚组 自动将工件向后传递 ，由于刀 片 2的内孔 直径 小 于 工 件 的直 线 度 误 差 值 ，所 以 ， 工件在经过刀片 2的过程中被其内壁校值 。刀片 2 将完成校直大曲率工件的工作 ，经过 了前端浮动对 滚组 的工件 向后 运 动 ，在经 过导 向器 4而进 入后端 浮动对 滚 组 ，后 端 浮动 对滚 组也 自动 将工 件 向后传 递 。这样 又形成 了刀 片 、前 端浮 动对 滚组 、后 端 浮 动对滚组三点一线的拉直机构 ，且各点都对工件径 向 XY 两垂 直方 向 的 自 由度加 以 限 制 ( 见 图 2 、 限制锚杆 自由度示 意图) 。这种机构 由于三点距 离 大 ，对小 曲率 的工 件 校 直 效 果 较 好 。所 以 ，有 小 、 大曲率半径的工件在整个运行过程中被校直 ，使工 件运 动 。 锚杆拉直机构具有拉力大、省力、容易操作 、 安全可靠 、校直精度 良好、工作效率高 、占地面积 小、无噪音 、无大气 污染 ，成本低 等优点 ，是 矿 山、建筑等行业螺纹钢拉直 的理想设备 。缺 点是 ： 它仅是一种粗校直机构，校直后 的矿用锚杆还需精 校 正才可 以使 用 。 2 2 锚 杆校 直机 构 对曲率小的矿用锚杆 ，常见 的精校 正方 法有 ： 手工锤击校正法 、冲床( 油压机)上杠杆校 正法 、 平板 机上 校 正法 三种 。手工 锤 打校 正法 精校 正精 度 高 、容易操作 ，但费力、不安全、效率又太低 ；冲 床 ( 油压机 )上杠杆校 正法容 易操作 ，校正精 度 高 、效 率低 又 不 安 全 ；平 板 机 上 校 正 法 源 于 平 板 机 ，压 滚 仅 限 制 工 件 上 下 方 向 上 的 自 由 度 ，对 3 6 0 。 都可能弯曲的工件而言 ，要反复进行校正才能 达 到要求 。 ( 1 )锚 杆校 直机 构简 介 锚杆校直机构是几种常见机构 的一种新组合， 是针对矿用锚杆精校正而设计 的 ( 见图 3 、锚杆校 正机构 示 意图 ) 。 图 3锚杆校正机构示意 图 1 一 浮动对滚2 一小 自由滚3 一大 自由滚4 一主压滚组 5 一出 口浮动对滚6 一工件7 一出 口校正滚组 这种 矿用 锚杆 校 正机构 ，包 括 以下两 部分( 见 图 3 、锚杆 校正 机构 示意 图 ) 1 )入 口浮 动对 滚 1与 主 压 滚组 4组成 的 主要 校正部分 ，它将较直工件 6的大曲率弯 。由于锚杆 横截 面为 椭 圆形 ，故 经过 了这 部分 的一些 工件 将 存 在小 曲率缓弯。 2 )主压 滚 组 4 后 端 的 以 对 压 滚 与 出 口浮 动 对 ( 下转第 4 8页 ) 维普资讯 4 8 中 国 矿业 第1 5 卷 7焙烧-磁选一磁选综合试验 根 据焙 烧条 件试 验结 果 ，在 试验 条件 为 ：焙烧 时 间 8 0 min ，温 度 8 0 0 ，配 煤 粉 8 9 6 的 情 况 下 ， 制取焙烧矿 1 0 0 0 g共三份 ，然后磨矿 5 min 、8 min 、 1 0 min分 别进 行 弱磁 选试 验 。弱磁 选 试 验 为两 段 分 选 ，在 x C R S 一7 4鼓形湿 法弱磁选 机上完成 。第 一 段 激磁 电 流 为 1 5 A ( 场 强 0 0 9 T) ，给 矿 量 为 1 0 0 0 g ，尾矿 扫选 激磁 电流为 2 5 A ( 场强 0 1 5 T ) ， 试验 流程 图如 图 3 。 由表 1 0结 果 可 知 ，在 磨 矿 粒 度 为 一2 0 0目含 量 8 1 1 7 9 6 的条 件下 ，通 过 焙 烧 一 磁 选 一磁 选 试 验 ， 可 以得 到 综 合精 矿 铁 品位 为 粗 综合精矿 尾矿 图 3焙烧 一磁选一磁选综合试验 6 0 O 0 ，回收率 9 3 2 7 ，尾 矿 品位在 1 5 9 6 以下 。 8结语 通 过对 山西 某 铁 矿 石( T F e为 4 5 9 6 )进 行 矿 物工艺学研究、强磁 选选别试验 和焙烧 一磁选试 验 ，结 果 表 明 ，该矿 石 属弱 磁性 矿 物 ，铁 矿 物 中赤 褐铁矿占 9 8 9 6 以上 ，单 一的弱磁选或强磁选 工艺 均无法 实现对铁 矿物 的回收。采用 焙烧一磁选 工 艺 ，在配煤 8 9 6 ，焙烧 时 间 8 0 min ，温 度为 8 0 0 的条件 下 ，铁 精 矿铁 品位 达 6 0 以上 ，产 率 达 7 0 以上 ，回收率 8 5 以上 ，尾矿铁品位下降到 2 0 9 6 以下 ，基 本满 足对 该 矿石 铁矿 物 的有效 回收 。 综合 试验 研究 表 明 ，通过 焙烧 一磁 选 一磁 选试 验 ，可以得到综合精矿铁 品位为 6 0 O 0 9 6 ，回收率 9 3 2 7 9 6 ，尾 矿 品 位 在 1 5 9 6 以 下 的 较 好 指 标 。但 是 ，由于铁精矿 S iO。 含量在 7 9 6 以上 ，铁品位 只 有 6 0 9 6 ，因此 ，要 真 正 实 现 对 该 铁 矿 石 的选 别 回 收，建议进行更深入的研究 ，确定最经济的焙烧条 件 ，进一步优化工艺技术指标 ，提高铁资源的利用 效 果 ，力 争最 大 的经济 效益 。 _ 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 七 ( 上 接 第 4 3页 ) 滚 5 、出 口校 正滚组 7组成 三 点一 线 的校 正保 证 部 分。这个部分能消除工件可能出现的小 曲率缓弯 。 工 作时 ，人 口浮动对 滚 1自动将 工件 6向后滚 压传 动 ，运 动着 的工 件 经过 小 自由滚 2 、大 自由滚 3而 进 入交 叉 排列 的 主压 滚 组 ，它 沿 轴 向开 有 9 0 。 V 形 槽 ，它能限制工件使其校直，校直后的工件经出口 浮动对 滚 5 、 出 口校 正滚 组 7 后 完 成 全 过程 。该 机 构 由于各 压滚 对 工件 6径 向 XY 两垂直 方 向 的 自 由度 加 以 限制( 见 图 2 、限制锚 杆 自由度示 意 图) ， 故能对弯曲的工件产生弯矩而使其变直。要反复校 正 才行 ，所 以在 批量 校正 时一 般不 采用 此 法 。 ( 2 )锚 杆校 直机 构工 作 原理 工 作 时 ，将 粗 校直 的矿 用锚 杆一 端送 人 常转 动 着 的人 口滚 动对滚 1中，1自动将其 向后滚沿 传 动 ，经 过 小 自由滚 2 、大 自由滚 3后 ，再 进 入 主 压 滚 组 4中 。4由 四对 交叉 排 列 的压 滚 组 成 ，每 个 压 滚外圆沿 圆周方 向开有 9 0 。 V形槽 ，他们将 限制工 件 6径 向 XY 两 垂直 方 向上 的