某矿石准静态加载破碎特性试验与模拟研究

来源：黄金科学技术杂志2023年第2期北京时间：

作者：郝书灏,蔡改贫,余成,陈慧明

单位： 江西理工大学机电工程学院，江西 赣州 341000, 江西省矿冶机电工程技术研究中心，江西 赣州 341000

摘要：为研究某矿石（硅质岩）准静态加载破碎特性，在压筒加载试验的基础上，利用Tavares破碎模型建立了矿石颗粒群破碎模型，对比分析了压筒加载试验与破碎仿真的破碎过程及特征。结果表明：（1）随着加载压力的增加，矿石颗粒群的破碎主要划分为3个阶段：紧密阶段，矿石颗粒群的空隙率减少，逐渐形成几个较为可靠的接触点，基本不会发生矿石颗粒的破碎；破碎阶段，矿石颗粒之间更加密实，矿石之间接触点的受力增大，部分矿石发生破碎；结团阶段，矿石颗粒被压实而产生大量细粉颗粒，进而发生结团现象。（2）在最大加载压力为400 kN的情况下，随着窄粒级（2 mm范围）矿石入料粒度的减小，碎后小颗粒的占比更高，不同入料粒径对破碎后小颗粒的占比有一定影响。（3）通过仿真与试验对比，将破碎仿真可视化，更好地描述破碎特征，同时验证了Tavares模型的有效性，标定了某矿石的仿真参数，为矿石颗粒的破碎仿真提供了新的方法，研究结果为后续破碎机设计提供了新的思路。

关键词：脉石颗粒群,压筒试验,破碎特性,Tavares模型,准静态加载,破碎模型

基金资助：国家自然科学基金项目 “基于多尺度内聚颗粒模型的振动破碎能耗研究”(51464017),江西省重点研发计划项目 “中低速选择性高能层压圆锥破碎智能装备关键技术研究及示范”(20181ACE50034)