Подземные горнодобывающие работы зависят от стабильного потока материалов. Ожидается, что конвейеры, фидеры и пересадочные пункты будут работать непрерывно в ограниченных пространствах, где доступ ограничен и простои дороги.
Когда происходят остановки конвейера, внимание часто сосредоточено на механических компонентах. Однако во многих подземных шахтах коренная причина возникает вверх по течению как материалы взаимодействуют с влагой — и как это взаимодействие контролируется химически .
На практике, хлорид кальция (CaCl₂) и хлорид магния (MgCl₂) являются одними из самых часто используемых химических веществ для управления поведением влажности в мелких рудах, угле, соли и эвпаритных материалах. Когда эти элементы отсутствуют, неправильно установлены или не совпадают с характеристиками материала, вызванное влагой слепление становится постоянным фактором простоя конвейера.
Понимание конка в замкнутых подземных условиях
Слепка развивается за счёт сочетания факторов, специфичных для окружающей среды и материалов, характерных для подземных шахт:
- Высокая влажность окружающей среды из-за грунтовых вод и ограниченная вентиляция
- Конденсация, вызванная перепадами температур между воздухом и массой горных пород
- Распределение размеров мелких частиц с большой площадью поверхности
- Растворимые соли и реактивные минеральные поверхности внутри материала
Влажность не обязательно должна быть чрезмерной, чтобы создать проблемы. Даже небольшие количества, при неравномерном распределении, могут создавать капиллярные силы, которые связывают частицы друг с другом. При постоянной нагрузке в бункерах, желобах и конвейерах эти связи укрепляются, постепенно превращая свободно текущий материал в уплотненные массы.
Химическая роль хлоридов кальция и магния
Слепление, вызванное влагой, — это не чисто физическое явление. Химия материалов сильно влияет на то, приведёт ли влага к накоплению неприятных факторов или к сильному ограничению потока.
Хлорид кальция (CaCl₂)
Хлорид кальция широко используется в подземной добыче благодаря своим сильным гигроскопическим свойствам. Притягивая и удерживая влагу на поверхности частицы, CaCl₂ помогает Сократить свободную миграцию воды , который является основным фактором локальных влажных зон и твёрдого склеивания.
CaCl₂ обычно применяется в нескольких физических формах:
- Гранулы или хлопья для контролируемого, длительного обусловливания
- Порох где требуется быстрое покрытие поверхности
Выбор зависит от способа нанесения, размера материала и желаемой стойкости. Неправильная дозировка или неравномерное применение могут привести к чрезмерному увлажнению или неравномерному кондиционированию.
Хлорид магния (MgCl₂)
Хлорид магния обеспечивает аналогичный контроль влажности, но с Большая устойчивость при колебаниях влажности . В подземных условиях, где циклы вентиляции варьируются или происходят сезонные сдвиги влажности, MgCl₂ часто обеспечивает более равномерное удержание влаги со временем.
MgCl₂ часто используется в:
- Системы обработки угля
- Добыча соли и калийной промышленности
- Мелкие минеральные потоки, склонные к гигроскопическому поведению
Иногда применяются смешанные кальций-магний формулы для баланса немедленного контроля влажности и долгосрочной стабильности.
Размер частиц и химическая форма вещества
Эффективность химического кондиционирования зависит не только от химии, но и от Размер частиц и форма произведения .
- Мелкие порошки обеспечивает быстрое поверхностное взаимодействие, но может агломерировать при передозировке
- Гранулированные или гранулированные продукты обеспечивают более медленное растворение и более равномерное распределение влаги
- Хлопья Покрытие баланса и устойчивость во многих подпольных приложениях
Сопоставление химической формы с распределением размеров материала крайне важно. Обработка, эффективная для грубого рудного материала, может плохо работать на мелкодробных ручьях.
Почему конвейеры особенно уязвимы
Конвейеры усиливают последствия плохого контроля влажности:
- Замкнутые среды ограничивают испарение
- Непрерывные зоны давления способствуют уплотнению
- Низкие скорости ремня увеличивают время пребывания
- Ограниченный доступ задерживает раннее вмешательство
Поскольку химически неконтролируемая влага приводит к слеплению, работы сталкиваются с увеличением возврата груза, блокированием точок передачи, ошибками ремней и увеличением нагрузки привода — симптомы, часто принимаемые исключительно за механические проблемы.
Управление влагой до того, как она станет проблемой на конвейере
Эффективное смягчение последствий сосредоточено на Обусловливая поведение материала вверх по течению , не реагирует на конвейере.
Лучшие практики включают:
- Применение CaCl₂ или MgCl₂ во время дробления, переноса или накопления
- Выбор форм порошка, шелушек или гранул на основе размера частиц
- Мониторинг тенденций влажности и температуры вместе с пропускной способностью
- Корректировка химической стратегии по мере изменения свойств материала
Когда химическая обработка соответствует химии материалов, конвейеры работают в рамках проектных параметров, и простои становятся предсказуемыми, а не повторяющимися.
Оперативная надёжность начинается с химического контроля
В подземной добыче простой конвейера редко бывает случайным. Часто это совокупный результат неконтролируемые взаимодействия между влагой, химическим составом материалов и ограниченными условиями эксплуатации .
Хлорид кальция и хлорид магния — это не добавки, а операционные инструменты, которые влияют на то, останутся ли материалы свободно течущими или эволюционируют в уплотнённые, ограничивающие поток массы. При правильном применении и согласовании с характеристиками материала эти химикаты помогают восстановить конвейеры к их назначенной роли: надёжным транспортным системам, а не к повторяющимся узким местам.
Надёжность под землёй начинается вверх по течению — с химического контроля поведения материалов.