실험실 유압 프레스 시스템은 깊은 지하 조건을 모방하는 고압 다짐 시뮬레이션을 수행하여 폐석 지지력을 평가합니다. 분쇄된 폐석 재료(예: 사암 및 사질 이암)를 압축함으로써 시스템은 하중 하에서 이러한 재료가 어떻게 변형되고 안정화되는지에 대한 정확한 데이터를 생성합니다.
유압 프레스는 원료 재료의 거동을 엔지니어링 데이터로 변환하는 중요한 번역 도구 역할을 합니다. 변형 계수와 다짐 지수를 측정함으로써 엔지니어는 지표 침하를 예측하고 충전재가 주변 암반층을 성공적으로 지지할 것인지 확인할 수 있습니다.
지하 압력 시뮬레이션
폐석(폐석)이 광산을 지탱할 수 있는지 이해하기 위해 이론적 계산만으로는 부족합니다. 지하에서 직면하게 될 엄청난 압력에 재료를 물리적으로 노출시켜야 합니다.
다중 암석 시험
유압 프레스는 연구자들이 사암 및 사질 이암과 같은 광산에서 발견되는 특정 암석을 시험할 수 있도록 합니다. 개별 암석 유형과 복잡한 조합 모두를 처리하여 어떤 혼합물이 최상의 안정성을 제공하는지 결정합니다.
고압 다짐
이 시스템은 분쇄된 재료에 제어된 고강도 힘을 가합니다. 이 과정은 충전체가 실제 광산 채굴장에서 최종적으로 지지하게 될 상부 하중을 시뮬레이션합니다.
안정성 평가를 위한 주요 지표
유압 프레스의 주요 가치는 압축 과정에서 추출되는 특정 데이터 포인트에 있습니다. 이러한 매개변수는 충전 프로젝트의 핵심 설계 기준을 형성합니다.
변형 계수 결정
이 지표는 재료의 강성을 측정합니다. 이는 하중이 가해졌을 때 폐석 충전재가 모양을 바꾸는 것을 얼마나 저항하는지를 엔지니어에게 알려주며, 이는 주변 암반의 움직임을 최소화하는 데 중요합니다.
다짐 지수 계산
프레스는 압력 하에서 재료가 얼마나 단단하게 압축되는지를 결정합니다. 유리한 다짐 지수는 재료가 느슨하고 이동하기 쉬운 상태로 남아있는 대신 밀도가 높고 안정적인 구조로 자리 잡을 것임을 나타냅니다.
최종 변형률 값 측정
이는 안정화되기 전에 재료가 겪는 총 변형량을 나타냅니다. 최종 변형률을 이해하는 것은 충전재가 시간이 지남에 따라 얼마나 압축될 것인지를 정확하게 예측하는 데 필수적입니다.
광산 엔지니어링에서의 적용
유압 프레스에서 수집된 데이터는 학술적 특성화만을 위한 것이 아니라 광산의 운영 결정에 영향을 미칩니다.
지표 침하 예측
최종 변형률과 다짐 특성을 알면 엔지니어는 광산 위 지반이 얼마나 가라앉을 가능성이 있는지 계산할 수 있습니다. 이는 지표 인프라와 환경을 보호하는 데 매우 중요합니다.
주변 암반 지지
폐석 충전의 궁극적인 목표는 채굴된 공극의 붕괴를 방지하는 것입니다. 프레스는 선택된 재료가 채굴장의 천장과 벽을 능동적으로 지지하는 데 필요한 지지력을 가지고 있는지 검증합니다.
충전 공정 최적화
프레스에서 특정 혼합물이 너무 압축 가능하다는 것을 발견하면 엔지니어는 사암과 이암의 비율을 조정할 수 있습니다. 이를 통해 최대 안전과 효율성을 달성하기 위해 충전 공정을 최적화할 수 있습니다.
한계 이해
실험실 유압 프레스는 이러한 재료를 특성화하는 표준이지만, 실험실 테스트의 제약을 인식하는 것이 중요합니다.
이상적인 조건 대 현실
프레스는 제어된 환경에서 균일한 압력을 가합니다. 이는 지하수 누출 또는 온도 구배 변화와 같이 재료의 거동을 변경할 수 있는 광산의 복잡한 환경 요인을 완전히 고려하지 못할 수 있습니다.
규모 효과
작은 원통형 샘플을 테스트하는 것은 기준선을 제공하지만, 거대한 연속 충전체의 역학을 완벽하게 복제할 수는 없습니다. 엔지니어는 안전 마진이 충족되도록 실험실 데이터에 스케일링 계수를 적용해야 합니다.
목표에 맞는 올바른 선택
폐석 평가에 유압 프레스를 활용할 때는 특정 엔지니어링 목표에 맞게 테스트 프로토콜을 조정하십시오.
- 주요 초점이 지표 안전인 경우: 최종 변형률 값 측정을 우선시하여 지반 침하를 정확하게 예측하고 최소화하십시오.
- 주요 초점이 지하 안정성인 경우: 변형 계수에 집중하여 충전재가 암석 이동과 천장 붕괴를 방지할 만큼 충분히 단단한지 확인하십시오.
- 주요 초점이 공정 효율성인 경우: 암석 조합을 테스트하여 최소 다짐 요구 사항을 충족하는 가장 비용 효율적인 혼합물을 찾으십시오.
신뢰할 수 있는 지지력 평가는 정확하고 고압적인 시뮬레이션으로 시작하여 원료 폐석을 계산된 엔지니어링 자산으로 변환합니다.
요약 표:
| 평가 매개변수 | 엔지니어링 중요성 | 주요 측정 목표 |
|---|---|---|
| 변형 계수 | 재료 강성 측정 | 암석 이동 저항 예측 |
| 다짐 지수 | 밀도 및 안정성 표시 | 재료가 고체 구조로 자리 잡도록 보장 |
| 최종 변형률 값 | 총 압축량 계산 | 지표 침하 예측 및 최소화 |
| 암석 시험 | 사암 대 이암 비교 | 비용 효율적인 충전 혼합물 최적화 |
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참고문헌
- Peng Wen, Erhu Bai. Study of the Internal Rebreaking Characteristics of Crushed Gangue in Mine Goaf during Compression. DOI: 10.3390/app14051682
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