CN112871425A - 中风化泥质粉砂岩破碎分级装置的操作方法 - Google Patents

中风化泥质粉砂岩破碎分级装置的操作方法 Download PDF

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Abstract

一种中风化泥质粉砂岩破碎分级装置的操作方法，利用中风化泥质粉砂岩性质采取机械粉碎和机制粉碎相结合的方法，通过物理粉碎和遇水、改变温度的方式使其崩解，且在崩解过程种水与泥质粉砂岩种含有的亲水性矿物发生反应，在发生崩解的同时去除亲水性矿物，改善泥质粉砂岩的工程性能；不同于传统物理粉碎的方式，采取物理粉碎和机制粉碎相结合的方法，现场开挖出的泥质粉砂岩可直接进行处理。本发明不但可以实现对泥质粉砂岩进行粉碎，而且简单易行、操作方便、造价低。

Description

中风化泥质粉砂岩破碎分级装置的操作方法
技术领域
本发明涉及岩石粉碎装置的操作方法，特别涉及一种中风化泥质粉砂岩破碎分级装置的操作方法，属岩土工程技术领域。
背景技术
我国华东地区某中心城市在道路基坑开挖过程中，遇到大量中风化泥质粉砂岩。开展中风化泥质粉砂岩作为回填料的利用方法需要先对其进行粉碎处理，工程中常采用粉碎岩石方法是用粉碎机对岩土体进行物理粉碎的方式。现有常规岩石粉碎机存在最大粒径的限制，无法对开采出的岩石直接进行粉碎。因此，为了克服现有粉碎岩石方法的不足，特别针对中风化泥质粉砂岩，发明了泥质粉砂岩粉碎装置。
发明内容
为了克服现有粉碎岩石方法的不足，特别针对中风化泥质粉砂岩，本发明提供了一种中风化泥质粉砂岩粉碎分级装置的操作方法，能有效地克服上述常规粉碎岩石方法的缺点。本发明装置不但可以实现对泥质粉砂岩进行粉碎，而且简单易行、操作方便、造价低。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种中风化泥质粉砂岩粉碎分级装置的操作方法，包括以下步骤：
(a)现场开采，根据现场地层分布情况，确定开挖范围，开采原岩；
(b)将开采的中风化泥质粉砂岩运至带式输送机处，由输送机将中风化泥质粉砂岩送往装置初步筛分部分，隔热板未放置；
(c)启动装置初步筛分部分，使中风化泥质粉砂岩依次通过装置自上而下孔径由大变小的筛网；
(d)启动装置筛分输送系统，使步骤(c)筛余的中风化泥质粉砂岩依次通过自上而下孔径由大变小的筛网，并且通过输送系统运走各个级配的中风化泥质粉砂岩碎石；
(e)抽走装置初步筛分部分下部的筛网，使通过上部筛网的中风化泥质粉砂岩进入装置粉碎部分中腔室；
(f)将隔热板滑入腔室中，启动中腔室加热棒和洒水喷头，干燥土样快速吸水后会对内部气体产生压缩，从而使得被压缩气体反过来对土结构产生拉应力，若土体强度不足以抵抗这种内部的拉应力，则会使土体产生开裂、崩解。当水首先进入孔隙后，土中的可溶盐矿物与水发生水解反应，使得土体孔隙变大，胶结力降低进而诱发泥质粉砂岩崩解、泥化。温度升高除了能加速崩解反应，也有热胀冷缩的效果，进一步扩张产生的裂缝，从而起到机制粉碎中风化泥质粉砂岩的效果；
(g)打开粉碎部分与装置粉碎输送系统间的隔热板，使崩解、粉碎后的中风化泥质粉砂岩依次通过自上而下孔径由大变小的筛网，并且通过输送系统运走各个级配的中风化泥质粉砂岩碎石；
(h)再次插入隔热板，抽走装置初步筛分部分上部筛网，使中风化泥质粉砂岩进入装置粉碎部分下腔室；
(i)启动中腔室加热棒和洒水喷头，粉碎中风化泥质粉砂岩；
(j)打开粉碎部分与装置粉碎输送系统间的隔热板，使崩解、粉碎后的中风化泥质粉砂岩依次通过自上而下孔径由大变小，并且通过输送系统运走各个级配的中风化泥质粉砂岩碎石。
进一步，所述步骤(a)中，确定开挖范围为15.6m-37.9m。
再进一步，所述步骤(c)中，启动装置初步筛分部分，使中风化泥质粉砂岩依次通过装置孔径为95mm、85mm、75mm、65mm的筛网。
所述步骤(d)中，启动装置筛分输送系统，使步骤(c)筛余的中风化泥质粉砂岩依次通过孔径为40mm、20mm、10mm、5mm、2mm、0.75mm、0.25mm的筛网。
所述步骤(e)中，抽走装置初步筛分部分孔径为75mm、65mm的筛网，使通过孔径为95mm、85mm筛网的中风化泥质粉砂岩进入装置粉碎部分中腔室。
所述步骤(g)中，打开粉碎部分与装置粉碎输送系统间的隔热板，使崩解、粉碎后的中风化泥质粉砂岩依次通过孔径为40mm、20mm、10mm、5mm、2mm、0.75mm、0.25mm的筛网，并且通过输送系统运走各个级配的中风化泥质粉砂岩碎石。
所述步骤(h)中，抽走装置初步筛分部分孔径为95mm、85mm的筛网。
所述步骤(j)中，打开粉碎部分与装置粉碎输送系统间的隔热板，使崩解、粉碎后的中风化泥质粉砂岩依次通过孔径为40mm、20mm、10mm、5mm、2mm、0.75mm、0.25mm的筛网。
优选的，所述中风化泥质粉砂岩粉碎装置包括带式输送机、粉碎腔、隔热板、洒水喷头、加热棒和传送带；粉碎腔的顶部进料口位于所述带式输送机的出料方向，所述粉碎腔的上部自上而下依次设置孔径从大到小的筛网，所述粉碎腔的中部内壁设有洒水喷头，所述粉碎腔的中部自上而下设有隔热板，粉碎腔上部隔热板位于筛网下部，所述粉碎腔中部的隔热板上布置加热棒，所述加热棒两端采用螺栓固定在隔热板上，所述隔热板，所述粉碎腔的下部自上而下依次设置孔径从大到小的筛网，所述粉碎腔的上部最下层的筛网的孔径比所述粉碎腔的下部最上层的筛网的孔径大，所述粉碎腔的下部的每一层筛网均与传送带连接。
本发明的有益效果主要表现在：(1)利用中风化泥质粉砂岩性质采取机械粉碎和机制粉碎相结合的方法，通过物理粉碎和遇水、改变温度的方式使其崩解，且在崩解过程种水与泥质粉砂岩种含有的亲水性矿物发生反应，在发生崩解的同时去除亲水性矿物，改善泥质粉砂岩的工程性能。(2)不同于传统物理粉碎的方式，采取物理粉碎和机制粉碎相结合的方法，现场开挖出的泥质粉砂岩可直接进行处理。(3)方法简单，操作方便，成本低且环保。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是加热棒布置示意图(1-1剖面)。
图3是洒水喷头布置示意图(2-2剖面)。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1～图3，一种中风化泥质粉砂岩破碎分级装置的操作方法，包括以下步骤：
(a)现场开采，根据现场地层分布情况，确定开挖范围，开采原岩；
(b)将开采的中风化泥质粉砂岩运至带式输送机处，由输送机将中风化泥质粉砂岩送往装置初步筛分部分，隔热板未放置；
(c)启动装置初步筛分部分，使中风化泥质粉砂岩依次通过装置自上而下孔径由大变小的筛网；
(d)启动装置筛分输送系统，使步骤(c)筛余的中风化泥质粉砂岩依次通过自上而下孔径由大变小的筛网，并且通过输送系统运走各个级配的中风化泥质粉砂岩碎石。
(e)抽走装置初步筛分部分下部的筛网，使通过上部筛网的中风化泥质粉砂岩进入装置粉碎部分中腔室；
(f)将隔热板滑入腔室中，启动中腔室加热棒和洒水喷头，干燥土样快速吸水后会对内部气体产生压缩，从而使得被压缩气体反过来对土结构产生拉应力，若土体强度不足以抵抗这种内部的拉应力，则会使土体产生开裂、崩解。当水首先进入孔隙后，土中的可溶盐矿物与水发生水解反应，使得土体孔隙变大，胶结力降低进而诱发泥质粉砂岩崩解、泥化。温度升高除了能加速崩解反应，也有热胀冷缩的效果，进一步扩张产生的裂缝，从而起到机制粉碎中风化泥质粉砂岩的效果；
(g)打开粉碎部分与装置粉碎输送系统间的隔热板，使崩解、粉碎后的中风化泥质粉砂岩依次通过自上而下孔径由大变小的筛网，并且通过输送系统运走各个级配的中风化泥质粉砂岩碎石；
(h)再次插入隔热板，抽走装置初步筛分部分上部筛网，使中风化泥质粉砂岩进入装置粉碎部分下腔室；
(i)启动中腔室加热棒和洒水喷头，粉碎中风化泥质粉砂岩；
(j)打开粉碎部分与装置粉碎输送系统间的隔热板，使崩解、粉碎后的中风化泥质粉砂岩依次通过自上而下孔径由大变小，并且通过输送系统运走各个级配的中风化泥质粉砂岩碎石。
进一步，所述步骤(a)中，确定开挖范围为15.6m-37.9m。
再进一步，所述步骤(c)中，启动装置初步筛分部分，使中风化泥质粉砂岩依次通过装置孔径为95mm、85mm、75mm、65mm的筛网。
所述步骤(d)中，启动装置筛分输送系统，使步骤(c)筛余的中风化泥质粉砂岩依次通过孔径为40mm、20mm、10mm、5mm、2mm、0.75mm、0.25mm的筛网。
所述步骤(e)中，抽走装置初步筛分部分孔径为75mm、65mm的筛网，使通过孔径为95mm、85mm筛网的中风化泥质粉砂岩进入装置粉碎部分中腔室。
所述步骤(g)中，打开粉碎部分与装置粉碎输送系统间的隔热板，使崩解、粉碎后的中风化泥质粉砂岩依次通过孔径为40mm、20mm、10mm、5mm、2mm、0.75mm、0.25mm的筛网，并且通过输送系统运走各个级配的中风化泥质粉砂岩碎石。
所述步骤(h)中，抽走装置初步筛分部分孔径为95mm、85mm的筛网。
所述步骤(j)中，打开粉碎部分与装置粉碎输送系统间的隔热板，使崩解、粉碎后的中风化泥质粉砂岩依次通过孔径为40mm、20mm、10mm、5mm、2mm、0.75mm、0.25mm的筛网。
优选的，所述中风化泥质粉砂岩破碎分级装置包括带式输送机1、粉碎腔、隔热板6、洒水喷头7、加热棒8和传送带17；粉碎腔的顶部进料口位于所述带式输送机1的出料方向，所述粉碎腔的上部为装置初步筛分部分，自上而下依次设置孔径从大到小的筛网；所述粉碎腔的中部为粉碎部分，内壁设有洒水喷头7，所述粉碎部分自上而下设有隔热板6，所述隔热板6上布置加热棒8；所述粉碎腔的下部为装置粉碎输送系统，自上而下依次设置孔径从大到小的筛网；所述装置初步筛分部分最下层的筛网的孔径比所述装置粉碎输送系统最上层的筛网的孔径大，所述装置粉碎输送系统的每一层筛网均与传送带17连接。
华东某中心城市现拟建商城大道，该项目是集地铁隧道、管廊和城市快速路三线竖向交叠的重大工程项目。该工程路基回填采用泥质粉砂岩改良填料，改良填筑前需对其进行粉碎以达到要求，因该工程回填需求大，施工周期长，利用该装置可方便、经济的实现要求。
本发明的实施方法是：
(a)现场开采，根据现场地层分布情况，确定开挖范围为15.6m-37.9m，开采原岩。
(b)将开采的中风化泥质粉砂岩运至带式输送机处，由输送机将中风化泥质粉砂岩送往装置初步筛分部分，隔热板未放置。
(c)启动装置初步筛分部分，使中风化泥质粉砂岩依次通过装置孔径为95mm、85mm、75mm、65mm的筛网。
(d)启动装置筛分输送系统，使步骤(c)筛余的中风化泥质粉砂岩依次通过孔径为40mm、20mm、10mm、5mm、2mm、0.75mm、0.25mm的筛网，并且通过输送系统运走各个级配的中风化泥质粉砂岩碎石。
(e)抽走装置初步筛分部分孔径为75mm、65mm的筛网，使通过孔径为95mm、85mm筛网的中风化泥质粉砂岩进入装置粉碎部分上腔室。
(f)将隔热板滑入腔室中，启动上腔室加热棒和洒水喷头。干燥土样快速吸水后会对内部气体产生压缩，从而使得被压缩气体反过来对土结构产生拉应力，若土体强度不足以抵抗这种内部的拉应力，则会使土体产生开裂、崩解。当水首先进入孔隙后，土中的可溶盐矿物与水发生水解反应，使得土体孔隙变大，胶结力降低进而诱发泥质粉砂岩崩解、泥化。温度升高除了能加速崩解反应，也有热胀冷缩的效果，进一步扩张产生的裂缝，从而起到机制粉碎中风化泥质粉砂岩的效果。
(g)打开粉碎部分与装置粉碎输送系统间的隔热板，使崩解、粉碎后的中风化泥质粉砂岩依次通过孔径为40mm、20mm、10mm、5mm、2mm、0.75mm、0.25mm的筛网，并且通过输送系统运走各个级配的中风化泥质粉砂岩碎石。
(h)再次插入隔热板，抽走装置初步筛分部分孔径为95mm、85mm的筛网，使中风化泥质粉砂岩进入装置粉碎部分下腔室。
(i)启动下腔室加热棒和洒水喷头，粉碎中风化泥质粉砂岩。
(j)打开粉碎部分与装置粉碎输送系统间的隔热板，使崩解、粉碎后的中风化泥质粉砂岩依次通过孔径为40mm、20mm、10mm、5mm、2mm、0.75mm、0.25mm的筛网，并且通过输送系统运走各个级配的中风化泥质粉砂岩碎石。
本说明书的实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，仅作说明用途。本发明的保护范围不应当被视为仅限于本实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域的普通技术人员根据本发明构思所能想到的等同技术手段。

Claims (9)

1.一种中风化泥质粉砂岩破碎分级装置的操作方法，其特征在于，所述操作方法包括以下步骤：
(a)现场开采，根据现场地层分布情况，确定开挖范围，开采原岩；
(b)将开采的中风化泥质粉砂岩运至带式输送机处，由输送机将中风化泥质粉砂岩送往装置初步筛分部分；
(c)启动装置初步筛分部分，使中风化泥质粉砂岩依次通过装置自上而下孔径由大变小的筛网；
(d)启动装置筛分输送系统，使步骤(c)筛余的中风化泥质粉砂岩依次通过自上而下孔径由大变小的筛网，并且通过输送系统运走各个级配的中风化泥质粉砂岩碎石。
(e)抽走装置初步筛分部分下部的筛网，使通过上部筛网的中风化泥质粉砂岩进入装置粉碎部分中腔室；
(f)启动中腔室加热棒和洒水喷头，干燥土样快速吸水后会对内部气体产生压缩，从而使得被压缩气体反过来对土结构产生拉应力，若土体强度不足以抵抗这种内部的拉应力，则会使土体产生开裂、崩解；当水首先进入孔隙后，土中的可溶盐矿物与水发生水解反应，使得土体孔隙变大，胶结力降低进而诱发泥质粉砂岩崩解、泥化。温度升高除了能加速崩解反应，也有热胀冷缩的效果，进一步扩张产生的裂缝，从而起到机制粉碎中风化泥质粉砂岩的效果；
(g)打开粉碎部分与装置粉碎输送系统间的隔热板，使崩解、粉碎后的中风化泥质粉砂岩依次通过自上而下孔径由大变小的筛网，并且通过输送系统运走各个级配的中风化泥质粉砂岩碎石；
(h)抽走装置初步筛分部分上部筛网，使中风化泥质粉砂岩进入装置粉碎部分下腔室；
(i)启动中腔室加热棒和洒水喷头，粉碎中风化泥质粉砂岩；
(j)打开粉碎部分与装置粉碎输送系统间的隔热板，使崩解、粉碎后的中风化泥质粉砂岩依次通过自上而下孔径由大变小，并且通过输送系统运走各个级配的中风化泥质粉砂岩碎石。
2.如权利要求1所述的中风化泥质粉砂岩破碎分级装置的操作方法，其特征在于，所述步骤(a)中，确定开挖范围为15.6m-37.9m。
3.如权利要求1或2所述的中风化泥质粉砂岩破碎分级装置的操作方法，其特征在于，所述步骤(c)中，启动装置初步筛分部分，使中风化泥质粉砂岩依次通过装置孔径为95mm、85mm、75mm、65mm的筛网。
4.如权利要求3所述的中风化泥质粉砂岩破碎分级装置的操作方法，其特征在于，所述步骤(d)中，启动装置筛分输送系统，使步骤(c)筛余的中风化泥质粉砂岩依次通过孔径为40mm、20mm、10mm、5mm、2mm、0.75mm、0.25mm的筛网。
5.如权利要求4所述的中风化泥质粉砂岩破碎分级装置的操作方法，其特征在于，所述步骤(e)中，抽走装置初步筛分部分孔径为75mm、65mm的筛网，使通过孔径为95mm、85mm筛网的中风化泥质粉砂岩进入装置粉碎部分中腔室。
6.如权利要求5所述的中风化泥质粉砂岩破碎分级装置的操作方法，其特征在于，所述步骤(g)中，打开粉碎部分与装置粉碎输送系统间的隔热板，使崩解、粉碎后的中风化泥质粉砂岩依次通过孔径为40mm、20mm、10mm、5mm、2mm、0.75mm、0.25mm的筛网，并且通过输送系统运走各个级配的中风化泥质粉砂岩碎石。
7.如权利要求6所述的中风化泥质粉砂岩破碎分级装置的操作方法，其特征在于，所述步骤(h)中，抽走装置初步筛分部分孔径为95mm、85mm的筛网。
8.如权利要求7所述的中风化泥质粉砂岩破碎分级装置的操作方法，其特征在于，所述步骤(j)中，打开粉碎部分与装置粉碎输送系统间的隔热板，使崩解、粉碎后的中风化泥质粉砂岩依次通过孔径为40mm、20mm、10mm、5mm、2mm、0.75mm、0.25mm的筛网。
9.如权利要求1～8之一所述的中风化泥质粉砂岩破碎分级装置的操作方法，其特征在于，所述中风化泥质粉砂岩粉碎装置包括带式输送机、粉碎腔、隔热板、洒水喷头、加热棒和传送带；粉碎腔的顶部进料口位于所述带式输送机的出料方向，所述粉碎腔的上部为装置初步筛分部分，自上而下依次设置孔径从大到小的筛网；所述粉碎腔的中部为粉碎部分，内壁设有洒水喷头，所述粉碎部分自上而下设有隔热板，所述隔热板上布置加热棒；所述粉碎腔的下部为装置粉碎输送系统，自上而下依次设置孔径从大到小的筛网；所述装置初步筛分部分最下层的筛网的孔径比所述装置粉碎输送系统最上层的筛网的孔径大，所述装置粉碎输送系统的每一层筛网均与传送带连接。
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