海底鈷結(jié)殼破碎過程理論分析及試驗研究.pdf

1、隨著陸地固體礦產(chǎn)資源日趨減少及開采成本快速攀升，海洋固體礦產(chǎn)資源逐漸受到越來越多的關(guān)注，其中最具代表性的便是深海富鈷結(jié)殼。無論是國內(nèi)還是國外鈷結(jié)殼的開采技術(shù)已然變成一個重點發(fā)展方向。獲取鈷結(jié)資源的第一步便是從深海底將其與基巖分離、破碎。破碎頭是開采的關(guān)鍵部件。正確的破碎頭設(shè)計是確保開采系統(tǒng)高效工作的基礎(chǔ)。
　　本文首先對國內(nèi)外鈷結(jié)殼開采現(xiàn)狀進(jìn)行了對比分析。通過對幾種典型巖石切割機(jī)理的分析對比研究確定了鈷結(jié)殼的破碎適用機(jī)理。對鈷結(jié)殼

2、的物理特性參數(shù)進(jìn)行了分析說明，依此設(shè)計制作了用于破碎實驗的模擬鈷結(jié)殼。根據(jù)鈷結(jié)殼物理特性參數(shù)設(shè)計了一種破碎頭，并利用LS-DYNA軟件開展了破碎仿真研究。通過求解獲得了破碎頭工作中在X、Y、Z三個方向受到的截割阻力Fc、進(jìn)給阻力Ff和側(cè)向阻力Fs，它們構(gòu)成破碎頭工作過程中所受的主要外力，Z軸方向的側(cè)向阻力表明在截割過程中產(chǎn)生了軸向力。根據(jù)仿真結(jié)果設(shè)計優(yōu)化并制作了鈷結(jié)殼破碎頭，最后在實驗室建立了鈷結(jié)殼破碎試驗系統(tǒng)，對其作業(yè)參數(shù)進(jìn)行了試驗。