某矿石准静态加载破碎特性试验与模拟研究

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。