Les machines minières sont directement utilisées pour l'extraction et le traitement des minéraux. Elles comprennent les machines d'extraction et les machines de valorisation. Le principe de fonctionnement et la structure des machines de prospection sont généralement identiques ou similaires à ceux utilisés pour l'extraction de minéraux similaires. De manière générale, les machines de prospection font également partie des machines minières. Par ailleurs, de nombreuses grues, convoyeurs, ventilateurs et systèmes de drainage sont également utilisés dans les opérations minières.
Classification des machines minières
1. Équipement de concassage
Les équipements de concassage sont des équipements mécaniques utilisés pour concasser les minéraux.
Les opérations de concassage sont souvent divisées en concassage grossier, moyen et fin selon la granulométrie d'alimentation et de décharge. Parmi les équipements de concassage de gravier couramment utilisés, on trouve le concasseur à mâchoires, le concasseur à percussion, le concasseur à percussion, le concasseur composé, le concasseur à marteaux monobloc, le concasseur vertical, le concasseur giratoire, le concasseur à cône, le concasseur à rouleaux, le concasseur à double rouleau, le concasseur deux-en-un, le concasseur à formage unique, etc.
Elle est divisée en six catégories selon la méthode de concassage et les caractéristiques structurelles de la machine (principe de fonctionnement).
(1) Concasseur à mâchoires (Laohukou). L'action de concassage consiste à presser périodiquement la plaque de mâchoire mobile contre la plaque de mâchoire fixe pour concasser les blocs de minerai pris en sandwich entre elle.
(2) Concasseur à cône. Le bloc de minerai est situé entre les cônes intérieur et extérieur, le cône extérieur est fixe et le cône intérieur oscille de manière excentrique pour concasser ou briser le bloc de minerai pris en sandwich entre lui.
(3) Concasseur à rouleaux. La pépite est principalement soumise à un concassage continu dans l'espace entre deux rouleaux ronds tournant en sens inverse, mais il y a également un effet de broyage et d'écaillage, et la surface dentée du rouleau a également un effet de hachage.
(4) Concasseur à percussion. Les pépites de minerai sont concassées par l'impact des pièces mobiles en rotation rapide. Cette catégorie comprend : le concasseur à marteaux, le concasseur à cage et le concasseur à percussion.
(5) Broyeur. Le minerai est concassé par l'impact et l'action de broyage du milieu de broyage (bille d'acier, tige d'acier, gravier ou bloc de minerai) dans le cylindre rotatif.
(6) Autres types de machines de concassage et de broyage.
2. Machines minières
Les machines minières désignent les équipements mécaniques utilisés pour l'extraction directe des minéraux utiles et les travaux miniers, notamment : les machines d'extraction des minerais métalliques et non métalliques ; les machines d'extraction du charbon ; et les machines de forage pétrolier. La première haveuse à disque pneumatique a été conçue par l'ingénieur britannique Walker et fabriquée avec succès vers 1868. Dans les années 1880, des centaines de puits de pétrole aux États-Unis ont été forés avec succès grâce à des foreuses à percussion à vapeur. En 1907, une foreuse à rouleaux a été utilisée pour forer des puits de pétrole et de gaz naturel. Depuis 1937, elle est utilisée pour le forage à ciel ouvert.
3. Machines minières
Machines minières Les machines minières utilisées dans les mines souterraines et à ciel ouvert comprennent : des machines de forage pour le forage des trous de mine ; des machines d’excavation et des machines de chargement et de déchargement pour l’extraction et le chargement du minerai ; des machines de creusement de tunnels pour le forage de terrasses, de puits et le nivellement.
4. Machines de forage
Les machines de forage se divisent en deux catégories : les foreuses de roche et les foreuses de fond. Ces dernières se subdivisent en foreuses de surface et foreuses de fond.
① Perforatrice : utilisée pour forer des trous de mine de 20 à 100 mm de diamètre et d'une profondeur inférieure à 20 mètres dans des roches de dureté supérieure à moyenne. Selon leur puissance, on distingue les perforatrices pneumatiques, thermiques, hydrauliques et électriques. Les perforatrices pneumatiques sont les plus répandues.
② Appareil de forage de surface : Selon leur mécanisme de concassage du minerai, on distingue les appareils de forage à percussion à câble d’acier, les appareils de forage fond de trou, les appareils de forage à rouleaux et les appareils de forage rotatifs. Les appareils de forage à percussion à câble d’acier ont été progressivement remplacés par d’autres types d’appareils en raison de leur faible rendement.
③Installateur de forage de fond de trou : Lors du forage de trous de mine de fond de trou d'un diamètre inférieur à 150 mm, en plus des perforatrices de roche, des foreuses de fond de trou de petit diamètre de 80 à 150 mm peuvent également être utilisées.
5. Machines de forage de tunnels
En utilisant la pression axiale et la force de rotation de l'outil de coupe pour rouler sur la surface de la roche, il est possible de concasser directement la formation rocheuse minéralisée ou le gisement. Les outils utilisés comprennent des fraises à disque, des fraises à coin, des fraises à bouton et des outils de fraisage. Selon le type de tunnelage, on distingue les foreuses ascendantes, les foreuses de puits et les foreuses de route plate.
① Les foreuses de trous de remontée sont spécialement conçues pour le forage de ces trous et goulottes. Généralement, il n'est pas nécessaire de pénétrer dans le trou. Un trou pilote est d'abord foré à l'aide d'un trépan à rouleaux, puis un alésoir composé d'une fraise à disque est utilisé pour agrandir le trou par le haut.
② L'appareil de forage à puits est spécialement utilisé pour forer un puits en une seule fois et se compose d'un système d'outils de forage, d'un dispositif rotatif, d'un derrick, d'un système de levage d'outils de forage et d'un système de circulation de boue.
③ La foreuse est un équipement mécanisé complet qui combine le concassage mécanique de la roche, l'évacuation des déblais et l'excavation continue. Elle est principalement utilisée pour les galeries de mine de charbon, les tunnels d'ingénierie dans les mines tendres et le nivellement intermédiaire des roches minéralisées de dureté moyenne et élevée.
6. Machines d'extraction du charbon
L'exploitation minière du charbon est passée d'une semi-mécanisation dans les années 1950 à une mécanisation complète dans les années 1980. Cette mécanisation est largement utilisée dans les haveuses à double (ou simple) tambour (ou charrues) à faible profondeur, les convoyeurs à raclettes flexibles, les soutènements hydrauliques autoportants et autres équipements permettant le concassage et le chargement du charbon au front de taille. La mécanisation complète des opérations (charbon, transport, soutènement, etc.) est ainsi réalisée. La haveuse à double tambour est une machine de chute du charbon. Le moteur électrique transmet la puissance au tambour spiralé pour faire tomber le charbon via le réducteur de l'élément de coupe, et le mouvement de la machine est assuré par le moteur électrique grâce au dispositif de transmission de l'élément de traction. Il existe deux principaux modes de traction : la traction par chaîne d'ancrage et la traction sans chaîne d'ancrage. La traction par chaîne d'ancrage est obtenue en engrenant le pignon de l'élément de traction avec la chaîne d'ancrage fixée au convoyeur.
7. Forage pétrolier
Machines de forage pétrolier terrestre. Selon le procédé d'extraction, elles se divisent en machines de forage, machines d'extraction du pétrole, machines de reconditionnement et machines de fracturation et d'acidification pour maintenir une production élevée des puits de pétrole. Machines de forage : ensemble complet d'équipements mécaniques pour le forage de puits de production de pétrole ou de gaz naturel. Les installations de forage comprennent des derricks, des treuils, des groupes électrogènes, des systèmes de circulation de boue, des systèmes d'arrimage, des plateaux tournants, des têtes de puits et des systèmes de commande électrique. Le derrick sert à installer des grues, des poulies de levage, des crochets, etc., à lever et descendre d'autres objets lourds sur la plateforme de forage et à suspendre les outils de forage dans le puits.
8. Machines de traitement des minéraux
Le traitement des minerais consiste à sélectionner les minéraux utiles parmi les matières premières minérales collectées, en fonction de leurs propriétés physiques, physico-chimiques et chimiques. La mise en œuvre de ce procédé repose sur des machines de traitement. Ces machines se divisent en plusieurs catégories, selon l'étape du traitement : concassage, broyage, criblage, tri et déshydratation. Parmi les concasseurs les plus courants, on trouve les concasseurs à mâchoires, les concasseurs giratoires, les concasseurs à cône, les concasseurs à rouleaux et les concasseurs à percussion. Le broyeur le plus répandu est le broyeur à tambour, qui comprend également les broyeurs à barres, les broyeurs à boulets, les broyeurs à gravier et les broyeurs à lames ultrafines. Les cribles vibrants inertiels et les cribles à résonance sont couramment utilisés pour le criblage. Les classificateurs hydrauliques et mécaniques sont des machines de classification largement utilisées pour les opérations de classification par voie humide. La machine de flottation par airlift à section complète est couramment utilisée, tandis que le système de déshydratation par criblage multifréquence est le plus répandu pour l'évacuation à sec des résidus. Le système de concassage et de broyage le plus connu est le broyeur à lames ultrafines.
9. Machines de séchage
Le séchoir spécial pour boues est un nouveau type d'équipement de séchage spécial développé à partir du séchoir à tambour, qui peut être largement utilisé dans :
1. Séchage des boues de l'industrie charbonnière, du charbon brut, du charbon propre par flottation, du charbon propre mélangé et d'autres matériaux ;
2. Séchage des scories de haut fourneau, de l'argile, de la bentonite, du calcaire, du sable, de la pierre de quartz et d'autres matériaux dans l'industrie de la construction ;
3. Séchage de divers concentrés métalliques, résidus de déchets, résidus miniers et autres matériaux dans l'industrie de valorisation ;
4. Séchage des matériaux non thermosensibles dans l'industrie chimique.
Date de publication : 23 novembre 2020