矿块在破碎过程中的受压原理分析

从广义上讲就是减小矿石粒度的过程，也就是矿物逐步单体解离的过程，破碎的实质就是对矿石施加外力，克服矿石的内聚力。今天我们一起来了解分析矿块在破碎过程中的受压原理。

压力在矿块内的传递

对于固体内的一个平面，组成固体的各粒子间靠化学键或分子相互作用力联接，假设固体受到一个外力P的作用，该力的垂直分力施加到A粒子上，A粒子就离开振动的平衡位置，此时与A相邻的B、C粒子受到A粒子的作用，之间的距离增加，弹簧被拉长，两粒子之间出现拉力。而A、E粒子之间的距离缩短弹簧被压缩，两粒子之间出现斥力。当力P达到一定值时，其产生的垂直分应力将向下一层一层地传递，外力P的水平分离则使B、C产生侧向滑移。

一、压力作用下矿块的变形

矿块在外力作用下，由于力在矿块内部的传递，导致内部化学键的伸长或缩短，因此矿块从宏观上看将发生变形。通常弹性矿块的断裂应力值较高而断裂应变量极小，意味着断裂前洗手很小的能量，而塑性矿块断裂之前吸收的能量则比弹性矿块高得多。

二、压力作用下矿块裂纹的产生

由前面的分析可知，当作用于矿块上的外力足够大时数量巨大的化学键断裂，宏观上表现为矿块中滋生出微裂纹。另一方面，矿块本身也存在晶格缺陷，内部村在着许多细小的微裂纹，外力P的作用同时也将使这些微裂纹扩展，矿块中储存的较高的应变能迅速转化为裂纹扩展所需的功。当材料的抗拉强度达到一定程度时，裂纹将扩展，随着裂纹长度的不断增加盈利集中将更明显，更终导致矿块的破裂。

三、外力取消后矿块的形变

1、形变和新生表面的形成：当压力足够大时，作用在矿块上的应力超过了矿块的屈服极限，矿块中产生大量的裂纹，当裂纹的宽度足够大时，即使外力消失，裂纹也不会恢复，这种大而宽的裂纹就是所谓的新生表面，此时破碎物料所受的压力将有一部分转化为化学键的断裂能，即新生表面的表面自由能，也有一部分转化为裂纹附近的塑性变形能等。

2、微裂纹的愈合和弹性变形：事实上微裂纹的产生和扩展是处在一个动态过程中，在受压较小的情况下，微裂纹的产生和扩展相对较少，而微裂纹的愈合相对较多，当系统位能下降的数值不足以产生新生表面积时，微裂纹将自动愈合，下降的系统位能将转化为弹性变性能。