Богуславский Э.И. Управление качеством руды

Подождите немного. Документ загружается.

поступающего на разгрузку, и получает возможность исключать

появление неконтролируемой дисперсии содержания ПК.

Способ управления горным давлением. Рассмотрим

влияние следующих основных способов управления горным

давлением на качество рудопотока: оставление целиков,

магазинирование руды, закладка выработанного пространства и

обрушение руды и вмещающих пород.

Рудные целики (регулярно расположенные) вызывают

снижение качества рудопотока, а породные целики с убогой рудой

(предпочтительней нерегулярное их расположение) обеспечивают

повышение качества рудопотока. При магазинировании руды (за

счет знакопеременной нагрузки магазинированной руды на висячий

и лежачий бока) во время выпуска активизируется вторичное

разубоживание, что ухудшает качество руды.

Закладка выработанного пространства в зависимости от типа

и качества работ может существенно сократить потери и

разубоживание руды (упрочненная или бетонная закладка) либо

вызывать потери (просыпание мелочи в закладку) или

разубоживание (при поддирке верхнего слоя закладки) руды (рыхлая

закладка без настилки полков).

Обрушение руды и вмещающих пород при пустых

вмещающих породах влияет на качество руды весьма негативно, а

при наличии в пустых породах полезного компонента может влиять

позитивно.

6. ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИЕ

ФАКТОРЫ,

ПОЗВОЛЯЮЩИЕ РЕГУЛИРОВАТЬ

И ПОДДЕРЖИВАТЬ КАЧЕСТВО И

СТАБИЛЬНОСТЬ РУДОПОТОКА

Эта группа факторов (рис.6.1) зачастую определяюще, хотя и

неоднозначно, влияет на качество полезного ископаемого,

направляемого на ОФ.

Выделяют следующие группы организационно-технических

факторов:

6концентрация горных работ;

6деконцентрация горных работ;

6производительность забоя, блока, панели (нагрузка);

6кондиции на отгружаемую руду;

6методы и средства опробования рудопотока;

6технические сооружения и средства управления качеством

руды;

6управление подземным транспортом.

Концентрация горных работ. Ведение добычных работ

одновременно на ограниченном участке рудного тела или горизонта

(рис.6.2) снижает до минимума опережающие инвестиции (на

проведение горно-капитальных выработок, приобретение

оборудования и др.) и эксплуатационные затраты (на поддержание

выработок, проветривание, энергетическое обеспечение и др.).

Если содержание ПК в рудном теле постоянно, то

концентрация горных работ вполне приемлема, ибо не влияет на

качество и стабильность рудопотока (нет сложностей с подбором

шихты). При изменении содержания ПК в рудном теле по одной из

закономерностей (полиному первого или второго порядка,

гиперболе, экспоненте и др.) подбирать шихту, а также

поддерживать качество и стабильность при выходе из строя бедных

или богатых блоков затруднительно. Возникает угроза

существенных потерь полезного ископаемого за счет вынужденного

перевода бедных блоков в забалансовые. При хаотичном

распределения ПК в рудном теле концентрация горных работ не

допустима, так как практически невозможно подобрать шихту на

достаточно продолжительный период работы горизонта.

Рассредоточение на горизонте (этаже)

Рассредоточение на группе этажей

Организационно-технические факторы

Повышение уровня стабильности рудопотока

Ухудшение возможности подбора шихты

Бортовое содержание

Промышленный минимум

В массиве руды

В рудопотоке от забоя

В рудопотоке от блоков, панелей

В рудопотоке на горизонте

В общерудничном рудопотоке

Управление на базе компьютерных технологий

Управление диспетчером

Содержание ПК постоянно

Содержание ПК изменяется закономерно

Содержание ПК изменяется стохастично

Для разделения или усреднения рудопотоков

Для усреднения руды

компьютерное регулирование доставки

Для разделения руды по сортам

Концентрация

горных

работ

Деконцентра

ция

горных работ

Производит

ельность

блока,

забоя

Кондиции

на

отгружаему

ю руду

Методы

и средства

опробования

рудопотока

Сооружения

и средства

для управления

качеством руды

Внутришах

тный

транспорт

Рис.6.1. Классификация организационно-технических факторов, их содержания и последствий, определяющих

качество рудопотока и его стабильность

Деконцентрация горных работ. Рассредоточение

эксплуатационных блоков на горизонте и (или) по этажам (рис.6.2)

требует опережающих инвестиций (на проведение горно-

капитальных выработок, приобретение оборудования и др.),

дополнительных издержек производства (на поддержание

выработок, проветривание, энергетическое обеспечение и др.) и

вызывает «замораживание» средств.

Деконцентрация горных работ на горизонте (этаже)

возможна при любом распределении ПК в рудном теле. Она

зачастую необходима при переменном содержании ПК, так как

позволяет легко подобрать шихту из блоков с разным содержанием в

плановом и аварийном режимах, а также сравнительно просто

поддерживать стабильность качества рудопотока. Кроме того,

деконцентрация обеспечивает наибольшую полноту отработки

Рис.6.2. План горизонта и графики изменения содержания ПК при концентрации

горных работ (левое крыло) и деконцентрации (правое крыло).

Условные обозначения см. рис.5.2



б в

запасов. Следует отметить, что деконцентрация не всегда допустима

по условиям горного давления. Возможности, позитивные и

негативные стороны деконцентрации горных работ при помощи

увеличения количества эксплуатируемых горизонтов (этажей)

аналогичны таковым при деконцентрации на одном горизонте.

Производительность забоя, блока, панели (нагрузки).

Производительность эксплуатационного блока (нагрузка) является

одним из главных средств управления качеством рудопотока. При

заданных потребителем (ОФ) регламентах (

ОФ

– содержание ПК в

рудопотоке на ОФ и А

– количество отгружаемой руды),

необходимо выдерживать качественные характеристики добытой

руды на уровне 

6=6(166)

ОФ

, где 

6– содержание ПК в добытой

руде; 6– допустимые колебания содержания ПК в рудопотоке,

доли единицы.

Среднее содержание ПК в рудопотоке на ОФ зависит от

производительности i-х эксплуатационных блоков Р

и содержания

ПК в добытой из них руде 









при этом





6=6

Повышение уровня стабильности содержания ПК в

рудопотоке обеспечивается увеличением производительности блока

до определенных пределов. Если увеличение производительности

блока (забоя) приводит к значительному сокращению их количества

в эксплуатации, то возможности подбора шихты и регулирования

стабильности рудопотока существенно ухудшаются.

Кондиции на отгружаемую руду. Кондиции на содержание

ПК в руде определяются двумя показателями:

6бортовым содержанием, т.е. наименьшим содержанием

полезного компонента, по которому оконтуривают рудное тело, с

обеспечением среднего содержания ПК, соответствующего

промминимуму;

6промминимумом (промышленным минимальным

содержанием ПК), т.е. средним содержанием полезного компонента

в руде, отвечающим требованиям рынка.

Существует много методов определения кондиций на

содержание ПК в руде. Обобщенно и схематизировано их можно

формализовать в виде следующих этапов:

),(ЦЦС

кондсрборт.кондбортрсрборт

 Q

Поясним схему поэтапно:

1.6Последовательный перебор (назначение) бортовых

содержаний 

борт

, по каждому из которых производится

оконтуривание рудного тела (например, при помощи пакета Data

Mining). По графику изменения содержания ПК в рудном теле

(рис.6.3) устанавливается его средняя мощность m.

2.6Подсчет запасов руды Q в пределах оконтуренного

рудного тела.

3.6Определение среднего содержания ПК 

ср

в оконтуренных

запасах.

4.6Расчет себестоимости добычи руды (С

) и конечной

продукции (С

5.6Формирование цены руды или продукции Ц

6.6Сопоставление этих показателей с рыночной ценой Ц.

7.6Если цена руды или продукции Ц, больше ее рыночной

цены Ц

, то назначается новое 

борт

и процесс определения кондиций

повторяется. Если цена руды или продукции меньше либо равна

рыночной, то данное значение 

борт

принимается за граничное



борт.6конд

, обеспечивающее промминимум, а 

ср

назначается

промышленно минимальным (кондиционным) 

конд

Методы и средства опробования рудопотока.

Опробование – получение информации о качестве (содержании)

руды. Оно проводится в массиве руды, в рудопотоке от забоя, в

рудопотоке от эксплуатационных блоков (панелей), в рудопотоке на

горизонте, в общерудничном рудопотоке.

Опробование характеризуется периодичностью (частота

взятия проб и сроки их обработки), информативностью (объем и

качество представленной информации) и объективностью

(достоверность отбора и обработки проб).

Технические сооружения и средства управления

качеством руды. К техническим сооружениям, средствам и

m, м

,6%



борт3



борт2



борт1

Рис.6.3. Схема для определения кондиций на содержание ПК в рудном теле

оборудованию по обеспечению управления качеством и

стабильностью рудопотока относятся сооружения и выработки для

разделения руды по сортам , для усреднения руды и для разделения

и усреднения рудопотоков.

Для разделения руды по сортам используют следующие

сооружения:

6специализированные стволы для выдачи руды разных

сортов (классический пример – рудник Кируна в Швеции, на

котором построено девять рудоподъемных стволов для выдачи руды

разных сортов);

6капитальные и участковые рудоспуски, разделенные по

сортам руды (появились впервые на канадских медных рудниках и в

настоящее время широко распространены в горно-добывающей

промышленности России и мира);

6бункеры по сортам руды (в Кривбассе четыре подземных

бункера для мартеновской, рядовой и разубоженной руды, а также

пустой породы).

Для усреднения руды предназначены усреднительные

склады и штабели (рис.6.4-6.6) постоянного (непрерывного)

действия (через них проходит вся добытая руда) и периодического

(временного) действия, которые служат резервными для

подмешивания руды другого качества с целью обеспечить

требования ОФ.

Штабель – это организованный отвал руды на поверхности

или в крытом складе. Принцип усреднения заключается в отсыпке

штабеля горизонтальными (рис.6.4,6а) или наклонными (рис.6.5,6а)

слоями и отгрузкой его встречными (поперечными) слоями

(рис.6.4,6б и 6.5,6б).

Рис.6.6. Усреднительный склад с поперечно-продольной укладкой руды

горизонтальными слоями

1 – система конвейеров для поперечно-продольной укладки руды;

2 – погрузодоставочная машина; 3 – выезд (ворота); 4 – направления

отсыпки руды

Рис.6.4. Усреднительный штабель (склад) в стадии формирования горизонтальными

слоями (а) и отгрузки наклонными слоями (б); 1 и 3 – самосвал,

транспортирующий и разгружающий руду; 2 – бульдозер, планирующий плоский

штабель;

4 – экскаватор, отгружающий руду

Рис.6.5. Усреднительный штабель (склад), отсыпаемый наклонными слоями:

а – отсыпка наклонными слоями; б – отгрузка встречными (поперечными) слоями;

1 – самосвал, разгружающий руду; 2 – экскаватор, отгружающий руду

Рис.6.7. Усреднительный бункер

1 – рудопотоки из эксплуатационных блоков;

2 – области формирования наклонных слоев

отсыпки руды; 3 – эллипсоиды вращения; 



, 

– содержания ПК

в рудопотоках

