Богуславский Э.И. Управление качеством руды

Подождите немного. Документ загружается.

Вероятностно-координированные модели. Параметры

содержания стохастичны, но в пространстве, по одной или

нескольким координатам на месторождении, можно выделить

участки (блоки)

с6равномерным

распределением

качества (рис.8.2).

Участки рудного

тела6I, II, III

отличаются по

распределению

содержания ПК в

рудном теле, однако,

в каждом из них оно

сравнительно

однородно.

Коэффициент вариации содержаний ПК в пробах  различен по

выделенным участкам, но одинаков в пределах их границ.

,6%

m, L, H, м

 < 206%

 >> 206%

Рис.8.1. Статистическая модель содержания ПК

в рудном теле

Геометрические модели. Параметры качества

аппроксимируются однозначной, непрерывной и плавной кривой

(рис.8.3). Стохастичностью, изменчивостью данных можно в этом

случае пренебречь. Коэффициент вариации содержаний ПК в пробах

по мощности, простиранию и падению (восстанию) 6>61006%, но на

каждом участке этой кривой 6<610156%.

В качестве критерия при выборе математических моделей

для групп рудных тел используется коэффициент вариации:

III

 < 206%

 < 406%

 = 201006%

,6%

 = 201006%

 < 1006%

m, L, H, м

Рис.8.2. Вероятностно-координированная модель содержания ПК в рудном теле

 > 1006%

 < 10156%

,6%

m, L, H, м

Рис.8.3. Геометрическая модель содержания ПК в рудном теле

6при 6<6206% – статистические модели, так как содержание

ПК по заданной координате (m, L или H) практически не меняется;

6при 6=6201006% – вероятностно-координированные

модели, так как содержание ПК по заданной координате на

выделенных участках достаточно стабильно, однако в целом по

рудному телу переменно;

6при 6>61006% – геометрические модели, так как

содержание ПК по заданной координате резко меняется, а случайной

изменчивости вдоль кривой почти не наблюдается.

9. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РУДЫ

И ЕГО СТАБИЛЬНОСТИ

Контроль качества руды – определение методами

опробования основных нормированных (регламентированных)

характеристик и параметров руды и сопоставление их с

требованиями покупателя (потребителя).

Опробование – взятие проб и проведение их анализов для

определения химического, минерального состава руд и вмещающих

пород, их физико-механических, технологических и других качеств.

Проба – выделенная часть массива или рыхлой массы, с

допустимой погрешностью характеризующая одно или комплекс

свойств (качеств) всего массива или его участка. Технологически

пробы делят на две группы:

6опробование без изъятия из массива или потока ведется

автоматическими датчиками по приборам неразрушающего

контроля и проникающих излучений (температура, газовыделения,

уровень излучения и др.);

6опробование с изъятием части массива, ее обработкой и

анализом – наиболее типичный вид контроля качества.

Источники информации при опробовании. Для

глобального управления качеством руды на горно-обогатительном

предприятии необходимо иметь информацию о ее свойствах на всех

стадиях процесса добычи и переработки. Обычно выделяют три

этапа и источника получения информации: геолого-разведочные

работы, добыча руды и обогащение руды.

Геолого-разведочные работы. Опробование ведется на всех

стадиях разведки. При детальной разведке пробы берут из

разведочных и горно-капитальных выработок и скважин (обычно по

сетке 5066506м). Эта информация используется при проектировании

и перспективном планировании горных работ. При промышленной

разведке (доразведке) при отборе проб из выработок и скважин по

сетке, размеры которой обычно совпадают с размерами

эксплуатационных блоков, получают информацию для составления

планов горных работ (при текущем планировании). При

эксплуатационной разведке отбор проб из выработок ведется по

сетке 56656м или в соответствии с параметрами нарезных работ и

размерами элементов эксплуатационных блоков; расстояниями

между дучками, буровыми штреками и др. Эта информация

необходима для текущего планирования и оперативного управления

горными работами.

Добыча руды. Опробование может проводиться в массиве

неотбитой руды (в груди забоя, почве, кровле, стенке выработки и

др.); в навале отбитой руды (в камере, под дучкой, в ПДМ, в

вагонетке, в самосвале, бункере, штабеле, на складе и др.) и в

транспортном потоке руды (на транспортерах, конвейерах, в

пульпопроводах и др.).

Обогащение. Опробование ведется при входе рудопотока в

дробильный цех (головное опробование), после дробления (на

лентах транспортеров), на сливе классификатора (после

измельчения), на флотационных машинах; на сливе в хвосты и др.

Способы отбора проб. При добыче руды различают

способы отбора проб в ненарушенном массиве, в неподвижных и в

перемещающихся рыхлых массах.

Ненарушенный массив. В забоях применяются следующие

способы отбора проб:

6штуфной – отбойка характерных кусков руды (отбор штуфа

геологическим молотком) массой 0,526кг;

6точечный – отбойка кусков руды массой 301006г по сетке

(в ее узлах), общая масса пробы 156кг;

6шпуровой и скважинный – отбор шлама или керна по всей

длине или на отдельных участках;

6бороздовый – отбойка борозды шириной 2-206см и

глубиной 1-106см, масса пробы 5-506кг с 16м борозды;

6задирковый – снятие слоя руды на глубину 5-106см по всей

площади забоя, масса пробы 50-2506кг с 16м

забоя;

6валовый – отбор в пробу всей отпалки (уходки) массой в

десятки и сотни тонн руды.

Масса и плотность взятия проб нарастает по мере

повышения неравномерности распределения качества руды в

массиве и требований к достоверности и точности информации.

Неподвижные рыхлые массы (навал). В зависимости от

характера распределения ПК в навалах используется горизонтальное

опробование (при однородной по вертикали руде) горстевым

способом с отбором малых проб совком по узлам сетки (для

вагонеток, ПДМ, самосвалов и др.), а также канавами по площади

навалов (для штабелей, складов, хвостохранилищ и др.).

При неоднородной по вертикали руде ведется вертикальное

опробование следующими способами совком на глубину 0,2-0,56м,

шнеком с кожухом или без него, щупом с боковой щелью или

открытым торцом, желонкой (для жидких сред) и шурфом (для

мощных навалов руды).

Выборочное опробование производится при погрузочно-

разгрузочных работах. В этом случае каждая n-я лопата или ковш

подаются в пробу.

Перемещающиеся рыхлые массы. Их опробование

проводится, в основном, на конвейерах, вибропитателях,

пульпопроводах и т.п. Для оценки качественных характеристик

потоков руды на транспортном оборудовании, как правило,

устанавливаются пункты постоянного опробования, через которые

проходит весь рудопоток. Это дает максимально достоверную и

оперативную информацию.

Отбор проб на конвейерах возможен тремя способами:

6поперечных сечений – отбирается специально отсекаемая

поперечная полоса рудопотока (рис.9.1,6а);

6продольных сечений – отбирается продольно вырезанная

полоса рудопотока (рис.9.1,6б);

6комбинированный – отбирается часть потока, вырезаемая в

продольном и поперечном направлениях (рис.9.2).

Рис.9.2. Комбинированный способ извлечения элементов потока:

1 – лента транспортера; 2 – пробы; 3 – направление движения ленты;

4 – скребки; 5 – направление движения скребков

Рис.9.1. Способ поперечных (а) и продольных (б) сечений:

1 – лента транспортера; 2 – ящик для сбора проб; 3 – проба; 4 – направление

движения ленты; 5 – скребок; 6 – направление движения скребка

10. ПРИНЦИПЫ И ЭТАПЫ УПРАВЛЕНИЯ

КАЧЕСТВОМ РУДЫ ПРИ ДОБЫЧЕ

Основные принципы управления качеством руды.

Управление качеством руды основано на усреднении и разделении

рудопотоков, а также сочетании комплекса этих мероприятий на

всех или некоторых этапах ее добычи и отгрузки.

Усреднение рудопотоков. Это организованное, управляемое

и контролируемое объединение рудопотоков для смешивания руды,

начиная от места ее отбойки и (или) выпуска до завершения

транспортировки на обогатительную фабрику. Усреднение руды

дает следующие положительные результаты:

6обеспечение равномерной отработки богатых и бедных

руд, т.е. наиболее полной выемки запасов полезных ископаемых;

6возможность применения высокопроизводительных систем

разработки;

6снижение затрат на добычу руды.

К недостаткам этой системы следует отнести следующее:

6необходимость держать в эксплуатации большое

количество забоев, блоков, а иногда и горизонтов;

6усложнение организации работы внутришахтного

транспорта;

6затраты на строительство усреднительных сооружений и

оборудование (бункеры, штабели, склады, усреднительные машины

и др.);

6сложность управления качеством руды.

Разделение рудопотоков. Организованная, управляемая и

контролируемая дифференциация потоков руды с разделением их по

сортам. Это способствует росту конкурентоспособности

предприятия, обеспечивая наиболее полное соответствие

выпускаемой продукции требованиям покупателя (ОФ), большую

мобильность при изменениях конъюнктуры рынка, увеличение цены

продукции и спроса на рынке, снижение транспортных расходов,

отходов производства, улучшение экологической обстановки и др.

Комплекс мероприятий по разделению рудопотоков требует

больших затрат по следующим направлениям:

6строительство специализированных для выдачи различных

сортов руды горных выработок (стволов, капитальных, блоковых

рудоспусков и др.);

6строительство дополнительных транспортных линий

(выработок и коммуникаций);

6строительство разделительных ячеистых бункеров и других

сооружений.

Отрицательно сказывается на экономике предприятия

применение дорогостоящих или малопроизводительных систем

разработки, а также дополнительные затраты для организации на

горизонтах и поверхности раздельных рудопотоков и управления

ими.

Комбинированный принцип. Сочетание усреднения и

разделения рудопотоков, как правило, реализуется в управлении

дозированием разносортной руды для получения шихты заданного

ОФ качества.

Основные этапы (стадии) управления качеством руды.

Управление качеством руды ведется постадийно:

6установление (обоснование) качества руды;

6обеспечение качества руды;

6поддержание (стабилизация) качества руды.

Установление (обоснование) качества руды – это

определение требуемых покупателем и выгодных руднику

качественных характеристик продукции рудника. Этот этап в

большей мере выполняется на стадии геолого-разведочных и

проектных работ и включает следующие операции:

6определение и обоснование кондиций на рудоминеральное

сырье;

6оценка запасов месторождений;

6выбор схем и средств управления качеством руды;

6выбор технологии и оборудования разработки

месторождения;

6выбор технологии и оборудования обогащения руды.

Обеспечение качества руды – это разработка и реализация

комплекса требований к ведению горных работ и проведение

мероприятий, позволяющих создать условия для соблюдения

установленных регламентов качества руды. Разработка требований

производится на стадии ведения строительства и эксплуатации

горного предприятия, а их реализация является задачей горно-

технологического менеджмента (годовой, полугодовой или

ежеквартальный проект горных работ и др.).

Поддержание (стабилизация) качества руды – это

оперативное регулирование качества на базе усреднения или

разделения рудопотоков на всей технологической цепочке добычи и

отгрузки руды. Этот этап сопровождает эксплуатационные работы

от пуска рудника до его санации. В общем процессе управления

качеством руды он является решающим, наиболее протяженным во

времени и имеющим постоянную обратную связь с двумя

предыдущими.

Средства управления качеством руды. Различают

технологические способы, технические средства и организационные

методы управления качеством руды.

Технологические способы управления качеством

рудопотока6– это совокупность проектных, плановых и текущих

(оперативных) решений, воплощаемых на стадиях проектирования,

строительства и эксплуатации горного предприятия, которая

базируется на анализе, использовании либо устранении воздействия

технологических факторов, определяющих качество руды. Среди

последних выделим порядок отработки горизонта, размеры (запасы)

блоков, системы разработки, процессы очистной выемки (отбойка

руды, выпуск доставка руды и управление горным давлением).

Технические средства включают различные сооружения и

оборудование, обеспечивающие возможность управления качеством

руды:

6специализированные стволы под разные сорта руды (на

руднике «Кируна» в Швеции для этих целей пройдено девять

стволов);

6общие усреднительные и ячеистые разделительные бункеры,

причем чем больше объем бункера, тем больше эффект усреднения

(на руднике «Гигант» в Кривбассе было построено четыре подземных

бункера: для породы, мартеновской, рядовой и разубоженной руды;

на руднике «Кируна» созданы бункеры для девяти сортов руды);

6капитальные и блоковые рудоспуски для руд с разным

содержанием полезных компонентов;

6усреднительные склады, штабели и машины;

6системы компьютерного управления внутришахтным

транспортом.

Организационные методы позволяют на стадиях

планирования и оперативного управления горными работами

проводить текущее регулирование качества рудопотоков с помощью

следующих мероприятий:

6деконцентрации горных работ, т.е. увеличения количества

забоев, блоков, панелей, горизонтов и др.;

6изменения производительности очистных блоков (объемов

отгрузки руды);

6мобильного изменения кондиций, отвечающего динамике

конъюнктуры рынка;

6управления рудопотоками на базе экономико-

математического моделирования с помощью ЭВМ.

11. УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ РУДЫ – ОСНОВА

ГОРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО МЕНЕДЖМЕНТА

Рыночные условия взаимодействия горных предприятий с

государством и отечественными или зарубежными потребителями

их продукции вызывают настоятельную необходимость

использования новых методов управления горными работами,

адекватных динамике и содержанию экономических процессов.

Особенно сложна ситуация в горно-рудной

промышленности. Беспредельное многообразие качества руды и

элементов залегания месторождений требует обоснованного и

четкого планирования и выполнения всего цикла горных работ.

Принципы формирования планов горных работ и управления ими,

диктуемые ранее директивно заданными объемами добычи (по руде

или металлу) и себестоимостью руды, уступают место требованиям

рынка: качеству продукции, спросу, конъюнктуре цен и др.

Необходимость и возможность обеспечить мобильную,

гибкую и эффективную систему управления горными работами на

рудниках, позволяющую сохранять конкурентоспособность и