Определение минимального объема руды в усреднительном складе в зависимости от величины допустимого отклонения параметра качества Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

симости позволяет определять диапазоны изменения глубины размещения забойной гидротранспортной установки и протяженности трубопровода внутри карьерного поля от уступа до насосной станции, при которых обеспечивается эксплуатация центробежных насосов в бескавитационных и сверхкрити-ческих режимах.

Снизить удельные энергозатраты при напорном гидротранспортировании на 3,7 кВт*час/м3 (за счет сверхкритических беска-

— Коротко об авторах -------------------

Гуменик И.Л., Панасенко А.И — НГУ Украины. Баранов Ю.Д., Шурыгин В.Д. — Вольногорский ГМК.

витационных режимов работы) и получить существенный экономический эффект.

В заключении следует отметить большой вклад в теорию и практику гидромеханизации открытых горных работ профессора Г. А. Нурка, труды которого по проблемам теории и технологии открытой гидравлической разработки месторождений полезных ископаемых, теории гидромониторной струи и гидравлического транспорта и другие имели в свое время первостепенное значение и не потеряли актуальности и в наши дни.

------------------------------------------------- РУКОПИСИ,

ДЕПОНИРОВАННЫЕ В ИЗДАТЕЛЬСТВЕ

МОСКОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ГОРНОГО УНИВЕРСИТЕТА

1. Петроченков Р.Г. Распределение потенциальной (давление) и кинематической энергии (температура) в макроскопических системах различного агрегатного состояния, находящихся в центральном поле тяжести (часть 1) (№ 365/11-04 - 07.07.04) 107 с.

--------------------------------------- © И.И. Вашлаев, А.В. Селиванов,

2004

УДК 622.271

И.И. Вашлаев, А. В. Селиванов

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИНИМАЛЬНОГО ОБЪЕМА РУДЫ В УСРЕДНИТЕЛЬНОМ СКЛАДЕ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВЕЛИЧИНЫ ДОПУСТИМОГО ОТКЛОНЕНИЯ ПАРАМЕТРА КАЧЕСТВА

Семинар № 12

Общеизвестно, что наибольший коэффициент извлечения полезного ископаемого на обогатительной фабрике может быть достигнут при стабильном качестве поступающей на переработку руды. Но абсолютно постоянного качества руды практически достигнуть невозможно, всегда имеются отклонения от средних параметров. Для управления качеством руды необходимо знать параметры его

изменчивости. Для прогнозирования указанных параметров разработаны методы оценки изменчивости качества руды в недрах и в результате производственных процессов добычи руды на открытых горных работ [1-3]. С помощью методов геостатистики прогнозируются показатели качества в элементарных блоках, затем выбирается порядок их отработки. Но в результате стохастического характер горного

производства, а также вероятностных значении показателей качества руды в недрах, требуемый уровень стабильности качества зачастую не выдерживается. Предлагаемые методы оценки и управления качеством являются сложными и не всегда надежными. Поэтому нам представляется интересным вопрос рассмотрения возможных параметров усреднения в зависимости от количества добычных экскаваторов без выбора порядка отработки элементарных блоков, то есть блоки отрабатываются случайным образом.

При работе на добыче одного экскаватора качество добываемой руды как случайной величины X определяется ее изменчивостью в недрах и будет характеризоваться средним содержанием А1203 цн и его стандартным отклонением (Гн .

При работе нескольких экскаваторов при взаимном расположении их за пределами зоны влияния пробы:

- математическое ожидание [4]

^ = м [ X! + х 2 +...+X ] = м„;

- дисперсия в усредненном потоке [4]

щу ]=Ц£х,] = Хдх,],

¿=1 ¿=1

щ[Х1 ] =1 Щ[X ]. п

Откуда следует

СТ.

Щ[У] =1 щ[X ],

п

где щ[х] - дисперсия в недрах.

Соответственно стандартное отклонение составит

£»., у/п

где П - количество добычных экскаваторов.

Для Кия-Шалтырского нефелинового рудника по данным опробования взрывных скважин получены следующие показатели эффективности межзабойного усреднения, которые приведены в таблице и на рис. 1.

Как видно из выше приведенных данных, стандартное отклонение качества после применения на добыче более 3-х экскаваторов снижается незначительно: после добавление пятого экскаватора стандартное отклонение снижается только на 5.4 %.

Сравнение с методикой норм технологического проектирования [5] показало, что методика НТП дает несколько завышенные результаты усреднения (на 10-50 %). Разработанная нами методика межзабойного усреднения более проста и более надежна.

В условиях Кия-Шалтырского нефелинового рудника обоснование формы и параметров рабочей зоны для стабилизации качества добываемой руды необходимо выполнять совместно с определением минимального объема руды на ДШО в зависимости от величины допустимого отклонения параметра качества по следующим зависимостям.

Для нормального закона распределения (рис. 2.), (изменчивость содержания А1203 Кия-Шалтырского месторождения соответствует данному закону), задаваясь уровнем надежности Р, определяем квантиль X^ , отвечающий уровню вероятности

(1 + Д)

Р =-

2

(1)

Допустимое отклонение содержания ком-

¡о экс- 1 2 3 4 5

юе от-содер- Эз 1.12 0.79 0.65 0.56 0.50

Рис. 1. Эффективность межзабойного усреднения

понента в руде выражается через стандартное отклонение выходного потока

Є — х{¡Сеьа ■ Откуда

(2)

(3)

Выходной поток связан с входным соотношением

2

2

(4)

п

где гг - стандартное отклонение входного

вых

потока; П - количество порций руды. Соответственно

п >

(5)

С

Выразив 0- в (5) через формулу (2) получим

п >

2т2

(6)

Формула (6) может быть использована для определения минимального объема руды в ус-реднительном складе.

По данным опробования стандартное отклонение содержания А1203 во входном потоке на дробильно-шихтовочном отделении (ДШО) составляло в 2002 г. от 0.69 % до 1.24 % (в среднем 0.95 %). В пересчете по формуле для межзабойного усреднения для трех работающих экскаваторов стандартное отклонение в недрах должно быть 1.65 %, соответственно половине размаха колебаний по «правилу трех сигма» 1.65*3 = 4.95 %. Размах колебаний с вероятностью с вероятность 0,998 не превышает 9.90 %. Соответственно можно предположить, что в разработку вовлекались руды с содержанием от 20.5 % до 30.4 %.

-------------------СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Анализ качества сырья, отгруженного с (ДШО), показал, что стандартное отклонение составляло 0.52 % до 0.81 % (в среднем 0.63 %). Степень усреднения на ДШО составила 2.27, что соответствует среднему объему руды на ДШО около 8000 т. при соблюдении технологии усреднения. Таким образом ус-реднительные функции ДШО, практически, не используются в полной мере (емкость ДШО составляет 70000 м3).

Имея стандартное отклонение входного потока на ДШО 0.95 % для соблюдения стандарта на руду (26.5±0.3 %) объем склада должен составлять по формуле (6)

1 960) 952 порций.

п = 38.5

2

0.3

При среднем объеме руды в одной порции (маршруте) около 3500 т объем усреднительного склада должен быть не менее 140 000 т.

При выемке кондиционных рудных блоков (с содержанием соответствующим опробованию взрывных скважин) с минимальными потерями и разубоживанием при работе не менее 3-х экскаваторов, находящихся друг от друга за пределами зоны влияния единичной пробы (см. гл.1) стандартное отклонение содержания входного потока руды для Кия-Шалтырского рудника составит 0,65 %. Тогда минимальное количество порций руды в складе с надежностью 95 % должно быть

^ 1.962Ч).652 18 03 ед. п >-------------= 18.03

2

0.3

В среднем на одну пробу приходится 1310 т. Следовательно на ДШО должно находиться не менее 23580 т руды. Данный объем склада подтверждается анализом периодичности колебаний содержания А1203 (см. рис. 1.4), что соответствует 4-5 сменным объемам поступления руды на склад.

Выполненные расчеты показывают, что при сложившемся отставании вскрышных работ дисперсия качества руды имеет максимальное значение. Поэтому нами рекомендуется использовать промежуточные емкости на ДШО рудника и АГК для выполнения усреднитель-ных функций в объеме не менее 70 000 т каждая.

Рис. 2. Схема к определению параметров качества руды I' иыхидним потоке отгруженной руды

2

2

1. Матерой Ж. Основы прикладной геостатистики. - М.: Мир, 1968.

2. Давид М. Геостатистические методы при оценке запасов руд. - Л.: Недра, 1980.

3. Бастан П. П., Блошин Н Н Усреднение руд на горно-обогатительных предприятиях. - М.: Недра, 1981.

4. Вентцель Е. С. Теория вероятностей. - М.: Наука, 1969.

5. Нормы технологического проектирования горнорудных предприятий черной металлургии с открытым способом разработки. - Л., Гипроруда, 1977.

— Коротко об авторах ----------------------------------------------------------------------

Вашлаев И.И. - ст. научный сотрудник, кандидат технических наук, Институт химии и химической технологии СО РАН.

Селиванов A.B. - доцент, кандидат технических наук, Ачинский филиал КГАЦМЗ.

ДИССЕРТАЦИИ

ТЕКУЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ЗАЩИТАХ ДИССЕРТАЦИИ ПО ГОРНОМУ ДЕЛУ И СМЕЖНЫМ ВОПРОСАМ

Автор Название работы Специальность Ученая степень

СЕВЕРО-КАВКАЗі СКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИ! Ч УНИВЕРСИТЕТ

ЧУДНОВСКИИ

Дмитрий

Маркович

Централизация инженерно-аналитичес-ких оценок и выработки организационнотехнических решений в кризисных ситуациях при ликвидации аварийных ГНВП и открытых фонтанов

--------------------------------------------- © Г.О. Киприянов, 2004

УДК 621.879.004.1 Г.О. Киприянов

ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ОДНОКОВШОВЫХ ЭКСКАВАТОРОВ В СУРОВЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ

Семинар № 12

ш Ш ри ведении открытых горных работ в районах Крайнего Севера необходимо считаться с такими специфическими особенностями, как суровый климат, многолетнемерзлое состояние породных массивов, отдаленность горных предприятий от центральных регионов страны и слабые транспортные коммуникации.

Основу экскаваторного парка карьеров и угольных разрезов сравнительно небольшой производственной мощности в Якутии состав-

ляют одноковшовые экскаваторы с емкостью ковша 5^10 м3. Если механические лопаты работают в сочетании только с автотранспортом, то шагающие экскаваторы в большинстве случаев используются на перевалке вскрыши в выработанное пространство.

Эксплуатационная производительность экскаватора в этих условиях зависит от комплекса факторов, среди которых можно выделить качество взрывной подготовки мерзлых пород, уровень его обслуживания автосамосвалами и про-