Реферат по полезным ископаемым. Технологические способы управления качеством полезного ископаемого. От оценки запасов в недрах до подготовки к обогащению

• Название: Технологические способы управления качеством полезного ископаемого. От оценки запасов в недрах до подготовки к обогащению
• Дата: 15.02.2022
• Размер: 51.64 Kb.
• Имя файла: Реферат по полезным ископаемым.docx
• Тип: Реферат; #363291

РЕФЕРАТ

на тему: «Технологические способы управления качеством полезного ископаемого. От оценки запасов в недрах до подготовки к обогащению»

Содержание

Введение 3

1 Основные этапы управления качеством полезных ископаемых 4

1.1 Начальный этап 4

1.2 Планирование ведения добычных работ 5

1.3 Оперативное управление 6

Заключение 9

Список использованных источников 10

Введение

Свойства полезных ископаемых, определяющие промышленную ценность, пути и возможности использования их в народном хозяйстве, объединяются под общим понятием ‒ качество полезного ископаемого. Показатели качества специфичны для каждого вида минерального сырья. К ним относятся химический и минеральный состав полезного ископаемого, его текстурно-структурные, физические и технологические свойства.

Схема переработки руд определяется ее свойствами, а также уровнем развития перерабатывающий промышленности. Практически для каждого вида минерального сырья применяется «своя» схема переработки. Более того, иногда на одном месторождении имеются промышленные руды, требующие различных схем переработки. Например, на скарново-магнетитовых месторождениях самые богатые и «чистые» руды идут в плавку, богатые сернистые руды предварительно подвергаются обжигу (агломерации), а бедные руды ‒ обогащению методом магнитной сепарации.

Основной целью управления качеством добываемых руд является решение двух взаимовлияющих задач: повышение содержания полезных компонентов в добываемой рудной массе и формирование стабильного по качеству рудного потока, поступающего на обогатительную фабрику.

Достижение этой цели возможно только путем надежного выделения в массиве рудной залежи технологических типов руд, обеспечения их добычи и транспортирования в соответствующих режимах.

В данной работе будут рассмотрены технологические методы управления качеством полезного ископаемого от оценки запасов в недрах до подготовки к обогащению.

1 Основные этапы управления качеством полезных ископаемых

Качество добываемого полезного ископаемого устанавливается на двух стадиях: формирование качества и управление им. Формирование качества полезного ископаемого основывается на совокупности характеристик, относящихся к его способности удовлетворять установленным или предполагаемым потребностям, и закладывается на стадиях проектирования и планирования горных работ.

Управление качеством состоит в максимизации степени соответствия основных характеристик требованиям, т. е. в стабилизации контролируемых показателей качества. Стабилизация качества полностью возлагается на организацию процессов технологии добычных работ и подготовки добытого полезного ископаемого к переработке.

Принятие проектных и плановых решений о качестве добываемых углей основывается на многоцелевой и многовариантной оценке использования запасов. Она начинается с максимизации коммерческого потенциала месторождения (определяются состав готовой продукции и количество ее в соответствии со структурой спроса) с дальнейшим переходом на стабилизацию главного и нескольких основных единичных показателей по всем процессам технологии добычи углей.

1.1 Начальный этап

Задача определения характера изменчивости качества полезного ископаемого, состоящая в оценке вариантов направления развития горных работ, ставится уже на начальной стадии освоения месторождения. Исходная информация о качестве по каждой угольной залежи начинается с геолого-технологического картирования запасов и представляется картой качества. Карты качества ‒ это графическое отображение поверхности залежи или ее части с разделением на зоны, однородные по уровням значения какого-либо показателя качества.

Для каждого направления развития горных работ на карте качества на всех пластах свиты наносятся границы технологических заходок. В них определяются объемы и характер изменения управляемых и контролируемых показателей качества углей. На основе этой информации строятся графики и дается статистическая оценка изменения показателей качества вдоль направления предполагаемого развития горных работ: среднее арифметическое значение, его размах и среднеквадратичное отклонение, коэффициент вариации.

Карта качества пласта дополняется результатом статистической обработки данных детальной разведки месторождения. Проработка вариантов развития добычных работ осуществляется на основе вычислительного эксперимента на модели месторождения, карт качества угольных залежей и оптимизационных моделей отработки запасов.

Традиционно на выбор варианта развития горных работ в большей степени оказывает влияние такой горнотехнический фактор, как величина и характер изменения коэффициента вскрыши в начальные годы работы карьера, в частности минимальное значение коэффициента вскрыши. Тем не менее оценка возможностей как по реализации качественного потенциала месторождения, так и по управлению вскрышными работами позволяет обосновать оптимальный вариант развития добычной и вскрышной зон карьера.

1.2 Планирование ведения добычных работ

Планирование ведения добычных работ в режиме управления качеством начинается с конструирования рабочей зоны карьера, элементами которой являются уступы и заходки по пластам в соответствии с заданным углом рабочего борта карьера. В проект конструкции рабочей зоны карьера вводятся карты качества. По элементам системы разработки вычисляются статистические функции изменения качества, т. е. модели изменения качества в запасах месторождения.

На созданной информационной основе проводится проработка вариантов управления качеством с использованием математических моделей. Из периодов планирования выстраивается некоторая иерархия. Верхний уровень ‒ разработка плана на три года с развертыванием плана по месяцам и использованием данных предварительной и частично детальной геологической разведки. Второй уровень ‒ годовое планирование с развертыванием плана по месяцам и суткам по картам качества, отстроенным по данным детальной разведки. Третий уровень ‒ месячное планирование с развертыванием плана по суткам по картам качества, актуализированным данным детальной и частично эксплуатационной (опережающей) разведки. Четвертый уровень ‒ оперативное планирование с использованием карт качества с актуализацией информации по данным эксплуатационной разведки.

Проработку возможностей по управлению качеством предусмотрено проводить по следующим целевым установкам:

- стабилизация качества;

- максимизация выхода концентрата со стабилизацией качества;

- максимизация выхода углей более высокого класса качества и стабилизация показателей качества;

- стабилизация соотношения объемов добычи разных классов или типов углей (коксующихся и энергетических), мало- и высокозольных, а также углей и породы.

Возможности реализации каждой из целевых установок зависят от конфигурации технологической системы ведения добычных работ, включая управление потоками добываемых углей. На стадии планирования требуется с помощью вычислительного эксперимента дать оценку влиянию процессов и организации добычных работ (включая усреднительные и подшихтовочные емкости) на формирование качества и его стабилизацию.

1.3 Оперативное управление

Система добычных работ, как и любая производственная система, формально относится к классу вероятностных систем, для которых объективной реальностью является флуктуация выходных результатов. Для рассматриваемой системы ‒ это качество и объемы добычи полезного ископаемого. Потребность в корректировании плана ‒ возвращение системы в пределы устойчивой работы ‒ возникает на вторые или третьи сутки. Процесс корректирования плана ‒ задача оперативного управления технологическими процессами. Для этой процедуры применяется условно-динамическая модель с целевой функцией и ограничениями на пространственное развитие горных работ. Основная задача оперативного управления состоит в стабилизация качества по всем процессам добычных работ ‒ это выемка и погрузка, перевозка, складирование, аккумулирование. Каждый технологический процесс обладает определенными техническими возможностями по стабилизирующему воздействию на изменение управляемых показателей качества. При выемке ‒ дифференцирование нагрузки на забой. Процесс перевозки углей в системе оперативного управления настраивается на создание высокочастотной изменчивости показателей качества в потоке, поступающем на склад или в бункер с целью повышения эффективности усреднения. Для выполнения этой задачи перевозка углей выстраивается по дискретным порциям, каждая из которых формируется из нескольких транспортных средств (углевозов).

Здесь флуктуация уменьшается за счет технологии усреднения, объема и конструкции устройства: управляемая укладка угля слоями, отработка сформированного склада, выпуск с помощью активного днища бункера большой емкости или дифференцирование углей по качеству в нескольких бункерах малой емкости.

В целом способ стабилизации качества добываемых углей, как и любого полезного ископаемого, состоит в последовательном «сжатии» размаха значений показателя качества относительно средневзвешенного его значения, сформированного при выемке, по процессам технологии добычи и подготовки углей к переработке (рис 1).




Рисунок 1 ‒ Шаблон контрольной карты для управления качеством по процессам добычи полезного ископаемого: P_k ‒ показатель качества; Δ ‒ среднеквадратичное отклонение показателя
Представленный шаблон стабилизации качества при оперативном управлении инициирует такой управленческий процесс, как выстраивание контрольных карт качества, рассматривая их как инструменты статистического управления качеством.

Заключение

В ходе работы мы рассмотрели основные технологические подходы управления качеством полезных ископаемых от оценки запасов в недрах до подготовки к обогащению.

Формирование качества полезных ископаемых ‒ многостадийный процесс, требующий соответствующего управления. Управление качеством продукции карьеров ‒ установление, обеспечение и поддержание необходимого уровня качества при выборе технологии и комплексной механизации горных работ, выполнении производственных процессов и первичной переработки полезного ископаемого, осуществляемое путем целенаправленного воздействия на условия и факторы, влияющие на формирование качества минерального сырья при систематическом контроле уровня качества.

Снижение качества минерального сырья требует увеличения добычи полезного ископаемого для получения даже того же количества конечного продукта. При открытой разработке рост объемов добычи, как правило, сопровождается ростом объемов вскрышных работ. Все это приводит к объективному увеличению затрат на горные работы, переработку минерального сырья и получение готового продукта.

Список использованных источников

1. Основы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых: теоретическая подготовка: конспект лекций / В. А. Макаров, Т. П. Стримжа; ФГОУ ВПО СФУ ИГДГиГ, Красноярск, 2008. – 143 с.

2. Богуславский Э. И. Управление качеством руды: Учеб. пособие / Э. И. Богуславский. Санкт-Петербургский государственный горный университет, СПб, 2002. – 786 с.

3. Фрейдина Е. В., Ботвинник А. А., Дворникова А. Н. Методологические основы и инструментарий для развития робастного управления горными работами на карьерах. Ч. I: Система принятия решений в контексте управления качеством добываемого полезного ископаемого //Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. – 2014. – №. 2. – С. 110-124.