Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Прогнозирование параметров и управление процессами переработки угля на разрезах Безбородов, Антон Николаевич

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Безбородов, Антон Николаевич. Прогнозирование параметров и управление процессами переработки угля на разрезах : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 05.15.11 / Сиб. гос. горно-металлург. акад..- Кемерово, 1997.- 25 с.: ил. РГБ ОД, 9 98-8/2353-4

Введение к работе

Актуальность работы. В условиях рыночных отношений угледобывающим предприятиям, отправлявшим ранее уголь на обогатительные фабрики , становится выгодным выдавать не сырье (рядовой уголь), а осуществлять его обогащение и сортировку непосредственно на объекте. В особенности , это касается разрезов, имеющих высокую производительность, управляемую сырьевую базу и возможность активного воздействия на параметры (сортность и зольность) конечного продукта переработки.

Существующие подходы к определению параметров избирательного дробления, породовыборки и сортировки угля в недостаточной степени учитывают их связь с такими важными физическими характеристиками горной массы как крепость, влажность, качественный и гранулометрический состав сырья, поступающего на обогащение и сортировку. Это создает трудности при выборе технологически и экономически целесообразных режимов углеобогащения.

Получение максимальной прибыли от переработки горной массы требует научно обоснованных методов прогнозирования, увязки и совместного регулирования параметров технологических процессов, обеспечивающих настройку системы "выемка-переработка-сортировка угля" на достижение необходимых качественно-количественных значений физических параметров, исходя из экономических интересов разрезов. В этой связи тема диссертации является актуальной.

Работа выполнена в рамках общегосударственной программы "Энергетическая стратегия России", придерживается "Основных принципов санации и закрытия нерентабельных шахт и разрезов угольной промышленности России" и «Схемы развития и размещения угольной промышленности России на период до 2010 года.» (директивные материалы

государственной компании "Росуголь") , а также связана с выполнением хоздоговорных работ с разрезами АООТ "Кузбассразрез-уголь".

Целью диссертации является повышение эффективности работы разрезов за счет приобъектной переработки горной массы, параметрически увязанной с сырьевой базой, условиялш обогащения и требованиями по качеству угля.

Идея работы заключается в использовании зависимостей гранулометрического состава и зольности угля от параметров сырьевой базы и технологии переработки горной массы для управления процессами формирования его качества.

Задачи исследований:

установить зависимость эффективности избирательного дробления и породовыборки от состава, прочностных характеристик и влажности исходной горной массы;

определить влияние физических и технологических параметров процессов дробления и грохочения горной массы на гранулометрический состав и распределение зольности в продукте переработки;

обосновать критерии адаптации технологических процессов системы "выемка - переработка - сортировка угля" к требованиям по качеству продукции;

разработать методику прогнозирования параметров углепотока в технологической цепи переработки горной массы;

обеспечить оптимальную параметрическую адаптацию элементов технологического процесса переработки горной массы к вариации сырьевой базы и требованиям по качеству угля.

Методы исследований:

системный анализ для выявления управляемых параметров в технологической цепи "выемка-переработка-сортировка угля" ;

использование энергетических законов дробления и породовыборки, уравнений баланса, к- теоремы и корреляционного анализа для установления физических закономерностей и технологических параметров переработки горной массы ;

методы теории адаптации сложных систем для обоснования критериев управляемости технологическими процессами переработки горной массы;

математическое моделирование для разработки методики прогнозирования физических параметров углепотока в технологической системе;

методы исследования операций для адаптации элементов технологии к вариации сырьевой базы и требованиям по качеству угля.

Научные положения выносимые на защиту :

избирательность гравитационно-центробежного дробления

двухкомпонентного материала «уголь-порода» зависит от отношений коэффициентов крепости и плотности его составляющих; функция распределения гранулометрического состава угля зависит от тех же физических параметров и связана с техническими характеристиками и режимом работы дробильного комплекса;

влияние влажности на эффективность грохочения и разделения горных пород проявляется через два механизма: во-первых, с увеличением влажности увеличивается коэффициент трения сыпучих материалов, что затрудняет просыпание мелочи в подрешетный продукт ; во-вторых, наличие поверхностной влаги вызывает слипание частиц и их налипание на крупные куски породы, увеличивая ее угленосность;

распределение зольности угля после избирательного дробления зависит от отношения плотностей и коэффициентов крепости породы и угля; при этом возможны варианты, когда уголь будет иметь повышенную золь-

ность крупных классов, повышенную зольность мелких классов, минимум ее в средних классах;

зависимость производительности гравитационно-центробежного дробления и грохочения от физических и конструктивно-технических параметров позволяет выбирать методы и прогнозировать результаты управления технологическими процессами переработки угля;

критерий адаптации процессов и подсистем переработки и сортировки угля отражает степень соответствия физических параметров продукта обогащения внешним требованиям к его качеству , обладает свойствами безразмерное и нормированное, технологичности и устойчивости, что позволяет использовать критерий для решения широкого класса технологических и экономических задач;

методика расчета и прогнозирования качественно-количественных значений физических параметров технологических процессов переработки горной массы является основой для управления и оптимизации в системе «выемка-переработка-сортировка угля».

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается :

применением классических уравнений, методов и законов (уравнений баланса масс, к- теоремы, законов дробления) при установлении физических закономерностей формирования связи параметров сырьевой базы и конечного продукта переработки;

высокими (более 0,9) коэффициентами корреляции в выявленных закономерностях избирательного дробления и грохочения угля;

качественным соответствием результатов математического моделирования и оптимизации практическим представлениям о рациональности параметров технологии;

положительными результатами внедрения технологии переработки горной массы на разрезе "Ерунаковский".

Научная новизна работы заключается:

в установлении связи избирательности дробления и эффективности пороловыборки с составом, прочностными характеристиками и влажностью исходной горной массы;

в оценке влияния физігческих и технологических параметров горной массы и процессов переработки на закономерности распределения гранулометрического состава и зольности угля;

в декомпозиции технологической системы и выявлении связей, по которым осуществляется адаптация процессов выемки, переработки и сортировки к физическим параметрам сырьевой базы и требованиям по качеству угля;

в обосновании структуры, параметрического содержания и методов расчета критерия адаптации технологически процессов к требованиям по качеству угля;

в разработке методики прогноза параметров углепотока в технологической цепи «выемка-переработка-сортировка угля»;

в обосновании рациональных параметров процесса переработки горной массы с учетом требований по качеству угля.

Личный вклад автора состоит:

в установлении зависимости параметров избирательного дробления и породовыборки от состава, прочностных характеристик и влажности угля;

в установлении связи физических параметров исходной горной массы и продукта переработки с технологическими параметрами системы избирательного дробления и породовыборки;

в обосновании критерия адаптации технологических процессов и подсистем к физическим параметрам сырьевой базы и требованиям по качеству угля;

в разработке методики прогнозирования параметров углепотока в технологической цепи «выемка-переработка-сортировка угля»;

в разработке методов и моделей адаптации технологических процессов и подсистем к параметрам исходного и конечного продуктов переработки;

в обосновании параметров и апробации технологии переработки горной массы на разрезе «Ерунаковский».

Практическая ценность работы заключается в том, что результаты исследований позволяют:

определять эффективность породовыборки при избирательном дроблении и грохочении горной массы;

прогнозировать качественно-количественные параметры углепотока при обогащении и сортировке угля;

управлять параметрами переработки горной массы в соответствии с требованиями по качеству угля.

Реализация работы. Результаты исследований и практические рекомендации использованы:

при разработке ТЭО для дробильно-сортировочного комплекса с породовыборкой на разрезе «Ерунаковский»;

при выборе и регулировании параметров обогащения угля в ходе эксплуатации перерабатывающего комплекса;

в учебном процессе кафедры РПМ СибГГМА при курсовом и дипломном проектировании.

Апробация работы . Основные научные положения и практические выводы диссертации докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры РПМ СибГГМА (1996,1997г., -г.Новокузнецк); на третьей Мелсдународной

научно-практической конференции "Перспективы развития

горнодобывающей промышленности" (23-26 апреля 1996г., г.Новокузнецк); на первой Международный конференции «Нетрадиционные и интенсивные технологии разработки месторождений полезных ископаемых» (19-20 ноября 1996г., - г.Новокузнецк ).

Публикации. По теме диссертации автором опубликовано восемь печатных работ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и списка использованной литературы из 73 наименований, содержит 128 страниц , в том числе 14 таблиц и 18 рисунков.