Введение к работе
Актуальность работы определяется задачами ресурсосбережения, экологизации горного производства. Основная задача управления качеством продукции - это получение минерального сырья, совокупность потребительских свойств которого полностью удовлетворяет требованиям заказчика, обеспечивает максимальную эффективность производства, а также полноту и комплексность использования недр. Качество минерального сырья характеризуется процентным содержанием полезного компонента и вредных примесей в руде, в концентрате, в хвостах, изменчивостью содержания относительно среднего и средним размером куска и др. Анализ многочисленных факторов, влияющих на процесс получения конечного продукта, показывает целесообразность и необходимость системного подхода к выбору способа управления качеством руды и на его основе поиска инвариантных соотношений. Эти исследования необходимо проводить совместно с комплексом организационно-технических и экономических мероприятий, для выполнения требований, предъявляемых к однородности качественного состава сырья. Системный подход как метод исследования приводит нас к необходимости решения следующих задач: геометризация месторождения и создание информационной базы планирования работ по управлению качеством руды; обоснование способов управления качеством; совершенствование технологии добычи и переработки полезных ископаемых для получения качественного конечного продукта.
Большой вклад в создание и развитие научных основ управления качеством руды внесли ученые: Азбель Е.И., Арсеньев С.Я., Арсентьев А.И.,
Бастан П.П., Волошин Н.Ы., Вызов В.Ф., Грачев Ф.Г., Капутин Ю.Е., Ломоносов Г.Г., Прудовс-кий А.Д., Пухальский М.В., Секисов Г.В., Ушаков И.Н., Шумилин Л.Ч., Юматов Б.П. и др.
Цель работы: обосновать методы управления качеством руды и прогнозирования характеристик концентрата на основе системного анализа и энтропийно-информационной модели.
Основная идея: обоснование рациональных способов управления качеством руды на горных предприятиях целесообразно проводить на основе энтропийно-информационной модели, позволяющей анализировать горно-геометрические характеристики месторождений.
В качестве объекта исследований выбраны карьеры 1 и 5 АООТ "Фосфорит".
Методы исследований. Диссертация выполнена с использованием современного комплекса научных исследований, включающих обобщение теоретических и практических знаний в области управления качеством, математическое моделирование, а также аналитические экспериментальные методы исследования.
Основные задачи работы.
1. Провести обзор, изучение, систематизацию и обобщение сведений об анализе горно-геометрических характеристик месторождения, изучить существующие методики обоснования способов управления качеством руды и предложить новый подход к обоснованию способов управления
на основе энтропийно-информационной модели в рамках системного анализа.
-
Обосновать значения среднего и бортового содержания полезного компонента в рудной массе.
-
Предложить новую методику обоснования способов управления качеством руды на основе энтропийно-информационной модели.
-
Разработать модель для определения параметров разделения и сортировки, основанных на инвариантных характеристиках логнормального закона.
Научная новизна.
-
Развита концепция управления качеством руды профессора П.П.Бастана на основе энтропийно-информационной модели в рамках системного анализа и исследована взаимосвязь горно-геометрических характеристик со способами управления качеством руды на основе энтропийно-информационной модели.
-
Параметры сортировки и характеристики концентрата при логнормальном законе определяются на основе инвариантности логарифмической дисперсии распределения содержания полезного компонента в исходной руде и в концентрате.
Основные защищаемые положевия:
1. Законы распределения содержания полезного компонента являются частными случаями экстремальности энтропии при различных граничных условиях. Способы управления качеством руды целесообразно определять на основе энтропийно-информационной модели рудопотока.
2. Общая неопределенность характеристик
месторождения складывается из неопределенности
представлений и неопределеннности стохастических
свойств месторождения, что позволяет оценить ве
роятность и степень риска при оценке запасов.
-
Взаимосвязь характеристик фосфоритовых месторождений (среднее содержание Саг, бортовое содержание Съ и величины запасов Q) подчиняются закону Ласки.
-
Инвариантность логарифмической дисперсии распределения содержания полезного компонента в руде и в концентрате обосновывает методику определения параметров разделения руды и определения характеристик концентрата.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована: широкой информационной базой исследования; применением методов математической статистики; графоаналитическим и математическим моделированием; положительным итогом опытной проверки результатов исследования; сходимостью результатов с исследованиями других авторов.
Практическая ценность диссертации.
-
Исходя из горно-геометрических характеристик месторождения обоснованы способы управления качеством рудопотока.
-
Количественно определено бортовое и среднее содержание Р2Об в месторождениях АООТ "Фосфорит".
-
Разработана методика прогнозирования характеристик концентрата на основе инвариантных характеристик руды.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на Республиканской научно-
технической конференции "Пути совершенствования технологии подземных работ и охраны окружающей среды в условиях перехода к рыночной экономике" (г. Новокузнецк, 1992 г), 3-м Международном симпозиуме "Горное дело в Арктике" (Санкт-Петербург, 1994 г.), Международном симпозиуме "Топливно-энергетические ресурсы России и других стран СНГ" (Санкт-Петербург, 1995) и на кафедре РМОС и РГП в СПГГИ в 1995 году.
Исходные материалы и личный вклад автора в решение проблемы. Диссертационная работа базируется на результатах теоретических и экспериментальных исследований, проводимых на кафедре РМОС и РГП и на АООТ "Фосфорит" при непосредственном участии автора в 1992-1995 годах.
Объем и структура работы.. Диссертация со
стоит из введения, четырех глав, выводов и заклю
чения, изложенных на страницах машино
писного текста, рисунков и таблицы.
Список литературы включает наименова-
ний.