Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. ОТЕЧЕСТВЕННЫЙ И ЗАРУБЖНЫЙ ОПЫТ ВНУТРИКАРБЕИЮГО
УСРЕДНЕНИЯ РУД Ю
1.1. Формирование качества руды в процессе ее добычи 10
1.2. Усреднение руд на прикарьерных перегрузоч-но-усреднительных складах 14
1.3. Технологические особенности применения усредлительных складов на глубоких карьерах 19
1.4. Выводы 21
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЧАСТОТНОГО СОСТАВА КОЛЕБАНИЙ КАЧЕСТВА ИГда 23
2.1. Определение частотного состава колебаний качества объединенного рудопотока 23
2.2.1. Методика определения спектральной плотности колебаний качества руды 23
2.1.1. Обеспечение требуемой точности определения значений спектральной плотности 29
2.2. Усреднение руд при объединении потоков 31
2.3. Определение частотного состава колебаний качества руды при оперативном планировании горных работ в режиме усреднения 33
2.4. Экспериментальная проверка достоверности определения значений спектральной плотности колебаний качества руды 46
2.5. Выводы 55
ГЛАВА 3. УСРЕДНЕНИЕ РУД НА ПРИКАРЬЕРННОМ СКЛАДАХ 57
3.1. Технология усреднения руд на прикарьернном усреднительном складе 57
3.1.1. Разновидности складов и технологических схем отсыпки и отгрузки руды 57
3.1.2. Преобразование качества руды на при-карьерном складе 59
3.2. Амплитудно-частотная характеристика прикарьерного усреднительного склада 64
3.2.1. Определение амплитудно-частотной характеристики прикарьерного усредни-тельного склада 64
3.2.2. Свойства амплитудно-частотной характеристики прикарьерного усреднительного склада 68
3.2.3. Имитационное моделирование работы прикарьерного перегрузочно-усредлительного склада на ЭВМ 76
3.3. Экспериментальная проверка достоверности определения амплитудно-частотной характе
ристики прикарьерного усреднительного склада 80
3.4. Исследование особенностей стабилизации колебаний качества руды на прикарьерных ус-
реднительных складах 83
3.4.1. Изменение эффективности усредаения руд на прикарьерном усреднительном складе
с увеличением его объема 84
3.4.2. Изменение эффективности усреднения руд на прикарьериом усреднительном складе
с увеличением количества слоев штабеля 89
3.5. Определение оптимальных параметров прикарьерного перегрузочно-усредните льного
склада для условий отработки Глееватского месторождения 90
3.5.1. Эффективность штабельного внутрикарьерного усреднения руд на ЦГОКе 90
3.5.2. Определение геометрических размеров перегрузочно-усре днительных складов 96
3.5.3. Экономическая эффективность усреднения руд на прикарьерных усреднительных
складах 98
3.5.4. Определение оптимальных параметров прикарьерных перегрузочно-усреднительных
складов при оперативном планировании горных работ в режиме усреднения 101
3.6. Выводы 104
ГЛАВА 4. ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПЕРЕГРУЗОЧНО-УСРЕДНИТЕЛЬНЫХ СКЛАДОВ В ГЛУБОКИХ КАРЬЕРАХ 106
4.1. Определение оптимального периода перемещения перегрузочно-усреднительных складов 106
4.1.1. Методика определения оптимального периода перемещения склада 106
4.1.2. Экономическая эффективность эксплуатации склада с периодическим его перемещением
по мере отработки месторождения 108.
4.2. Определение наилучшего положения склада на рабочем борту карьера ПО
4.2.1. Определение наилучшей трассировки дорог в карьере для автомобильного и железнодорожного транспорта 112
4.2.2. Определение наилучшего положения склада на горизонте и рабочем борту карьера 118
4.3. Выбор наилучшего типа перегрузочно-усред-нительного склада для условий глубоких карьеров 127
4.4. Сборно-разборные путепроводы для технологических дорог в карьере 134
4.4.1. Конструктивные особенности сборно-разборного железобетонного путепровода 135
4.4.2. Полевые испытания балок пролетного строения 137
4.4.3. Устойчивость конструкции путепровода 138
4.5. Определение целесообразности и экономической эффективности использования перегрузочно- усреднительных складов на глубоких карьерах 141
4.5.1. Общая схема определения оптимальных параметров перегрузочно-усреднительных
складов для условий глубоких карьеров... 141
4.5.2. Экономическая эффективность использования перегрузочно-усреднительных складов на
глубоких карьерах 142
4.6. Выводы 148.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 151
СШСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 152
ПРИЛОЖЕНИЕ 164
- Формирование качества руды в процессе ее добычи
- Определение частотного состава колебаний качества объединенного рудопотока
- Разновидности складов и технологических схем отсыпки и отгрузки руды
- Методика определения оптимального периода перемещения склада
class1 ОТЕЧЕСТВЕННЫЙ И ЗАРУБЖНЫЙ ОПЫТ ВНУТРИКАРБЕИЮГО
УСРЕДНЕНИЯ РУД class1
Формирование качества руды в процессе ее добычи
Начальным этапом стабилизации колебаний качества руд является планирование горных работ, которое позволяют учитывать и стабилизировать изменчивость качества, начиная со стадии составления генерального плана отработки месторождения, вплоть до оперативного планирования работы добычных экскаваторов и транспортных средств. Большой вклад в развитие методов планироваїїия и управления процессами горных работ внесли советские ученые: В.В.Ржевский /2, 3 /, А.И.Арсентьев / 4 /, Ю.П.Астафьев /5-8/, В.С.Хохряков /9,17,/, М.Г.Новожилов /10/, Ф.Г.Грачев / II /, В.Ф.Бызов /12-14/, П.П.Бастан /15-18/, Е.И.Азбель /15,19,20/, Г.Г.Ломоносов /21,22/, С.Я.Арсеньев /22-26/, А.Д.Прудовский /23-29/, Н.Д.Бевз /5,30-34/, В.Г.Близнюков /34-36/ и другие /37-45/.
В настоящее время на горных предприятиях создается единая система планирования горных работ включающей как отдельные элементы: генеральное, перспективное, годовое, текущее и оперативное планирование /3, 6/. Непрерывное планирование горных работ позволяет сочетать перспективные цели развития горных работ с текущими задачами производства.
Каящый вид планирования горных работ имеет свои специфические особенности. Но все они отвечают задаче ритмичной работы горнодобывающих предприятий, при которой плановое количество руды требуемого качества добывается с минимальными затратами при сравнительно постоянном количестве используемого технологи-ческого оборудования / 2, 3, 9 /.
Разработанные методы планирования горных работ различаются характером представления качества в отдельных блоках (постоянное или ступенчатое /24/), количеством усредняемых признаков / 10, 24 /, способом учета соотношения различных типосортов руд / 10, II /, алгоритмом поиска оптимального решения задачи. Кроме этого, возможны различия в учете таких дополнительных технологических показателей, как степень обогатимости руд, план предприятия по концентрату или металлу /33, 36/, объем автотранспортных перевозок /10, 30, 35/ и т.д.
Определение частотного состава колебаний качества объединенного рудопотока
Формулы (2.3) и (2.4) позволяют определить спектральную плотность при известных дискретных значениях функции качества объединенного рудопотока. Одним из способов определения дискретных значений функции качества является периодическое опробование руды. На основании данных опробования можно определить значения спектральной плотности и частотный состав колебаний качества.
Такой метод позволяет определить частотный состав колебаний качества руды в процессе отработки месторождения. Важным недостатком метода является то, что он позволяет определить значения спектральной плотности, которое характеризует некоторое месторождение при конкретной технологии его отработки. При его помощи нельзя оценить влияние закономерностей размещения качества в недрах и технологии отработки месторождения на частотный состав колебаний качества руды. Избежать указанного недостатка можно при помощи имитационного моделирования процессов отработки месторождения и образования объединенного рудопотока.
Основой такой модели является аналитическое (или блочное) представление функции естественного размещения качества в недрах, которое непосредственно является качественной моделью месторождения. Определившись количеством добычных экскаваторов, их начальным положением, направлением и скоростью движения моделируем процесс отработки месторождения. С помощью качественной модели месторождения для любого интервала времени можно определить количество и качество добытой экскаваторами руды, а также качество объединенного рудопотока. Используя формулы (2.3) и (2.4) окончательно определяем значения спектральной плотности.
При помощи имитационного моделирования можно определить значения спектральной плотности колебаний качества на стадии проектирования карьера. Кроме этого можно в широких пределах изменять технологию отработки месторождения и исследовать при этом закономерности изменения частотного состава колебаний качества объединенного рудопотока.
Разновидности складов и технологических схем отсыпки и отгрузки руды
Для установления эффективности стабилизации колебаний качества руды на прикарьерном усреднительном складе необходимо исследовать технологию отсыпки и отгрузки руды. По способу размещения прикарьерные усреднительные склады разделяются на насыпные, бортовые и приямочные /58, 77-79/. Указанные типы складов различаются формой штабеля, размерами занимаемой площади и способом размещения. Насыпные склады сооружают устройством трапециевидной насыпи из руды на горизонтальной площадке. Ширина насыпи по верху должна обеспечить безопасность маневрирования автосамосвалов и составляет не менее 25-30 м. В целях безопасности по всему периметру верхней площадки отсыпают ограничительный вал высотой 0,7-1,0 м. Для размещения штабеля и параллелью расположенного железнодорожного пути необходима ширина горизонтальной площадки 70-80 м. Насыпные склады обычно сооружаются на поверхности вне контуров карьера и эксплуатируются длительное время без перемещения. При сооружении насыпных складов на борту карьера необходимо исключить возможность пересечения железнодорожных и автомобильных путей. Отсыпка руды в штабели осуществляется горизонтальными или наклонными слоями. Для формирования отдельных слоев обычно используются бульдозеры.
Бортовые склады сооружаются на борту карьера, путем отсыпки слоев под откос уступа. В остальном по своему конструктивному исполнению они не отличаются от насыпных складов. Для размещения бортового склада необходима ширина горизонтальной площадки 35-40 м, что требует значительно меньшего объема вскрышных работ для размещения их в рабочей зоне карьера по сравнению с насыпными складами. Однако, при сооружении бортовых складов затруднено движение автотранспорта, что вызвано необходимостью объезда вытяжных железнодорожных тупиков.
Прилмочные усреднительные склады сооружаются путем отсыпки руды в приямки шириной 13-20 м и глубиной 3-4 м. Ширина площадки, используемой для сооружения приямочного склада составляет 50-60 м. Железнодорожный путь укладывают с одной стороны приямка, а с другой формируют штабели руды. На приямочных складах производится верхняя погрузка руды экскаватором, что снижает его производительность.
Методика определения оптимального периода перемещения склада
Понижение фронта горных работ по мере отработки месторождения приводит к увеличению длины откатки автосамосвалов и повышению себестоимости руды. При ежегодном понижении фронта горных работ на 20 м длина откатки автосамосвалов увеличивается на 0,Зкм, а себестоимость руды - на 0,030 руб/т. Если склад переместить вслед за фронтом горных работ, то расстояние транспортировки горной массы железнодорожным транспортом увеличиться на 0,5 км, а себестоимость руды - на 0,007 руб/т. Таким образом, увеличение долевого участия менее эконошчного вида транспорта при понижении фронта горных работ приводит к повышению транспортных затрат на доставку горной массы из карьера на 0,023 руб/т. Ущерб предприятия может быть уменьшен путем периодического перемещения перегрузочно-усредните льн ого склада на более низкие горизонте.В тоже время склад не может перемещаться как угодно часто, так как это связано с дополнительными затратами на перемещение оборудования, подготовку и профилировку новых площадок, выполнения соответствующего объема вскрышных работ. Оптимальный период перемещения склада может быть определен из условия минимизации дополнительных затрат горнодобывающего предприятия, вызванных понижением фронта горных работ.
