Введение к работе
Актуальность работы. В настоящее время важнейшей задачей, стоящей перед угольной промышленностью, является повышение качества добываемого угля и удовлетворение спроса различных потребителей на сортовой уголь. Потребность в крупно-средних классах (+ 13 мм) угля Кузнецкого бассейна, по данным ЩШЭИуголь, составляет 45 млн.т., в то время как производится лишь около 10 млн.т. Дефицит сортовых углей у потребителей восполняется рядовыми углями.
Гранулометрический состав угля необходимо рассматривать как совокупный результат воздействия геолого-генетических и горнотехнических факторов.
Разработке способов увеличения выхода крупно-средних классов угля должен предшествовать тщательный анализ процесса его измельчения во всех звеньях технологической цепи. Получение исходной информации для такого анализа сопряжено с большими затратами ручного труда на отбор и обработку проб, так по нормам времени на отбор эксплутационной пробы по ГОСТ 16094-78 и ситовый рассев по ГОСТ 2093-82 (при крупности максимального куска +200 мм) требуется минимум 2630 чел.-мин. В некоторых случаях пробы невозможно отобрать по условиям техники безопасности или вследствие отсутствия доступа к транспортному потоку. Поэтому необходимо разработать метод, позволяющий быстро и с достаточной точностью определять гранулометрический состав добываемого угля на всех стадиях технологического процесса. Этому посвящена настоящая работа, непосредственно связанная с важнейшими задачами угледобывающих предприятий и запросами потребителей угля.
Цель работы состоит в разработке экспресс-метода оценки гранулометрического состава угля в различных звеньях технологического процесса для снижения трудоемкости ситового анализа.
Идея работы заключается в разработке модели прогноза гранулометрического состава угля, минимизирующей ошибки фотолинейного метода получения эмпирической информации.
Задачи исследований:
разработка аналитической модели гранулометрического состава угля;
разработка методики оперативного определения гранулометрического состава угля;
исследование влияния различных технологических процессов добычи на гранулометрический состав угля.
При выполнении диссертационной работы использованы следующие методы исследований:
ситовый метод определения гранулометрического состава угля;
фотолинейный метод определения гранулометрического состава угля;
методы статистического анализа эмпирической информации;
построение и проверка адекватности математических моделей;
методы обработки фотопланограмм кусковатых смесей.
Научные положения, выносимые на защиту:
параметр формы степенного распределения диаметра частиц угля, количественно отражающий условия получения репрезентативной выборки по измерениям на фотопланограмме, обладает незначительной вариацией с центром рассеяния, равным 0,2;
при взрывном дроблении угольного пласта с нормативным удельным расходом ВВ содержание фракции (- 13мм) возрастает от 10-12% до 25-30%;
на содержание мелких фракций (-13 мм) значимое влияние оказывают выемочно-погрузочные работы в забое и перегрузочно-складские работы, которые увеличивают выход фракции (- 13 мм) соответственно с 10 до 30 %ис 30 до 40%.
Научная новизна:
разработана аналитическая модель прогноза гранулометрического состава угля;
разработана методика определения гранулометрического состава угля по фотопланограммам, минимизирующая ошибки линейного метода определения гранулометрического состава;
установлены количественные преобразования гранулометрического состава угля в технологической цепи при открытой разработке месторождений.
Достоверность научных положений и выводов подтверждается:
достаточным объемом эмпирической информации, полученной в промышленных условиях;
применением методов статистического анализа экспериментальных данных;
результатами проверки адекватности полученных математических моделей.
Личный вклад автора состоит: » в построении вероятностной модели гранулометрического состава угля;
в разработке методики оперативного определения гранулометрического
' состава угля с использованием фотопланограмм;
в определении значимости влияния различных технологических процессов на гранулометрический состав угля;
в исследовании динамики изменения гранулометрического состава угля в технологической цепи открытой разработки.
Практическая ценность работы заключается в том, что реализация методики оперативного определения гранулометрического состава угля позволяет в 20 раз снизить трудоемкость определения гранулометрического состава угля в. условиях действующего предприятия; повысить надежность прогноза выхода сортовых углей в товарной продукции разреза по данным фотопланограмм на различных участках технологического процесса; выбирать наиболее оптимальные технологические решения по цобыче угля с точки зрения увеличения выхода крупно-средних классов.
Полученная математическая модель прогноза гранулометрического :остава угля позволила реализовать метод оперативного определения гранулометрического состава угля.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на Второй Международной научно-практической конференции «Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири» (г. Кемерово, 1997), на Третьей Международной научно-практической конференции «Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири» (г. Кемерово, 1999), на научно-технических конференциях преподавателей, аспирантов и студентов КузГТУ (г. Кемерово, 1998,' 1999,2000).
Публикации. По результатам вылолненных исследований опубликовано 5 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из
зведення, 3 глав основного текста и заключения, изложена на 125 стр., в
гом числе: 36 рисунков, 25 таблиц, список литературы из 72 наименова
ний и приложения. ^