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

Влияние эффекта сегрегации на технологию рудоподготовки на карьерах Горного управления ОАО "Комбинат Магнезит" Ковалев, Михаил 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

Ковалев, Михаил Николаевич. Влияние эффекта сегрегации на технологию рудоподготовки на карьерах Горного управления ОАО "Комбинат Магнезит" : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 05.15.03 / Ин-т горного дела.- Екатеринбург, 1998.- 41 с.: ил. РГБ ОД, 9 98-6/2349-7

Введение к работе

Актуальность темы. I) общем балансе используемых первичных природных ресурсов мира более 90 % приходится на долю минерального сырья. В современных условиях формирование потребностей в минеральном сырье уже претерпело некоторые изменения и в дальнейшем отій будут определяться принципами разумной достаточности, минимизации экономических издержек и все возрастающими экологическими требованиями к горному производству.

Исходя из того, что запасы полезного ископаемого не безгр. ничны, а стоимость их извлечения из недр постоянно увеличивается, главной направленностью горного производства становиться удовлетворение поірсбнос-іей в минеральном сырье за счет более рационального полного использования добываемых полезных ископаемых на освоенных месторождениях.

В этой связи актуальными являются вопросы совершенствования технологий освоения месторождений на базе техіїического перевооружения предприятия. Представляется что наиболее реальным в настоящее время решением проблемы реконструкции, технологических схем ведения добычных работ па действующих предприятиях является внедрение в них новых промежуточных технологических звеньев, позволяющих уже па стадии добычи минерального сырья концентрировать в рудной массе полезный компонент и, гем самым, существенно снизить затраты на его переработку.

ОАО "Комбинат"Магнезит'' занимает совершенно исключительное положение в промышлсшю-металлургическом комплексе России и стран СНГ, являясь единственным предприятием, добывающим и перерабатывающим природный кристаллический магнезит и обеспечивающий около SO % потребности промышленности в магнезиальных огнеупорах. Уникальность предприятия и эксплуатируемых им месторождений привели к интенсивной оіработке запасов и истощению его собственной сырьевой баял.

Анализ показателей добычных работ на карьерах Горного управления- позволяет констатировать снижение уровня количественных н качественных потерь, что и определило пути повышения эффективности лобы-"И матнешта и всего і орного передела в целом. Динамика-'изменения качества рулы от его исходного состояния в недрах до тепловых .л рентой обжиювых цехов позволяет сделать следующие выводы:

д.1'я месторождений матнезита характерно ярко выражешпя дифференциация в лробимости руды (магнелгг - вязкий, трулнов'рываемий; и вмещающих ее пород ;

прослеживается прямая зависимость качества рулной массы от <-; і рат.'ючеіричеекоіо состава.

- укахінтя зависимость приводит к низкой эффективное і и применения
[радиннонных схем усреднения руды на перегрузочных складах из-за
се сегрегации.

Исковой опыт горных работ па ОЛО "Комбинат "Магнезит" показывает, чю для . выполнения требований технических условий (ТУ) поіребиіеля к качеству сырья необходим комплексный подход к решению технических задач. Оптимизация трудовых и маїериальш.іх затрат, направленных на решение этой задачи, составляет основу для разработки новых путей ей решения. Вместе с тем, опыт показывает, что в условиях карьера использование эффекта сегрегации руд по крупности для повышения эффективности рудоиодгоговителыюго комплекса является одним из иерсгіекгивиьіх направлений.

Эффект сегрсіации в горном деле в основном рассматривался при форми|ювании высоких отвалов пустых пород. Іліо влияние па качестве) руд практически не исследовано, что и определяет' научную актуальное і ь поставленной проблемы.

Таким образом, обьсктом исследовании, является рудоподкь товнтельный комплес на карьерах ОЛО "Комбинат Магнезит", а общие закономерности сегрсіации и трансформации качественных характеристик магнезитового сырья, управляющие воздействия на сырье для обеспечения требований технических условий потребителя составляют предмет настоящих исследований.

Цель работы - повышение эффективности рудоподготовшедьиых операций в карьере на основе использования закономерностей сеірсіацин крупнокусковой магнезитовой массы при формировании рудных штабелей

Идея исследовании состоит в использовании эффекта сегрсіации но крупности кускового минерального сырья и завиеимоеіи качественных характеристик рудной массы от её гранулометрического состава для разработки технологических схем рудоиодготовки в условиях карьера.

В работе поставлены следующие задачи :

исс сновать закономерноеm формирования внутренней структуры штабелей при их отсыпке;

оценит ь влияние исходного ірансостава рудной массы на проявление эфректа сегрегации;

исследован, зависимость качества магнештовой массы от се гранулометрическою состава;

определить область эффективного использования уста і. пленных закономерностей сеіреїлции но крупности в технологии рудонодіоіокки маїнсзиюнмх масс;

- дли. ісомсірическую интерпретацию закономерностям иімеиения
качественных характеристик при оіемпке рудных ниабелсп

5 По результатам выполненных исследований на защиту выдвигаются следующие научные положения :

при формировании штабелей кусковым рудным материалом отмечается закономерность: отсыпка производится наклонными слоями, а распределение масс по крупности формирует слои, параллельные основанию штабеля;

вертикальная зональность в распределении кускового материала внутри штабеля определяет геометрические закономерности изменения качественных показателей рудной массы при наличии их зависимости от её гранулометрического состава;

контрастность разделения кускового материала по крупности при отсыпке его на плоскость естественного угла откоса прямо зависит от гранулометрического состава и отношения высоты штабеля к размерам максимального куска отсыпаемого материала.

Методы исследований. При решении поставленных задач использовались анализ и обобщение теоретических разработок, корреляционный анализ, имитационное и математическое моделирование, лабораторный и промышленный эксперимент, технико-экономическое сравнение вариантов, пакет программ PC IBM.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обосновывается результатами теоретических исследований, массовой обработкой статистических данных (представленные материалы обобщают более 18 тыс. результатов лабораторного опробования) с учётом большого числа определяющих факторов и отражением этих данных в математических моделях, проведением в необходимых объемах целенаправленных лабораторных и промышленных испытаний, удовлетворительной сходимостью их результатов с фактическими показателями добычных работ, внедрением разработанных предложений на карьерах Саткинской группы месторождений магнезита.

Научная новизна результатов исследований состоит в том, что:

установлена неадекватность оценок контрастносги разделения кускового материала по крупности под влиянием эффекта сегрегации на открытой поверхности откоса штабеля и внутри его тела;

установлена общая геометрическая закономерность формирования внутренней структуры штабеля кускового материала при его отсыпке в штабель: разделение материала по крупности происходит параллельно основанию штабеля независимо от угла его наклона;

количественно определено влияние эффекта сегрегации на трансформацию качества складируемых рудных масс, имеющих зависимость вещественного состава от их гранулометрического состава;

установлено, что за счёт неоднородное і и ірапудометрическої о состава складируемой рудной массы её илошосп, nmipii штабеля днф-

ференцирована, что создаёт условия для образования "карстовых" зон;

- установлено, что отсыпка штабелей "тонкими" слоями во всех
случаях предпочтительнее, чем отсыпка "толстыми" слоями, т.к. в этом
случае достигается большая плотность укладки материала, что снижает
"закарстованность" внутренней структуры отвального тела и обеспечивает
устойчивую зональность распределения масс в нём.

Практическое значение исследований состоит:

в разработке технологических решений по организации добычных работ в режиме целевой рудоподготовки, учитывающих зависимость качества магнезитовых масс от их гранулометрического состава, и разработке на этой основе методики отработки рудных штабелей, обеспечивающей повышение выхода высококачественных руд и стабилизацию качества сырья перед обогащением и обжигом;

в разработке конструкции сортировочно-перегрузочного склада и грохотильно-перегрузочных пунктов, обеспечивающих повышение выхода высококачественных руд;

в разработке критериев рудоподготовки минерального сырья на перегрузочных складах карьеров;

в разработке методики описания геологического строения специальных отвалов бедных руд на основе анализа добычных работ прошлых периодов с применением пакета программ PC ШМ;

в получении новых научных результатов по сегрегации рудных масс и использовании полученных данных при расчете устойчивости отвалов.

Реализация работы. Результаты исследований положены в основу рекомендаций и технологических решений по формированию качества добываемой руды на карьерах ОАО "Комбинат "Магнезит". На основании результатов теоретических исследований усовершенствована технологическая схема рудоподготовки магнезитового сырья и внедрены сортировочно-перегрузочные склады и грохотильно-перегрузочные пункты. Рекомендации автора использованы ИГД УрО РАН и проектной организацией "Уралгипроруда" при разработке технических систем рудоподготовки магнезитовых масс, обосновании эффективности технических решений по обеспечению повышенных требований к качеству руды и разработке технических условий (ТУ).

Личный вклад автора состоит:

в постановке задач, организации и проведении промышленных экспериментов;

в разработке технологических решений ведения горных работ и конструкций грохотильно-перегрузочных пунктов;

в установлении основных закономерностей сегрегации рудного материала при отсыпке штабелей;

7 - в обосновании концепции добычных работ в режиме целевой рудоподготовки.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы опубликованы в технических периодических изданиях, докладывались на межгосударственных научно-технических конференциях "Развитие сырьевой базы промышленных предприятий Урала" (Магнитогорск, 1995 г.) и "Проблемы развития металлургии Урала на рубеже XXI века" (Магнитогорск, 1996 г.), 2-ом международном симпозиуме "Проблемы комплексного использования руд" (Санкт-Петербург, 1996 г.), научно-технической конференции "Компьютерные технологии в горном деле" (Екатеринбург, 1996 г.), международной конференции "Проблемы разработки месторождений глубокими карьерами (Мельниковские чтения)" (Челябинск, 1996 г.), 4-ом международном симпозиуме "Освоение месторождений минеральных ресурсов и подземное строительство в сложных гидрогеологических условиях" (Белгород, 1997 г.), на совещаниях в институтах ИГД УрО РАН, Уралгипроруда, ВИОГЕМ, Магнитогорской горно-металлургической академии, а также на технических совещаниях ОАО "Комбинат "Магнезит" и АО "Бакальское рудоуправление".

Публикации. Результаты исследований опубликованы в 16 работах.

За последние годы произошли существенные изменения в состоянии сырьевой базы большинства горнодобывающих предприятий страны, а развитие рыночных отношений определило принципиально иной подход к формированию потребительской стоимости минерального сырья. Новый взгляд на решение проблем горного производства достаточно ярко выразил д.т.н. Чернегов Ю.А. : "Несмотря на внешнюю схожесть технологий ... эффективность разработки полезных ископаемых ... обеспечивается именно благодаря отличительным признакам, индивидуальным особенностям технологических процессов, порядка и режима их выполнения". Таким образом, объединение процесса добычи минерального сырья и его первичного передела на основе использования в рудоподготовке индивидуальных особенностей месторождений полезных ископаемых позволяет рассматривать процесс формирования качества руды на этой базе как наиболее целесообразный в настоящее время.

Автор выражает искреннюю благодарность д.т.н. А.В.Гальянову (научному руководителю), к.т.н. Ю.В.Лаптеву за творческое сотрудничество, а также главному геологу Горного управления ОАО "Комбинат "Магнезит" А.И.Владимирову и его заместителю А.А.Корчипшу за помощь и участие в реализации научных результатов.