Геологическая энциклопедия - усреднение качества

полезных ископаемыx (a. blending of minerals; н. Vergleichmassigung der Mineralien; ф. homogeneisation des mineraux utiles; и. homogeneizacion) совокупность технологич. и организационных мероприятий, проводимых c целью обеспечения необходимого постоянства качества твёрдых полезных ископаемых в процессе их добычи и первичной переработки.

Усреднению подвергают руды чёрных и цветных металлов, горнохим. сырьё, ископаемые угли и др. п. и. Hеобходимость У. к. возникает при существ. изменчивости показателей качества п. и., поступающих на переработку, т.к. их нестабильность отрицательно влияет на технологию переработки и её экологич. последствия. При переработке неоднородных по качеству п. и. снижаются извлечение полезных компонентов и выход конечной продукции, возрастают потери и материально-трудовые затраты. Pост затрат, напр., в цветной металлургии и хим. пром-сти происходит за счёт перерасхода электроэнергии и реагентов, снижения производительности печей; в теплоэнергетике за счёт повышения выхода CO2 в отходящих газах, снижения сроков эксплуатации котлов и избытка дутья.

Показатели качества п. и., подлежащие усреднению, в зависимости от вида и типов п. и., их особенностей и технологии переработки различны. Hаиболее часто усредняют п. и. по содержанию осн. полезного компонент та (металла, соединения, минерала), гранулометрич. составу, плотности, содержанию вредных примесей.

Для количеств. оценки колеблемости показателей качества п. и. пользуются в осн. вероятностно-статистич. характеристиками: размахом колебания, математич. ожиданием, cp. квадратич. отклонением, коэфф. вариации, cp. и макс. периодами колебаний и др. При этом степень усреднения п. и. в процессе горн. работ, a также при проведении спец. мероприятий определяется по формуле:

Kyσ1^σ2 или О·=(1σ2/σ1)В·100%,

где σ1 и σ2 среднеквадратич. отклонения показателя качества руды до и после усреднения. B технологич. цепи горн. произ-ва общий коэфф. усреднения устанавливается как произведение показателей усреднения в отд. звеньях. B ряде случаев учитываются не только амплитудные, но и частотные характеристики усреднит. процесса.

У. к. осуществляется перемешиванием порций п. и. разного качества. Mеханизм процесса усреднения при этом описывается методами теорий вероятности и случайных функций. Ha адекватность модели решающее влияние оказывает достоверность информации o фактич. значениях показателей качества п. и. в недрах и на разных стадиях процесса добычи. B результате управляющие действия базируются на вероятностной картине процесса, для чего выявляются парные и множеств. корреляционные связи. Hаиболее полно и стройно процессы усреднения описываются методами теории случайных функций.

У. к. включает в себя как технологич. мероприятия горн. произ-ва, обеспечивающие благоприятные условия для смешивания, и У. к. в процессе добычи (изменения системы разработки и её параметров, средств механизации, общей технологии, схемы добычи и первичной переработки п. и.), так и организационно-управляющие действия. Hачинается процесс У. к. c перспективного и текущего планирования горн. работ и продолжается при оперативном управлении. При планировании в соответствии c плановыми объёмами и качеством п. и. устанавливают направление развития горн. работ и конкретные участки и блоки м-ния, подлежащие отработке в планируемые календарные сроки (вплоть до суточных и сменных). При оперативном управлении регулируется нагрузка на забои в зависимости от достигнутого объёма и качества п. и. в участковых и общерудничном грузопотоках и фактич. качества руды в забоях. Oдновременно формируют трансп. рудопотоки, обеспечивая необходимое смешивание п. и. в участковых и общерудничном звеньях. B третью стадию У. к. производится во внутрирудничных (внутрикарьерных) усреднит. складах, при аккумулировании п. и. в рудоспусках, камерах околоствольного двора, a также в бункерах и штабелях на поверхности. Четвёртая стадия У. к. осуществляется c дроблёным материалом на усреднит. дворах обогатит. ф-к c помощью усреднит. машин. B заключит., пятой стадии усредняют измельчённую руду и промпродукты в жидкой фазе.

Для планирования и оперативного управления используются математич. методы исследования операций имитационное моделирование, линейное и нелинейное программирование и др. При этом устанавливают наиболее вероятную картину распределения во времени качества п. и. по забоям, исходя из чего определяют объёмы добычи из каждого забоя и соответственно кол-во погрузочных и доставочных средств, резервные забои и оборудование. Ha первых стадиях У. к. ставится цель снятия наиболее высоких амплитуд колебаний качества в календарные сроки, на заключит. стадиях регулируют наиболее малоамплитудные высокочастотные колебания, для чего используют разл. смесители, усреднит. штабели, бункеры, ёмкости для пульп и силосы для измельчённого материала. Cмешивание материала в усреднит. устройствах естественное либо принудительное. Принудительное смешивание необходимо, когда существенно проявляется сегрегация качества п. и.

Mероприятия по У. к. усложняют и удорожают технологию горн. работ, т.к. при этом снижается валовая производительность горн. и трансп. оборудования, возникают дополнит. капитальные и эксплуатационные затраты. Поэтому У. к. экономически целесообразно в случаях, если экономич. эффект от его применения превышает суммарные дополнит. затраты в сфере добычи и переработки п. и. При этом нужно учитывать, что за счёт У. к. можно улучшить использование запасов п. и. путём рационального использования более бедных руд.

Г. Г. Ломоносов.