Файл: Суменков М.С. Математические методы планирования открытых горных работ.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 18.06.2024

Просмотров: 92

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Проверяем условие соблюдения минимальной ширины забоя

ь„>ьТ

и если оно выполняется, то величина bij закладывается в план. Если же это условие не выполняется, то принимаем

bn=ba

и производим соответствующую корректировку производитель­ ности забоя по формуле

п

 

У!ц(Ьц

 

— Ьц)

 

 

 

 

-

, >,

 

 

 

 

Q

4

=

і

к

 

"

 

[ А ' / + 0 ,

5

~ A'/W-

 

 

 

 

Определяем

ширину

экскаваторных

заходок по формуле

 

 

 

 

 

 

с

а

=~ЬЦ Ь,І.

 

 

 

 

 

Пример. Составить

план отработки двух блоков с различны­

ми типами руд при следующих

исходных

данных.

 

 

 

 

Сменный

фонд рабочего

времени

 

обогатительной

фабрики

Т ф = 5 0 секций-часов.

Производительность

технологических

сек­

ций обогащения #1 = 160 т/ч; # 2 = 1 2 0 т/ч.

 

 

 

 

 

Экскаваторы—ЭКГ-8

 

 

6™"= 14,0 м, 6™" = 14,0 м, Ьп ';, х

=

= 24,0 м, 6 ™ х

= 24,0 ,м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Соотношение

типов руд Р\ : Я 2 = 0,4 : 0,6. Расстояния от оси же­

лезнодорожного

пути до нижней

бровки навала ^ц = 30 м, 62 i =

= 3,5 м. Максимальная

ширина

рабочей

зоны экскаватора

(от

оси железнодорожного

пути до нижней бровки взорванного бло­

ка) Ь\\ =23,0

м, ft2i = 21,0

м.

Высота

навала горной массы

Лц =

= 3,5 м; Л2] =7,0 м; Ли =8, 0 м; Л2 і=| 15,0, м. Коэффициент

разрых­

ления горной

массы

вначале

/Си = 1,4; /С2і = 1,2. Длина

блоков

/1 І = 100 м; / і = 95 м. Объемный вес руд у = 3,2 т/м

3

.

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определяем сменную производительность забоев по формуле

(VIII . 16):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

5 , 0 - 1 , 0 0 , 4

=

П П

 

 

 

 

 

 

 

(Л,

 

 

 

 

270 0 т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

160

 

120

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5,0 - 1,0 . 0, 6 ^

 

4 0 0

0 т

 

 

 

 

 

 

2 1

 

 

 

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

160 +

120

 

 

 

 

 

 

 

 

По формуле ( V I I I . 18)

определяем время

отработки блоков при

максимальной

ширине забоев:

 

 

.max

3,2-100(23,0 — 3,0) (3,5 + 8,0)

п о

tw

=

— — — г - 1 - 1

=

9,8 смен;.

 

 

2-2700.1,4

 

 


 

 

 

 

м

=

3,2.95 ( 2 1 , 0 - 3 . 5 ) ( 1 5 . 0 +

7,0)

=

{

 

^

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2-4000-1,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выбираем

величину

mm[t™*=

9,8,

/m«r= 12,2j = f f f " ,

 

 

следовательно,

в рассматриваемом

примере

имеет

место

равен­

ство Ь\\ = Ьп

= 23,0 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Величину

b2i

определяем по формуле

(VIII . 19):

 

 

 

 

 

Ь

4 0 0

° - ' ' 2 ( 2 1

— 3,5 )

f

3-2-95

, 3,5(15, 0 — 7,0)

у Q\ л.

 

 

 

3

1 _

3,2 - 95(15,0

— 7,0 ) 1 4000-1,2

\

21,0 — 3,5

' /

 

 

 

. /

/ '

Д 9

 

 

, 3,5(15, 0 — 7,0)

? Л*

.

2 - 3,2 - 95(15,0 — 7,0)

X

 

 

3,2".95"

 

У 4 0 0 0 а - 1 , 2 а

\

21,0 — 3,5

 

'

/

'

4000-1,2 (21,0 — 3,5)

 

 

 

'

' х

Г 3,2 - 95 - 7,0 - 3,5

3,2-100 (23,0 — 3,0) (3,5 + 8,0)

 

 

 

 

 

 

 

4000-1,2

 

 

 

2-2700-1,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,2 - 95(15,0 — 7,0)3,52

 

=

18,2 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2-2700-1,2 (21,0 — 3,5)

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По

формуле

(VIII . 18) получаем: /1 2

= 9,8

смен.

 

 

 

 

Таким образом, в недельно-сменный

план нужно

заклады­

вать следующие

параметры:

Q n

= 2700 т/смен,

й и = 2 3 , 0

м;

шири­

 

по первому

экскаватору

 

на

экскаваторной

заходки

пЬц=23,0—3,0

 

 

= 20,0 м;

 

 

 

по второму

экскаватору

Q 2 ]

= 4000

т/смен,

6 2 i =

14,4

м,

шири­

на

экскаваторной

заходки

2\621)

= 14,4—3,5=10,9

м. При

данных параметрах экскаваторы подойдут одновременно к контактам разнотипных руд через 9,8 рабочих смены и, следова­ тельно, соотношение типов руд в рудной массе не изменится.

Динамическая модель планирования на основе ленточной арифметизации месторождения может быть использована и на стадии недельного планирования, что создает возможность бо­ лее глубокого обоснования направлений перегона экскаваторов.

§5. ЭТАПНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ Н Е Д Е Л Ь Н О Г О

ИН Е Д Е Л Ь Н О - С М Е Н Н О Г О ПЛАНИРОВАНИЯ

После рассмотрения недельного и недельно-сменного плани­ рования видно, что каждая из этих задач может быть решена двумя методами — по линейной или по динамической модели. Каждый из этих методов имеет определенные преимущества и недостатки и, следовательно, не обладает универсальностью.

Линейные модели хорошо учитывают качество руды и кон­ центрата, но менее приспособлены для учета как геометрии гор­ ных работ, так и возможных направлений перегона экскавато­ ров. Поэтому полученное здесь решение требует ручной доводки


до такого плата горных работ, при котором было бы наимень­ шее время перегона экскаваторов.

Динамические модели хорошо учитывают геометрию горных

работ и возможные

направления перегона экскаваторов, но име­

ют меньшие возможности для

учета качественных показателен

обогащения.

 

 

Наряду с этим

существует

ряд технико-экономических пара­

метров и ограничений, которые хорошо учитываются обоими ме­ тодами. Например, при недельном планировании на карьерах часто объем добычи в первую неделю месяца предусматривает­ ся ниже, чем в последующие с целью создания лучших условий для передвижки железнодорожных путей, организации ремонта машин и т. д. Этот фактор легко учитывается путем соответству­ ющего изменения фонда рабочего времени обогатительной фаб­ рики.

Для решения практических задач преимущества обоих мето­ дов можно объединить путем применения этапной оптимизации планов. В этом случае задача оптимизации плана каждого уров­ ня решается в два этапа:

1)по линейной модели;

2)по динамической модели.

При этом результаты первого этапа оптимизации использу­ ются в качестве исходной информации для решения задачи вто­ рого этапа оптимизации. Так, получаемые результаты времени и объемов отработки блоков и подблоков из первого этапа реше­ ния задачи используются на втором этапе оптимизации в каче­ стве начального варианта движения экскаваторов, что опреде­ ляет начальные стволы графа многовариантности плана. На втором этапе оптимизации уже оцениваются не все возможные варианты, а только те, которые отличаются на 5—10% от плана первого этапа оптимизации. Подобный эвристический прием позволяет значительно сократить время, необходимое для реше­ ния практических задач, и более глубоко учесть всю исходную информацию.

§ 6. УЧЕТ СПЕЦИАЛИЗАЦИИ РАБОТЫ СЕКЦИЙ О Б О Г А Т И Т Е Л Ь Н О Й ФАБРИКИ

Очень часто при разработке месторождений полезных иско­ паемых для обеспечения нормального хода обогатительного процесса необходимо стабилизировать колебания качественного состава отгружаемой рудной массы, которые возникают при вы­ емке рудных блоков. Таким образом, возникает задача усредне­ ния качественного состава руды, поступающей из карьера.

Параметры, которые необходимо учитывать при оценке ка­ чественного состава потока горной массы, выдаваемой из карье­ ра задаются условиями эффективного осуществления техноло­ гического процесса переработки полезного ископаемого. Для

144


потока полезного ископаемого такими параметрами могут быть изменение (по времени) содержания полезных или 'вредных компонентов, физико-механические свойства и т. п.

Комплекс мероприятий по усреднению, проводимый за t-i\ промежуток времени, зависит от направления и скорости продвигания фронта горных работ, от очередности разработки уча­ стков месторождений, имеющих различный качественный состав РУД-

Для нормального хода процесса обогащения основное значе­ ние имеет отсутствие резких колебаний качественного состава руды, поступающей на фабрику.

Известно, что отсутствие резких колебаний качества руды, подаваемой на обогащение, является одним из основных усло­ вий, выполнение которого обеспечивает реализацию схем авто­ матизации обогатительных процессов и их высокую технико-эко­ номическую эффективность.

Однако возможность карьера обеспечить в течение длитель­ ного времени постоянство средних характеристик качественного состава рудной массы, отправляемой на фабрику, ограничена определенной последовательностью отработки карьерного поля, обусловленной требованиями горной технологии.

Таким образом, для обогатительной фабрики основное зна­ чение имеет минимальное отклонение текущих качественных ха­ рактеристик потока руды от заданных средних. Переход от од­ ного значения заданного среднего к другому в некоторых преде­ лах может быть осуществлен перестройкой обогатительного процесса.

В свою очередь, карьер не может произвольно изменить сред­ ние характеристики рудной массы, так как они являются след­ ствием принятого порядка отработки месторождения и имею­ щихся горногеологическнх условий. Однако, изменяя загрузку добычного оборудования в некоторых пределах, можно регули­ ровать текущие отклонения от среднего качественных парамет­ ров потока руды.

Поэтому целесообразно построить такую комплексную систе­ му управления процессом уореднения, в которой карьер и обо­ гатительная фабрика рассматривались бы как взаимосвязанные части единого целого. В такой системе при планировании горных работ должен выбираться определенный порядок отработки бло­ ков, и, следовательно, предсказываться средние характеристики руды, которая будет поступать на фабрику. В соответствии с этим обогатительная фабрика должна настроить процесс обога­ щения на планируемый период, а карьер — обеспечить заданные средние характеристики руды с минимальными текущими откло­ нениями.

Длительность интервала, на который могут устанавливаться средние характеристики руды, зависит от возможности регули­ рования технологического процесса на фабрике, изменчивости

10 Заказ 488

145


качественного состава полезного ископаемого и резервов произ­ водственной мощности в карьере.

Естественно, что выравнивание характеристики потока по­ лезного ископаемого должно производиться с таким расчетом, чтобы отклонение текущих значений характеристики от заданно­ го (или среднего) были бы минимальными.

Мероприятия по выравниванию характеристики потока по­ лезного ископаемого можно разделить на две группы:

1.Мероприятия, проводимые на территории карьера в про­ цессе добычи, транспортирования и разгрузки полезного иско­ паемого.

2.Мероприятия, проводимые в процессе следования потока полезного ископаемого на территории потребителя (фабрики).

Внутрикарьерное усреднение (первая группа мероприятий) выполняется в основном за счет перераспределения нагрузки между экскаваторами, а также регулированием очередности по­ дачи груженых транспортных сосудов от того или иного экска­ ватора.

Ко второй группе мероприятий относятся усреднение полез­ ного ископаемого на промежуточных складах дробленой руды; усреднение за счет управления работой бункерных устройств, питающих измельчительные агрегаты фабрики, и т. д. До сих пор при суточном планировании рассматривались только меро­ приятия по внутрикарьерному усреднению. Проведение этих ме­ роприятий связано с ухудшением использования горных машин и транспортных средств на карьере. Это обстоятельство подтвер­ ждает целесообразность комплексного решения задачи усредне­ ния руды путем регулирования режимов работы как карьера, так и фабрики. Необходимость усреднения руд различных типов по обогатимости можно проследить на примере одного из круп­ нейших горнообогатительных комбинатов — Гайского ГОКа.

Гайское месторождение характеризуется наличием несколь­ ких типо-сортов руд. Каждый из этих типо-сортов имеет слож­ ные элементы залегания и крайне изменчивую качественную ха­ рактеристику.

Различие в типе руд (медные сплошные, медные вкраплен­ ные, медно-цинковые) требуют принципиально иной технологии их переработки.

По сортам руды разделяются на богатые, средней ценности, бедные и убогие. Они могут перерабатываться как совместно,- так и раздельно в зависимости от технологических требовании.

Вследствие различной технологии переработки разных типосортов руд выемка их на месторождении сложной морфологии осуществляется селективно. Так, например, на Гайском место­ рождении раздельно добываются три типа руды. Но даже при селективной добыче руд различных типо-сортов вещественный состав руды, подаваемой на обогатительную фабрику с различ­ ных участков месторождения, подвержен большим колебаниям.