усереднення якості
Усереднені ЯКОСТІ корисних копалин (а. Blending of minerals; н. Vergleichmassigung der Mineralien; ф. Homogeneisation des mineraux utiles; і. Homogeneizacion) - сукупність технологічних і організаційних заходів, що проводяться з метою забезпечення необхідного сталості якості твердих корисних копалин в процесі їх видобутку та первинної переробки.
Усереднення піддають руди чорних і кольорових металів, гірничо-хімічна сировина, копалини вугілля та інші корисні копалини. Необхідність усереднення якості виникає при істотній мінливості показників якості корисних копалин, що надходять на переробку, тому що їх нестабільність негативно впливає на технологію переробки і її екологічні наслідки. При переробці неоднорідних за якістю корисних копалин знижуються витяг корисних компонентів і вихід кінцевої продукції, зростають втрати і матеріально-трудові витрати. Зростання витрат, наприклад, в кольоровій металургії і хімічної промисловості відбувається за рахунок перевитрати електроенергії і реагентів, зниження продуктивності печей; в теплоенергетиці - за рахунок підвищення виходу CO2 в газах, зниження термінів експлуатації котлів і надлишку дуття.
Показники якості корисних копалин, що підлягають усереднення, в залежності від виду і типів корисних копалин, їх особливостей і технології переробки різні. Найбільш часто усереднюють корисні копалини за змістом основного корисного компонентта (металу, з'єднання, мінералу), гранулометричним складом. щільності. вмісту шкідливих домішок.
Для кількісної оцінки коливання показників якості корисних копалин користуються в основному ймовірносно-статистичними характеристиками: розмахом коливання, математичним очікуванням, середнім квадратичним відхиленням, коефіцієнтом варіації, середніми і максимальними періодами коливань і ін. При цьому ступінь усереднення корисних копалин в процесі гірничих робіт, а також при проведенні спеціальних заходів визначається за формулою: Kys1s2 або n = (1 s2 / s1) • 100%, де s1 і s2 - среднеквадратические відхилення показника якості руди до і після усереднення. У технологічному ланцюгу гірничого виробництва загальний коефіцієнт усереднення встановлюється як добуток показників усереднення в окремих ланках. У ряді випадків враховуються не тільки амплітудні, а й частотні характеристики усереднювальних процесу.
Усереднення якості здійснюється перемішуванням порцій корисних копалин різної якості. Механізм процесу усереднення при цьому описується методами теорій ймовірності і випадкових функцій. На адекватність моделі вирішальний вплив справляє достовірність інформації про фактичні значення показників якості корисних копалин в надрах і на різних стадіях процесу видобутку. В результаті керуючі дії базуються на ймовірнісної картині процесу, для чого виявляються парні і множинні кореляційні зв'язки. Найбільш повно і струнко процеси усереднення описуються методами теорії випадкових функцій.
Усереднення якості включає в себе як технологічні заходи гірничого виробництва, що забезпечують сприятливі умови для змішування, і усереднення якості в процесі видобутку (зміни системи розробки та її параметрів, засобів механізації, загальної технології, схеми видобутку і первинної переробки корисних копалин), так і організаційно- керуючі дії. Починається процес усереднення якості з перспективного і поточного планування гірничих робіт і триває при оперативному управлінні. При плануванні відповідно до планових обсягами і якістю корисних копалин встановлюють напрямок розвитку гірничих робіт і конкретні ділянки і блоки родовища, підлягають відпрацюванні в плановані календарні терміни (аж до добових і змінних). При оперативному управлінні регулюється навантаження на вибої в залежності від досягнутого обсягу і якості корисних копалин в дільничних та общеруднічних вантажопотоки і фактичної якості руди в забоях. Одночасно формують транспортні рудопотокі, забезпечуючи необхідне змішування корисних копалин в дільничних та общеруднічном ланках. У третю стадію усереднення якості проводиться під внутріруднічних (внутрішньокар'єрних) усереднювальних складах, при акумулюванні корисних копалин в рудоспусках. камерах околоствольного двору. а також в бункерах і штабелях на поверхні. Четверта стадія усереднення якості здійснюється з подрібненим матеріалом на усереднювальних дворах збагачувальних фабрик за допомогою усереднювальних машин. У заключній, п'ятій стадії усредняют подрібнену руду і промпродукти в рідкій фазі.
Для планування і оперативного управління використовуються математичні методи дослідження операцій - імітаційне моделювання. лінійне і нелінійне програмування та ін. При цьому встановлюють найбільш ймовірну картину розподілу в часі якості корисних копалин по вибоїв, виходячи з чого визначають обсяги видобутку з кожного забою і відповідно кількість навантажувальних і постачальних коштів, резервні забої та обладнання. На перших стадіях усереднення якості ставиться мета зняття найбільш високих амплітуд коливань якості в календарні терміни, на заключних стадіях регулюють найбільш малоамплітудні високочастотні коливання, для чого використовують різні змішувачі, усереднювальних штабелі, бункери, ємкості для пульп і силоси для подрібненого матеріалу. Змішування матеріалу в усереднювальних пристроях природне або примусове. Примусове змішування необхідно, коли істотно проявляється сегрегація якості корисних копалин.
Заходи по усереднення якості ускладнюють і здорожують технологію гірничих робіт, тому що при цьому знижується валовий продуктивність гірського і транспортного устаткування, виникають додаткові капітальні та експлуатаційні витрати. Тому усереднення якості економічно доцільно у випадках, якщо економічний ефект від його застосування перевищує сумарні додаткові витрати в сфері видобутку і переробки корисних копалин. При цьому потрібно враховувати, що за рахунок усереднення якості можна поліпшити використання запасів корисних копалин шляхом раціонального використання бідніших руд.