РОЗДІЛ 2
МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ УПРАВЛІННЯ СИРОВИННИМИ РЕСУРСАМИ КАР’ЄРА
2.1.Особливості функціонування кар’єра як об’єкта управління
Родовища залізних руд належать до складних по якісному складу об’єктів
управління внаслідок складного просторового розподілу дільниць корисних копалин
з різним рівнем якості.
Для виявлення економічної ефективності управління якістю залізної руди при
розробці родовища необхідно видобуту руду розглядати з позиції можливості
отримання концентрата, тобто враховувати її властивості як об’єкта збагачення.
Залізна руда або залізорудний концентрат, призначені для переробки на
металургійних підприємствах, оцінюються за такими показниками: вміст заліза
магнетитового, вміст заліза в концентраті в, вміст сірки в концентраті Д, вихід
концентрату тощо. Статистичні взаємозв’язки між цими показниками встановити
досить нескладно, але вірогідність такого зв’язку для різних залізорудних
родовищ різна. Тому вибрати в якості керованого параметра один з них буде
некоректним, і управління якістю результуючого продукта гірничозбагачувального
комбінату (ГЗК) треба вести по всім цим показникам комплексно.
Розглянемо особливості геологічних характеристик залізних руд, що обумовлюють
необхідність формування їхнього якісного складу в процесі видобутку.
Мінералогічний склад магнетита в породах продуктивної товщі Криворізького
родовища представлений в табл.2.1.
Таблиця 2.1
Мінералогічний склад магнетита в породах продуктивної товщі Криворізького
родовища
Стратиграфічний горизонт
Мінералогічні різновиди
Магнетит
від %
до %
ср %
PR1Sx4-5f
Силікатно-магнетитові роговики
35,06
50,07
49,35
PR1Sx4-6f
Силікатно-магнетитові роговики середньогрубошарові
27,72
56,00
39,30
Силікатно-магнетитові роговики тонкошарові
24,24
56,95
42,59
Магнетито-силікатні роговики кондиційні
22,15
37,60
29,10
Магнетито-силікатні роговики некондиційні
7,05
22,07
18,05
Сланці
8,30
22,30
14,50
Куммінгтоніти
27,60
56,00
41,95
Гематито-магнетитові руди серед егірінітів
34,45
63,45
50,90
PR1Sx4-7s
Магнетито-силікатні роговики кондиційні
22,37
30,97
25,7
Магнетито-силікатні роговики некондиційні
6,87
29,68
15,55
Сланці
6,92
19,68
13,23
PR1Sx5-6f
Брекчії силікатно-магнетитових роговиків
24,17
49,31
37,22
Брекчії мішаного складу (полімікстові)
4,35
29,42
16,42
PR1Sx5-6f
Силікатно-мартито-магнетитові роговики (напівокислені)
14,95
34,39
22,90
PR1Sx5-6f
Мартитові роговики (окислені)
4,43
15,54
10,13
Вивчення геолого-економічних характеристик залізних руд, що проходять стадію
збагачення, дозволило сформувати варіанти цілеспрямованого формування якості
залізної руди, що видобувається:
-стабілізація по періодам (місяць, тиждень, доба, зміна, година) значень низки
показників якості;
-стабілізація по періодам співвідношень обсягів видобутку технологічних груп
руд при заляганні їх в вигляді дільниць для умов їх наступного шихтування.
Цілеспрямоване формування якості корисної копалини, що видобувається
залізорудним кар’єром, проводиться під впливом системи факторів, що
визначаються геолого-технологічним картуванням, технологією, організацією та
плануванням гірничих робіт, оперативним управлінням технологічними процесами.
Можливості управління якістю обмежуються періодами, на яких приймається
рішення. Наприклад, на тижневому інтервалі розглядають комплекс варіантів по
зміні навантаження на кожний забій та вибір мети управління якістю, тому існує
двостадійне формування системи управління якістю корисної копалини. На першій
стадії розробляються варіанти схем управління якістю, які дозволяють
забезпечити виконання вимог споживачів до якості мінеральної сировини в
подобовому режимі або на більш тривалі періоди часу. Вони розрізняються
навантаженням на забій, організаційними заходами та методами управління. На
другій стадії розв’язуються завдання по управлінню якістю корисної копалини в
технологічному ланцюгу процесів всередині періода і встановлюються параметри
потока сировини, що надходить з кар’єра на збагачення по внутрішньозмінним
інтервалам часу (година, дві тощо).
Представляє проблему оцінка якості збагачуваних залізних руд по початковим
даним, що є в наявності на момент оперативного планування. Прийнята на
залізорудних ГЗКах система оцінки якості руди по середньому вмісту заліза
магнетитового та заліза в концентраті дозволяє управляти якістю отриманого
концентрата, але не гарантує запланованих техніко-економічних показників
збагачення. Відомо, що найбільш повно технологічні властивості збагачуваних руд
можуть бути оцінені тільки з урахуванням технологічних показників збагачення,
середніх квадратичних відхилень від середніх вмістів основного компонента в
видобутій сирій та отриманій товарній руді, співвідношення різних сортів руди в
сумарному об’ємі видобутку.
В Криворізькому басейні працює п’ять гірничо-збагачувальних комбінатів –
Інгулецький, Південний, Новокриворізький, Центральний, Північний – загальною
продуктивністю по сирій руді 152 млн. т/рік. Кар’єри розробляють окремі
дільниці Криворізького родовища залізистих кварцитів із середнім вмістом заліза
в руді 33,92%. Форма рудних покладів – пластоподібна, з кутом падіння від
18-200 на півдні до 55-850 на півночі басейна, горизонтальна потужність
кондиційних залізистих роговиків коливається від 150 до 1000 м, а нормальна
потужність досягає максимально 300 м. Потужність окисленої зони непостійна та
коливається в межах від 2 до 130 м. Потужність покриваючих осадкових порід в
середньому складає приблизно 30 м. Міцність порід родовища за шкалою
проф.М.М.Протодьяконова складає f=12-18. Середня густина ру
- Киев+380960830922