автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.03, диссертация на тему:Обоснование рациональных параметров поточной технологии стабилизации качества энергетических углей

МШИСТЕРСТЗО ОБРАЗОВАНИЯ РЕШУ БЛИКИ КАЗАХСТАН

КАЗАХСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ШСТИТУТ имени З.И.ЛЕНЧНА

На правах рукописи УДК 622.271.879

СЕРШБАЕВ Расул Аркалыкович

ОБОСНОВАНИЕ РАЩОНАЛЫШХ ПАРАМЕТРОВ ПОТОЧЮЯ ТЕХНОЛОГИИ СТАБИЛИЗАЦИИ КАЧЕСТВА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УГЛЕЙ

Специальность 05.15.03 - Открытая разработка месторождений полезных ископаемых •

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Алма-Ата - 1993

Работа выполнена в Институте горного дела Академии наук Республики Казахстан

Научный руководитель - доктор технических

наук БУКТПШ Н.С. ' Официальные оппоненты.; - доктор технических

наук, профессор ВАРШАВСКИЙ A.M..

- кандидат технических наук ОМАРОВ Т.И.

Ведущее предприятие : - ПО "Экибастузуголь"

Защита диссертации состоится * г.

в/учасов в к.301 НК на заседании специализированного совета К 058.03.05 в Казахском политехническом институте по адресу .: 480013, г.Алма-Ата, ул.Сатпаева,'22.

С. диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан " 6" " OMSa/Ы-^1993 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу : 480013, г.Алма-Ата, ул.Сатпа!ева, 22, 1&зПТИ.

Ученый секретарь специализированного

совета, кандидат технических наук ^gifr&^t Ю.Н.БАБМН

ОСУ,--' » ■ -'.b;Afi БИБЛИОТЕКА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА PA БОИ .

Актуальное?:. тема. В tmposoii практик* 90? ¡тпоиззодстзч олекг-pögtiuprmi !1риходптс>1 на дола топлових »язкгрэстзн'диП, рзботзодих г.тным о о р' 1 зо м на угче» 3 бла«з*й:«е »•»»тгягетгт гто-прзтг'7 основой энергетики останется минерально г топт.гю, допйзос уччегсе которого в производстве электроэнергии поставит не менее öu;i,

ЗдиоГ. и; пгг-юГг^'г т>ч«?.ч гогч("!обчпа«якх поедпшятиЧ является обосии'йцие порзрабчт'гп'чг^мх яроиз^одотч ичипмьыы* cuuöüü стабильного качества. Практика показывает, что использование высоко-золышх энергетических углей с высокой степенью колебаний качества ведет к увеличении удельного расхода топлива,расхода электрознер-П1и на собственнее нуади»снижении выработки И недоотпуска олектпо-энергии,выбросов зола и ядовитых газоз в атмосферу,сокращению сроков службы оборудования на ТЭС, способствует останову котлоагрега-тов и т.п.

Очспгание однородного по качзству угля иок^ча?? пяг «иттас? у казачине отрицательные факторы.

Различными авторами дано обоснование уровня стабилизации качества и разработана технология усреднения в режиме идеального счс-сителя. Поэтому определение рациональных параметров технологии формирования однородности качественного состава угля в непрерывном потоке является актуальной научной задачей.

У§5ью_зиосертауии являетоя теоретическое обоснование рациональных параметров поточной технологии формирования однородности качества энергетических углей в режиме идеального смесителя, обеспечивающих стабилизацию колебаний зольности,что сникает затраты на усреднение,удельный расход топлива при сжигании,сокращает вредные выбросы в атмосферу и увеличивает сроки эксплуатации котлоагрега-тов ТЭС.

Идея_рабдтц. Рассмотреть влияние колебаний зольности на расхождения данных контроля качества и параметров поточного усреднения в режиме идеального смесителя как вероятностно-дзтерминирован-ный процесс.

В соответствии с поставленной целью, решены следующие основ-ныв__за.за^1_исслвздваний :

- обоснованы рациональные параметры технологий усреднения,реализующих режим идеального смеоителя и оценены стабилизирующие способности последовательно и параллельно соединенных усреднитель-ных оиотем ;

- разработана методика определзния повагонных колебания зольности угля, поступающего на ТЭС из различных разрезов при с г, .бот-

ке забоев роторными экскаваторами и установлены причины несовпадения данных по качеству угля у горнодобывающих и топливно-энергетических предприятий ;

- установлена возможность повышения предельной зольности угля при стабилизации его качества для снижения количественных потерь.

Методикиоследований. В диссертации использованы следующие методы научных исследований : теория вероятностей и математическая статистика, аппарат теории случайных функций, аналитический, гра-фо-аналитический, технико-экономический и логический анализ.

Объектом_исслеаований являются процессы изменения качества энергетический углей при добыче и стабилизации в режиме идеального смесителя.

В настоящей работе обобщены теоретические иссяецования,выполненные автором в качестве исполнителя и ответственного исполнителя плановых тем в период 1987-1992 г.г. в Институте горного дела АН РК : 168 "Разработка мероприятий по стабилизации качества экибаотузских углей в системе топяивоподачи Ермаковской ГРЭС (1937-89 г.г,) 2Т4 "Разработка поточной технологии формирования однородности качества продукции карьеров" (1989-92 г.г.) ; $ 1в "Технико-экономическое и экологическое обоснование местоположения УПК и разработка технологии усреднения угля разреза "Северный" (1990 г.) ; № 1в "Обоснование изменения цен на угли с учетом энергетичеокой ценности, качества,расположения УПК и затрат на . ■ . усреднение" (1991 г.) ; "Экспертное исследование проекта нового ГОСТа, на угли Зкибаотузского баооейна для пылевидного сжигания" (1991 г.).

Научные положения, выносимы а на защиту :

1. Производительность на выходе безинерционной уореднительной системы, реализующей .режим идеального смесителя,изменяется по возраставшей логарифмической кривой,асимптотически приближавшейся к значению производительности загрузки, и является основным показателем для определения рациональных параметров системы (длина и интенсивности конвейерного става, рабочий обммупоперечное сечение грузопотока в усреднительной системе,время полной загрузки).

2. При фиксированной вместимости смесителя перераспределение его рабочего объема на последовательно соединенные усреднительные установки, работавшие в режиме идеальных смесите лей,не влияет на эффективность усреднения, т.е. общий коэффициент'усреднения остается неизменным, а распределение рабочего объема по параллельно рчботаощим смесителям снижает общий коэффициент усреднения несущественно.

3. Расхождение данных по качеству у горнодобывающих предприятий и потребителей обусловлены его колебаниями и- следующими основными причина::'»! :

- асимметрией распределения качества угля, что объективно завышает зольность при отборе проб из вагонов ;

- учетом качества углей на основании средне;! зольности в забое, что не отражает повагонну» зольность и ее колебание ;

- завышением зольности при механизированном отборе проб по объеччм,обусиовяенным взаимооадььа мгхду "лэтностьч V ">о*1-ноотм>, поскольку высоко зольный уголь представлен по маосе в бояызем количестве, чем низкозольный; при отборе проб с поверхности вагона -зависимостью между кусковатостьв и зольностью,что также ведет к завышению зольности.

Энергетическая ценность усредненного угля соответствует неусредненному углю зольностью ниже, например, для Экибастузского угольного бассейна на ?.% абс., учет этого позволяет повысить предельную зольность добнваеЫяХ утлой, снизить потери при г а биче и отричгтзльное воздействие на окрутащуп среду.

фбосчовгщость_и_дост^

подтверждается : результатами анализа геологических данных и учетом качества энергетических углей на 'ГЭС; корректным использованием фундаментальных положении теория вероятностей и случайных функций,математической статистики; высокой сходимостью расчетных показателей качества и данных опытного отагания усредненное угля.

Ца2чная_новизна_ваботи закличаетоя в следующем :

- установлены взаимосвязи мезду интенсивностью грузопотока, динамикой изменчивости качества полезного ископаемого и параметрами усреднитеяьных систем, работающих я режиме идеального смеет гля, что позволяет получать топливо требуемого качэотва о минимальными затратами; .

- установлено, что стабилизация качества угля позволяет вовлекать в добычу и переработку высокозольные угли и повысить предель-нуп зольность, что сниксает потери;

- выявлены причины расхождения показателей качества углей у горнодобызаювдх и топливно-энергетических предприятий, обусловленные его колебаниями.

Лрзктичзокоа значение .работы за кил чается в следуюцем : разработке методики прогнозирования качества угля в процессе добычи; выявлении причин расхождения данных по качеству,обусловленных технологией формирования,контроля и колебаниями качества; количе-

'ственной оценке данных контроля качества и потерь угля; обосновании рациональных параметров усрсднительны: систем в непрерывном потоке, которые позволяют обеспечить требуемую степень стабилизации; обосновании изменения цен на угли с учетом энергетической ценности, качества и затрат на усреднение.

Разработанная методика прогнозирования повагонной зольности угля при отработке забоя роторными экскаваторами и рекомендации по повиаенда его предельной зольности при стабилизации качества с учетом выявленных причин расхождения данных контроля были использована ПО "Экибастузуголь" для оценки проекта нового ГОСТа на угли Экибастуэского бассейна для пылевидного сясигания.1 ¡Методика расчета цен на угли с учетом энергетической ценности и технологии усреднения используется для обоснования договорных цен.

Основное содержание работы, а также отдельные ее положения были ;1зло«ены и одобрены на научно-технической конференции "Социально-экономические и научно-технические проблема интенсификации на открытой угледобыче Кузбасса" (г.Кемерово, 1537); на республиканских научно-практических конференциях,посвященных проблемам комплексного освоения месторождений (Алма-Ата, 1989), охраны недр и окружающей среды (Усть-Каменогорск, 1569), техники и технологии комплексного освоения минерально-сырьевой базы (п.Асу-Булак,1990), на Международном симпозиуме по открытым' горным работам (г.Мирный,1991), на научно-технических советах Ермэковской ГРЭС (г.Ермак, 1537-89), производственного объединения "Экибастузуголь" (г.Экибасту3,1987-91), на заседаниях секции Ученого Совета ИГД АН РК (г.Алма-Ата,1987-92), лаборатории комбинированной разработки месторождений ИГД АН РК (г.Алма-Ата, 1992) и кафедры "Открытых горных работ" КазГШ (г.Алма-Ата, 1992).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 9 статей и получен» I авторское свидетельство.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, изложенных на 154 страницах машинописного текста и содержит 45 рисунков,. 27 таблиц, списка литературы из 62 наименований и 7 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Проблема стабилизации качества добываемых полезных ископаемых наиболее полно изучена применительно к открытому способу разработки месторождений и накоплен значительный опыт ее решения.

Широко известны труды ученых академика 9Л,Ржевского, докторов технических наук Е.И.Азбеля, Т.П. Бас тана, Т. Г. Базы лева, Н.Н.

' Волошина, Н.С.Буктукова, З.^.Бызова, А.М.Зарлзвсхого, Р.Грачева, Г.Г.Ломоносова, М.Г.Новожилова, С.С.Резкиченко, Av5.Цехового, А.Д.Икольникова; кандидатов технических наук И.Г.Актоненко, H.'J. Балика, Г.Г.Бугаевой, Л.С.Зиницкого, З.Н.Ззрайского,К.^.Казанско-го, К.П.Николаева, Т.В.Оиарова, Р.И.Риделя, ?.?Даля и яр.

1 настоящее врег.я в оценке полезных ископаемых по колеблечос-ти качества и стабилизирующих свойств усреднительных комплексов сложились два основных направления. ~°¡ одн::х случаях тснзттьзуютеч статические оценки колебания качества (среднее тгзадратическое отклонение), а в других - динамические оценки (корреляционные функции и спектральные плотности).

Динамика изменения зольности угольных структур в процессе их разработки может быть получена на основе исходной информации зольности непосредственно по данным скважин геологического бурения, ге-олого-техног.огическим зарисовкам забоя-или по дачным золомера.

Анализ изменений качества экибастузских углей показал, что причины тосхокцения данных по качеству обусловлены колебания!«: зольности, технологией формирования и методами контроля качества. Так, 5ормкрозаиие качества угля путем мараруткзацяя (объсдкнсккем в одам кар'лру? карьерных локомотивосостааоз, ьагруяеннкх углем яз различных забоев) обусловливает асимметрию распределения гтоэагон-ной зольности (рис.1), т.е. вероятность появления средневзвешенной зольности всего объема угля Р(А°) нз совпадает о модой

При контроле качества по геолого-техно логическим картам отработки забоев учитывают практически все прэпласткн разнокачественного угля и определяют средневзвешенную зольность (Ас= 41,8$). При отборе проб на ТЭС (по ГОСТ 10742-71) к анализу поступают пробы угля в основном с наиболее часто встречавшейся зольностью (А„- Li2,6%). ^схождение в этом случае составляет 42,6 - 41,8 * 0,8/S. С долевым участием моды P(A¿) - 46,5* (рис.1) расхождение мокзт измениться до 1,1%, Контрольная проверка, проведенная ПО "Зкибастугуголь" и Рефтинской ГРЭС, показала расхождение Г,5й.

. Учет качества угля не по вагонам, а по объему в карьерном

Рис Л. Распределение эоль-ности угля

'локомотизосоставе на основании средней зольности угля в забое (по геопого-технояогическик картам) мотет призести к ошибкам в случае, когда уголь загружен не со всего сечения забоя. Однако такое отклонение качества угля за длительный период будет как в большую, так и в меньшую сторону.

Механизированный отбор проб производится равными по объему порциями. Поскольку существует зависимость между плотностью и зольностью угля, высокозольный уголь представлен по массе в большем количестве. Следовательно, при механизированном отборе проб всегда будет иметь место завышение зольности при ее колебаниях. Кроме этого, отбор проб с поверхности вагона также создает возможность ошибки в сторону увеличения зольности, поскольку мезду зольностью я кусковатостьо угля существует взаимосвязь.

Одним из эффективных технических решений, которое может быть использовано для стабилизации качества, когда изменчивость представлена высокочастотным или среднечастотным спектром колебаний, является усреднение топлива в непрерывном потоке в режиме идеального смесителя за' счет одновременного управляемого многократного и непрерывного сдвига по фазе и смешивания отделенных грузопотоков. Изменение однородности качества по приведенному способу описывается известным дифференциальным уравнением.

■ Сущность способа заключается в следующем ( а.с. 1162973). По линии грузопотока I создают участок повышенной производитель- ' ности (интенсивности) 2 (рис .2). 3 конце участка 2 производят разделение магистрального грузопотока I на отдельные грузопотоки 3,4, число которых мокет быть равно отношению производительности созданного участка и производельности магистральной линии. Затем, . один из них с производительность«!, равной производительности исходного потока, направляют на погрузку конвейером 3, а другую часть возвращают конвейером 4 на участок 2 к разгружают, например, плужковыми сбрасывателями -5,6 в нескольких местах и смешивают с исходным потоком I на вся его ширину.. Расстояние между частями потока регулируют местоположением сбрасывателей 5 и б

Ка выходе данного безинерциояного смесителя изменение производительности (ркс.З) до момента полной загрузки описывается выражением

, (I)

где I. - длина конвейерного става; V"- скорость грузопотока на конвейерах смесителя, м/с; 1С - доля потока, поступающая на возвратной конвейер, (£< I ).

Рис 2-, Схема стабилизации зольности угля в режиме идеального смесителя Время полной загрузки .такой усреднительной системы,оказывающее существенное влияние на степень стабилизации качества, разно

где производительность загрузки смесителя, м3/ч; £- точность заполнения, м3/ч; Ьп> — длина конвейера 2 и 4 (рис.2) соответственно, м; Ц, , - скорость движения ленты конвейера ?. и 4, м/с.

частности, когда

тЖСо^/в. ( 3 )

Qmk

Дисперсия колебаний■зольности на выходе усреднительной системы независимо от динамики изменчивости качества на входе уменьшается по гиперболической зависимости

а»

(Ч )

Рис.3. Изменение производительности на выходе

смесителя

где а„ й{ - постоянные величины.

V. Значение дисперсия колебаний зольности на выходо идеаль-

ного смесителя зависит от типа корреляционной функции на зходе. Например, корреляционная функция зольности товарных углей Экибас-тузского бассейна имеет вид

* -их fc(T") = G£e • coswr ,

где дисперсия колебаний зольности угля на входе смесителя,/?;

г,' - •- .-Т:т:;т-:'--,;гг г::;"'-' м - »m-эта -i "о-¡Т'.'г Т-

■Параметр функции.

Следовательно, дисперсия на выходе смесителя составит

<Э(х') = , . ( 5 )

Из формулы (5) в качестве значения ©С»') приняв требуемую (допустимую) дисперсия Фтр , получим

т -лея-/€>т,)+]/хгсг-<5$/оТР)г-б1А;у 6 у г(ос*+и/)

тЛз формул (3) и (6) определяем длину конвейерного става, обеспечивающее Фт»

, А-*(2-/Р,.?♦ , 7 л

Рабочий объем угля на конвейерном ставе определяется формулой

= + (8)..

где - величина, характеризующая производительность (или

вместимость) конвейера повыиенной интенсивности.

При установившемся режиме смесителя 1с и М связаны зависимостью £= СИ-1~)/П.

В частности,полагая и из (8) получим

где^3-^-" груз°поДъемнос,1,ь I п.м. входного потока, мэ/м.

Площадь поперечного сечения грузопотока на конвейере повышенной интенсивности составит

(10)

где Ут/>=бТ•ИуЬНод^б/О' - требуемое количество угля,участвующее в усреднении и обеспечивающее ©тр.

При наличии среднечастотного и частично низкочастотного спектров колебаний стабилизация качества возможна за счет создания дополнительных участков повыиенной производительности Например, когда усреднительная система имеет один вход и один выход и два участка повышенной интенсивности, время полной загрузки соотаэит

Т.Х.Ск.ф.^г/в,

где I - расстояние мезду двумя участками повышенной интенсивное-

- и -

ти, м ; /в - длина (м) зозвратных конвейеров; - соответст-

вующие скорости (м/с) грузопотоков.

Высоко-, средне- и низкочастотные колебания качества могут быть погашены, когда усреднительная система имеет два входа и два выхода и два участка повышенной производительности. Время полкой загрузки при этом равно

^(ЬфЧ'Ю- си)

Для этих усрзднитзльннх'систем в зависимости от корреляционной функции на входе определены длина конвейерного става, площадь поперечного сечения грузопотока, количество угля,обеспечивающее требуемый уровень стабилизации.

На практике технологические процессы формирования однородности качества минерального сырья часто требуют применения много ста^-дийных схем усреднения. Выбор основных параметров таких схем обусловливается конструктивно-технологическими соображениями и условиями обеспечения максимальной эффективности усреднения яа единицу затват. 3 общем случае нужно выбрать такую оптимальную последовательность усреднительных устройств непрерывного действия с операторами преобразования "Ц^яГд , которая при затратах, соответствующих одностадийному усреднении, дает более однородное качество выходящего потока или, при равной колеблемости, меньшие затраты.

Дисперсия на выходе двух последовательно соединенных усреднительных, систем, работающих в режиме идеального смесителя с змести-моотями Tj и Тг Oi+E»T> равна, например, для корреляционной функции на вгоде = ex.p(-ctzycoswz

Ы'^-тХр^+т^Ъ™' ( 12 У

где - дисперсия на выходе каждого смесителя по отдель-

ности, А для корреляционной .функции на входе к(х) = <3*-ехр(-лх}

pfa'K, Л: . с 1з)

Ci+aT^dtxTi) 4 Tt +Т4

При прохождении входного потока через последовательно соединенные смесители коэффициент усреднения выше, чем при разделении этого же потоха на параллельные. В то же время, если объем усредняемого материала за период Т равен V , то усреднение его в смесителе вместимостью Vg-V дает больший эффект, чем при разделении этого же объема по параллельно работающим двум смесителям о вместимостями \\Vt при условии .

При использовании автомобильного или железнодорожного транспорта, поточная технология усреднения может быть реализована следующим образом. Уголь из забоя грузится в думпкары или автосамосвалы и транспортируется в пункты усреднения, где разгружается в штабель. Затем роторной погрузочной машиной или колесным погрузчиком уголь из различных участков штабеля подается через бункер на конвейерный став, где происходит усреднение.

Реализация данного способа усреднения возможна при надлежащей организации без формирования штабеля, для чего уголь из авто-самоовалов или думпкаров разгружается через бункер на конвейерный . став. '•

Обеспечение котлоагрегатов ТЭС стабильным по зольности углем возможно при усреднении его у поставщика и непосредственно на станции. Особенность!) усреднения угля на тракте топливоподачи, например ГРЭС, является полное исключение строительства усредни-тельно-погрузочного комплекса (УПК). По условиям эксплуатации систем усреднения стабилизация качества топлива в тракте топливоподачи является рациональной, т.к. потребуется только незначительная его реконструкция, затраты на которую окупятся за счет ■ использования стабильного по зольности угля.

Конвейерный став может быть расположен в трех вариантах : I) после вагоноопрокидывателей; 2) пооле угольных складов ГРЭС; Э) общим для уореднения углей и со складов и о помещения вагоноопрокидывателей.

В табл. I приведены сравнительные данные о затратах на усреднение угля. Доля затрат на усреднение в себестоимости добычи составляет при традиционном расположении УПК на разрезе - 0,12, на промплошадке ГРЭС - 0,1, при усреднении в потоке (в тракте топливоподачи) - 0,01. .

Поскольку сжигание углей стабильного качества ведет к снижению удельного расхода на получение электроэнергии, появляется возможность повышения предельной зояьнооти при получении такого же количества тепла* Это ведет к снижению количественных потерь угля. При сохранении существующей предельной зольности можно снизить расход угля, а количество вырабатываемой энергии сохраняется за счет усреднения. Действующий ГОСТ предусматривает разделение потребителей' экибастузских углей на две группы в зависимости от типа электростанций (соответотвенно максимально допустимая зольность 435? и 53/5 в отдельных вагонах), в то время как геологические кондиции допускают отработку угля о зольностью до 6С%.

Лия полудни:! си» ого и того же клличест чнргги« "О'кнэ •*<?-

Таблица I

Сравнение затрат на усреднение угля (в ценах 1539 г.)

пп I ! Едини-, ! Технология усреднения угля

| ! П с к а г а т е л и I ! ча измерения | УПК на 1 разрезе | ; УПК на 1 ГРЭС ! Тракт топпизоподачи

1 [ 1 1 1 1 I вариант •г, ' „ ] П вариант; Э вариант

I. Масса усредняемого угля млн.т 22 16- 16 16 Гб

2, Стоимость основного оборудования млн.р. 37,96 21,2 3,03 2,089 2,29 1,59 3,33 2,297

3. /дельные капитальные затраты руб/т Г,725 1,325 0,189 0|Г31 0,141 0|099 0,203 0,144

4. Затраты на усреднение :

Всего : руб 5060 Э200 350 232 272 176 384 272

на Г т руб/т 0,23 0,2 0,022 0^0145 0,017 о|оп 0,024 0,017 ...

5. Средне квадрата чес кое отклонение зольности $ 0,8 0,8 1,58 0,98 1,41 0,86 1,02 0,62

I

Примечание : В числителе - удельные капитальные затраты при использовании конвейеров производительность» 40С0 т/ч, в знаменателе - при 6С00 т/ч.

польповать различное количество углей не только в зависимости от средней зольности, но и ее колебаний. Например, удельный расход топлива на получение единицы электроэнергии составляет 580 г/кВт.ч при М=Ш и <5=2%, и <5=7,5# , =ЗЭ% и 6=10$,

Ис=38£и <о =12%, А§=3?%и <5=13,5%, Л£=36%и С =15%.

Следовательно, энергетическая гтенность углей с меньшей зольностью и существенными колебаниями равна ценности угля с большей зольностью, но меньшими колебаниями.

Например, на ЕрмаковскоГ; ГРЭС при £=41,4% и G =7,2% годовое производство электроэнергии составило 13335,9 млн.МВт.ч. Такое же количество электроэнергии можно выработать и при Асй= =42,4%, сжигая усредненное топливо. 13 этом случае браковочная зольность составит Л=49,9/о при формировании II группы углей только из плста Ш и при формировании И группы из углей 1,11 и

Ш пластов Экибастузского месторождения. Потери угля составят 18% и 2% соответственно.

При =47% и <5=7,2% годовое производство электроэнергии составляет 11730,5 млн.МВт.ч. Такое же количество электроэнергии может быть выработано при =47,7% ( <3 =1%). Б этом случае браковочная зольность составит А|р=60,4% при формировании II группы из углей Ш пласта и ' А£р=63,6% - с учетом 1,11Д пластов. Потери угля практически исключаются.

Шесте с тем, при нормативной зольности А„ =40%'и <5> =10% годовая выработка электроэнергии составляет V =13502,1 млн. МВт.ч., а-при сжигании усредненного угля ( =40%, С5 =1%) ¥ =14152,4 млн.ЫВт.ч», что примерно на 5% больше.

Из вьгаеизложенного следует, что энергетическая ченность усредненного угля ( <5 =1%) равнозначна не усредненному ( <3 =10%) с зольностью ниже на 2% абс., т.е. усредненный уголь с зольностью, например, 45% имеет такую же ценность, что и не усредненный уголь с вольностью 43%. В этой связи, цена на уголь должна учитывать негативное влияние колебаний зольности на процессы сжигания.

Таким образом, стабилизация колебаний качества позволяет повысить предельную зольность топлива, вследствие чего можно снизить количественные потери и уменьшить выбросы золы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

З-диссертадаонной работе дано новое решение актуальной науч-поГ; оеддои ссЗ основания рапаонЕЛьнгх параметр о г. поточного усред-

'нешга, обеспечиэаоаих стабилизации з.чоогсо-, средне- и низкочнс-тотнчх колебаний качества /пей э роте« в идеального смесителя, что позволит значительно снизить затраты на формирование однородности качества.

При рсаешш поставленной задачи получены следующие основные иаучиае и практические результата :

I. Высокочастотные колебания качества (внутри одного грузопотока между единичными объемами) и средне частотные (между гтарти-лк;; идьчшчццх об^счоз) могу? бить э^стгд-яо погапенч при исполь-согаика уоргднитеаыш eueren, роалетзуетх рстятт идеального сче-сителя. Низкочастотные колебания качества, погашаемые в процессе горных работ (межзабойное усреднение, регулирование нагрузки на забои, селективная разработка) могут быть устранены за счет объединения разнокачественных потоков с использованием усреднитель-ннх систем с несколькими входами и несколькими участками повышенной интенсивности, работающих также в режиме идеальных смесителей, Птшчем эффективное погашение отмеченных колебаний может быть осуществлено как на одной установке, так и при распределении этого объема на последовательно или параллельно соединенные установки.

?., Разработанный метод определения времени полной загрузки усредиительиой системы позволяет обосновать рациональные параметры смесителя с учетом интенсивности грузопотока и динамики изменчивости качества в непрерывном потоке.

3.,Предлагаемый метод автоматизированного определения пова-гонной зольности угля позволяет рассчитывать статичеокие и динамические характеристики изменчивости качества топлива и на этой основе :

- олпеделить рациональные параметры поточной технологии усреднения в режиме идеального смесителя;

- устранить существующие причины расхождения данных контроля качества у горнодобывающих предприятий и потребителей. Для условий Экибаотузокого бассейна при существующих методах контроля качества расхождение в пределах 0,8 -5- 1,7$ не следует считать нару-иением требований ГОСТЬ.

k. Стабилизация колебания качества позволяет при формировании углей !1 группы в смеси с углем I, II пластов Зкибастузского месторождения повысить предельную браковочную зольность, вслед« ствие чего практически исключаются потери, а средняя зольность остается в пределах кормы (по I группе до '»Oi, по II - не более 47t). При этом количество выбросов золы изменится не существенно,поскольку достигается средняя плановая зольность.

5. Установление цены усредненного угля целесообразно производить исходя из потребительских свойств (за повышение энергетической ценности), а не из условия возмещения затрат на усреднение. При этом максимальное изменение цены, например, для I группы зольности составит 21% (от прейскурантной цены), а при учете затрат на усреднение только до 12$ от себестоимости добычи.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах :

1. Прогнозирование качества добываемого угля // Социально-экономические и научно-технические проблемы интенсификации на открытой угледобыче Кузбасса : Тез.докл. Зсесоюзной научио-техн. конф.- Кемерово, 1937 (соавтор Н.С.Буктуков).

2. Экологическая оценка использования угля усредненного качества // Охрана недр и окружающей природной среды на основе комплексного .использования минерального сырья и ресурсосберегающих горных технологий : Тез.докл. Респ.науч.-практ.конф.- Усть-Камено-горок, 1989, с,30-31 (соавторы Н.С.Буктуков, Б.Аимбетова).

3. Стабилизация качества полезных ископаемых в режиме идеального смесителя // Разработка научных основ комплексного освоения месторождений с учетом изменения минерально-сырьевой базы действующих рудников : Тез.докл. Респ.науч.-практ.конф.- Алма-Ата, 1939, с.Ю-12.

4. Поточное усреднение качества руд // Техника и технология комплексного освоения минерально-сырьевой базы месторождений жильного 'типа : Тез.докл.науч.-практ.конф.- п.Асу-Булак, 1990, с. 17-18 (соавторы Н.С.Буктуков, Н.А.Айдарова).

5. Стабилизация качеотва угля в режиме идеального смесителя // Комплексное использование минерального сырья.- 1990, Л В,

с.11-14 (соавтор Н.С.Буктуков).

6. Поточная технология стабилизации зольности угля // Комп* • лексное использование минерального сырья,- 1990, № 10, 0.15-19 (соавтор Н.С.Буктуков).

7. Динамическое формирование качеотва полезного ископаемого // Проблемы разработки глубоких карьеров : Труды международного симпозиума »Мирный-91". - Мирный, 1991, 0.391-393 (соавтор Н.С. Буктуков). ■ '

8. Последовательное и параллельное соединение смесителей // Комплексное использование минерального сырья. - 1992, $ б, с. 12-17 (соавтор Н.С.Буктуков).

9. А.С. по заявке !» 4921195/03 (012905) Е 21С 41/26 Устрой-

ство для усреднения сыпучих материалов 3 с: ил. (соавторы Б.М.Толегенов, Н.С.БуктуКов, Р.С.Калекин).

10. Обоснование области рационального использования поточной технологии усреднения // Комплексное использование минерального сырья., - 1992, 8, с.3-6 (соавтор Н.С.Буктуков).