автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.01, диссертация на тему:Разработка методов учета объема горной массы и продуктов ее переработки применительно к условиям разработки месторождения Намапа (Мозамбик)

р Г 5 ОД

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ ГОРНАЯ АКАДЕМИЯ УКРАИНЫ

Висенте Нзрлос Еауте Жоакиы

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ УЧЕТА ОБЪЕМА ГОРНОЙ МАССЫ И ПРОДУКТОВ ЕЕ ПЕРЕРАБОТКИ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К УСЛОВИЯМ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ¡¡АМАНА (МОЗАМБИК)

Специальность: 05.15.01 -"Маркшейдерия"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

На правах рукописи

Днепропетровск

1997

оШ 111

\|0

Диссертация является рукописью. Работа выполнена в Криворожском техническом университете.

Научные руководители: кандидат технических наук, доцент

Мошинский М.Е.

доктор технических наук,

профессор Федоренко П.И.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Парчевский Л.Я.

кандидат технических каук,

доцент Шолох Н.В.

Ведущая организация - Научно-исследовательский институт (НИГРИ) Минпрома Украины.

горнорудный

у/"

в (± час на

Защита диссертации состоится ¿¿¿¿ЛгггСИШ" заседании специализированного совета Д.03.06.03 при Государе твенной горной академии Украины по адресу: 320027, г.Днепро петровск, пр. К.Маркса, 19.

С диссертацией молшо ознакомиться в библиотеке Государственной

горной академии Украины.

Автореферат разослан ''/</'997г.

Ученый секретарь специализированного Совета, доктор технических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. В моей стране - Мозамбике - разведано значительное по запасом месторождение железистых кварцитов -Намапа, свойства которых близки к свойствам таковых, которые разрабатывается в Криворожском бассейне (Кривбасс) открытым способом. Как и в Кривбассе, добытые железистые кварциты будут подвергаться обогащения. Зто дает основание считать месторождение Намапа, в некотором плане, аналогичным месторождениям Криворожских горнообогатительных комбинатов /ГОК/. Учитывая это, возникает возможность провести ряд исследований непосредственно на ГОКах Кривбасса и полученные закономерности, разумеется, с определенной корректировкой, использовать в дальнейшем при разработке месторождения Намапа.

Предметом наших исследований является учет добытой горной массы и продуктов ее переработки.

В современных условиях правильный учет количества и качества добытой руды, агломерата и концентрата на упомянутых ГОКах становится вопросом первостепенной важности, т.к. является исходным для определения экономической эффективности работы горнодобывающих предприятий. Установленная действующими инструкциями погрешность определения объемов добываемого сырья в размере 5-10% не удовлетворяет требованиям производства. Действительно, при современных объемах горных работ в Кривбассе, в условиях., например, Южного горнообогатительного комбината /ЮГОК/ погрешность в 5% составляет 160 тыс.тонн сырой руды, 80 тыс.тонн концентрата и 40 тыс.тонн агломерата в год. Из этого примера следует, какую важность приобретает точность учета в определении объемов горной массы и продуктов ее переработки.

Существующие виды учета включают маркшейдерские замеры, емкостный учет количества транспортных единиц, взвешивание на конвейерных и железнодорожных весах, аналитические расчеты. Другими словами, применяемые методы учета количества добытой руды и продуктов ее переработки можно разделить на 3 вида: первый - непосредственный/весовой/; второй - аналит^тский/расчетнык/; третий -комбинированный. Первый вид учета преобладает на Центральном

(ЦГОК) и Северном (СевГОН) горнообогатительных комбинатах, второй - на ЮГОКе и йнгулецком горнообогатительном комбинате /ИнГОК/; третий - ка НовокриЕорожском горнообогатительном комбинате /НКГОК/. Опыт работы этих комбинатов и использование их как объектов исследований, направленных на повышение точности учета, даст возможность получить новые научно - практические разработки, внедрение которых в условиях месторождения Намапа позволит, в конечном счете, повысить эффективность добычи и переработки железистых кварцитов. Надеюсь, что результаты моих исследований, выполненных под научным руководством украинских ученых, будут полезны и для их страны.

Учитывая все изложенное, автор ставит перед собой задачу -провести исследования по основным добычным и перерабатывающим стадиям горного производства в направлении выявления основных факторов, влияющих на точность учета, и разработать методы учета, позволяющие осуществлять их с погрешностью значительно меньшей нижнего предела, предусмотренного действующей Инструкцией.

Тагам образом, цель работы заклпчается в разработке методов учета объемов горной массы и продуктов ее переработки для условий месторождения Намапа /Мозамбик/.

В основу исследований положена идея, заключающаяся в использовании метода аналогии при учете объема горной массы и продуктов ее переработки при разработке различных месторождений.

Основные научные положения, которые защищаются:

1.При определении количества погашенных запасов по результатам маркшейдерских замеров, коэффициент разрыхления и объемную массу руды целесообразно определять по разработанной дифферинци-альной методике.

2. Учет добытой руды, производство концентрата и агломера-. та /окатышей/ должен производиться непосредственным методом по результатам взвешивания з сочетании с маркшейдерскими замерами остатков на складах /или перегрузочных пунктах/.

3. Контроль за полнотой загрузки транспортных средств необходимо осуществлять в форме ведения предложенных "карт статистического контроля", на которых по оси абсцисс откладывается время /сутки, смены/, а по оси ординат - значение контролируемого параметра и границы допустимых /5%/отклонений. В процессе контроля необходимо производить выборочные определения объемной массы руды /пород/ в думпкаре и наносить их значения на контрольную карту.

4. При использовании железнодорожного транспорта контроль за полнотой загрузки можно осуществлять без остановки транспортного средства, используя корреляционную зависимость между площадью продольного сечения, выступающей над уровнем борта части насыпи, и массой руды /породы/, загруженной в думпкар.

Научная новизна результатов работы заключается в разработке:

- методики определения коэффициента разрыхления взорванной горной массы;

- методов определения полноты загрузки думпкаров, в основу которого положена корреляционная зависимость между площадью продольного сечения, выступающей над уровнем борта части насыпи, и массой руды /породы/, загруженной в думпкар; и контроля за полнотой загрузки транспортных средств с помощью "карт статистического контроля";

- методики определения изменения себестоимости конечного продукта переработки, за счет повышения точности учета количества добытой руды и произведенного концентрата.

Научное значение работы заключается в установлении основных закономерностей, отракающих влияние различных факторов на полноту учета объема горной массы и продуктов ее переработки.

Практическое значение работы заключается в разработке методов учета объемов горной массы и продуктов ее переработки и определении области рационального применения каждого из них.

Методы и объекты исследования . Поставленная в диссертационной работе цель определила применение комплексного метода исследования, включающего анализ современного состояния учета объема горной массы и продуктов ее переработки, аналитические исследования, связанные с установлением влияния различных факторов на погрешность учета, лабораторные и промышленные исследования, относящиеся к определению коэффициента разрыхления горной массы и влияния свойств горных пород на погрешность учета. Основные объекты исследований - железорудные месторождения полезных ископаемых Кривбасса, разрабатываемые открытым способом с последующей переработкой /обогащением/ и применяемые при атом виды и формы учета.

Достоверность научных положений, вытекающих из них выводов и рекомендаций, подтверждена теоретическими исследованиями, корректным применением методов планирования экспериментов и математической обработки данных, экспериментальным подтверждением разработанных методов учета.

Реализация работы. Разработанные методы учета объемов горной массы и продуктов ее переработки, а также рекомендации, позволяющие реализовать эти методы ка практике, будут внедрены мною в период эксплуатации рудника, разработывающего месторождение Намапа /Мозамбик/.

Апробация работы. Отдельные положения диссертационной работы докладывались на научно-технической конференции Криворожского технического университета.

В целом диссертация рассматривалась и обсуждалась на кафедрах маркшейдерского дела Криворожского технического университета и Государственной горной академии Украины.

Публикации. По теме диссертации опубликованы три научные статьи.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введение, четырех глав и заключения, изложенных на i59 страницах машинописного текста, включая ? таблиц, го рисунков, список литературы из Р2 наименований и приложения.

Автор склоняет свою голову перед светлой памятью научного руководителя доцента кафедры маркшейдерского дела Криворожского технического университета кандидата технических наук Мошинского Ильи Ефимовича и выражает благодарность профессору, доктору технических наук Федоренко Павлу Иосифовичу за консультации и ценные советы, способствующие существенному улучшению работы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе приведена геологическая характеристика месторождения Намапа /Мозамбик/ и Криворожских ГОКов. Отмечается, что месторождение Намапа представлено железистыми роговика!,«:; вмещающими породами являются сланцы. Горизонтальная мощность в восточной части изменяется от 200 до 500 м, а в западной - от 300 до 800 м. Нормальная мощность составляет около 240 м. Потенциальные запасы месторождения оцениваются более 380 млн.т руды с содержанием железа 4S-54 S. По условиям залегания, строению и качеству руд месторождение Намапа аналогично месторождению Кривбасса. Поэтому методика способов учета показателей извлечения может быть аналогична методике учета на ГОКах Кривбасса. В связи с этим в главе приведена краткая геологическая характеристика месторождений Кривбасса,

отрабатываемых открытым способом. При изложении методик!-! количественного учета показателей производства на ГОКах Кривбасса отмечается. что для определения объемов вскрыши, добытой руды и продуктов ее переработки применяется маркшейдерский замер, емкостный учет количества транспортных средств, взвешивание на конвейерных и железнодорожных весах, аналитический расчет. Эти виды учета применяются в различных сочетаниях. Поэтому детально рассмотрены методики количественного учета показателей производства на ЮГОКе, ЦГО-Ке, СевГОКе и сделан обзор литературных источников по этому же вопросу. Важные исследования, направленные на совершенствование методики учета на карьерах, были проведены проф. Вилесовым Г.И. и сотрудниками Свердловского горного института. Там же были разработаны теоретические основы определения погрешностей пловвди и объема в зависимости от степени изменчивости форм рудных контактов. Вопросам оценки точности подсчета объемов вынутых горных масс по результатам маркшейдерских замеров посвящены работы Бастана П.П., Вызова В.Ф., Глейзера М.И., Обухова В.Я., Мошинского И.Е., Завсегдашнего B.C., Кронганза В.Ш., Чайко В.Я., и др. Эти авторы использовали для оценки точности определения шгошдцей горной массы аналитические методы /Глейаер М.И. - по прямоугольным координатам; Обухов В.Я. - по полярным/.

В настоящее время в практику маркшейдерских работ на карьерах внедрены как наземная, так и воздушная стереофотограмметрическая съемка. Этому способствовали теоретические разработки Келля H.F., Оглоблина Д.Н., Реэеккинда И.Я., Финарезского Н.И., Могильного С.Г., Мошинского И.Е.. ВаЕЫкина А.Е., Чертина Л.Б. и др. Однако, несмотря на это, определение объемов горной массы на карьерах по-прежнему производится графическим методом, который предусматривает построение вертикальных или горизонтальных сечений, определение их площадей, а затем - объемов. Последние можно определить и аналитическим методом при непосредственном измерении двух разновременных стереопар на универсальных стереофотограмметрических приборах. Пузановым В.С.и Ивановым В.Н. разработан метод "горизонтальной сетки" и метод "вертикальной сетки", а ВаэылеЕым В.Г. и Донским Й.Е. - метод "уступа". Однако все они могут быть применимы только в отдельных наиболее простых случаях ведения горных работ.

На многих предприятиях для автоматизированного определения

объемов добычи и вскрыши используются ЭВМ. которые в сочетании с фотограмметрией позволяют обеспечить сбор и подготовку информации для ввода в машину. Большой вклад в это внесли Ржевский В.В.. Хохряков С.Р., Школьников Л.Д. и др. Аналитический метод определения объемов вынутой горной массы предполагает создание цифровой модели или цифрового плана горных работ и алгоритма вычисления объемов при различных способах учета добычи горной массы. Цифровая модель карьера, разработанная Могильным С.Г., предусматривает для каждого уступа карьера выделение 4 типов точек, которые не только определяют положение горных работ, но и содержат топографическую информацию, достаточную для решения различных горногеометрических задач.

Вместе с тем следует отметить, что все рассмотренные методы автоматизированного определения объемов вскрыши и добычи являются, строго говоря, частными случаями и применимы только к тем условиям, для которых они разрабатывались, несмотря на то, что все они направлены на повышение точности учета объемов горной массы. А это оказывает, как показали исследования Мошинского И.Е., большое влияние на экономические показатели работы горнодобывающих предприятий.

Следует отметить, что точность определения количества добытой руды и продуктов ее переработки на ГОКах зависит от метода определения показателей производства и погрешностей исходных данных. Результаты определения являются функциями исходных данных, а поэтому и погрешности определения указанных показателей должны быть найдены гак погрешности функции. При проведении сравнительного анализа существующих методов учета важно знать характер влияния на точность результатов как случайных, так и систематических погрешностей. Это обусловлено тем, что на ГОКах во многих случаях невозможно, путем введения поправок, устранить влияние на точность результата систематических погрешностей. Хотя в ряде работ Говрилова Б.К, и Галиянова A.B. и приводится методика учета случайной и систематической составляющих погрешностей, но при этом рассматриваются элементарные погрешности /погрешность определения средней мощности, содержания, площади и т.п./, а не погрешности функции.

Из изложеного следует, что с целью повышения точности учета объемов горной массы и продуктов ее переработки необходимо провести исследования погрешностей по результатам маркшейдерских замеров, сделать анализ точности определения упомянутых показателей на

ГОКах, дать им сравнительную оценку, наметить пути повышения точности учета, разработать (выбрать) наиболее точные методы учета, определить экономическую эффективность повышения точности учета. Придерживаясь этой схемы исследований, з главе 2 диссертации приведены результаты исследований погрешностей определения горной массы по результатам маркшейдерских замеров.

Погрешности аналогии возникают в результате того, что взорванная горная масса тлеет довольно сложную форму, поэтому в процессе съемки и подсчета объема, криволинейные формы и поверхности заменяются прямыми линиями и плоскостями /контуры бровок и откоса уступа, поверхности развала горной массы/. В этом случае случайная относительная погрешность определения объема горной массы на участке уступа длиной Ь, обусловленная спрямлением контуров верхних и нижних бровок е интервалах между сечениями, определяется по

где В и í - соответственно средняя ширина и высота участка уступа.

Погрешности, возникающие в результате спрямления контуров откосов уступов, приводят к ошибочному определению плашади сечения. В первой экскаваторной заходке основная доля этой погрешности принадлежит систематической составляющей, а случайная составляющая обусловлена колебаниями площадей относительно их среднего значения.

Случайные и систематические составляющие погрешностей от спрямления откоса уступа высотой 'п в интервалах между сечениями на участке уступа длиной I соответственно равны: - по первой экскаваторной заходке

формуле:

и-н,'

по следующим заходкам

Погрешность, возникающая в результате спрямления поверхности развала взорванной горной массы, обусловлена наличием последовательно чередующихся холмов и впадин. Размер погрешностей аналогии площадей сечения и объемов взорванной горной массы находили методом разрежения, для чего последовательно, увеличивая расстояние между пикетами на сечениях и расстояние между самими сеченииями, определяли разницу между площадями сечений и объемами, полученными по разреженной сетке и "истинными" их значениями, определенными по исходной сетке.

В диссертации приведены формулы для определения средних значений случайной и систематической составляющих погрешности аналогии объема в интервале между сечениями и относительных погрешностей аналогии по всему объему. Фактические размеры погрешности аналогии площадей и объемов были определены непосредстенно в производственных условиях, где была произведена съемка двух взорванных горных масс /блок Н£1 и блок Ыг2/ на карьере ЮГОКа. Съемочные пикеты на поверхности развала выбирались по квадратной сетке на расстоянии 2,5 м друг от друга. Изменение высоты развала в интервалах между пикетами при такой густоте сетки происходит почти по прямой. В результате обработки данных были рассчитаны погрешности площадей сечения и объемов в интервале между сечениями, возникающие вследствие спрямления контуров на поверхности развала. Для определения погрешности аналогии площадей сечений, расстояние между пикетами последовательно принимали равными 5, 10, 20 м и они определены при различных положениях начальной точки сечения. Сопоставляя величины погрешностей, возникающих вследствие спрямления контуров при различных расстояниях между пикетами, было установлено, что размер случайных и систематических погрешностей связан с длиной линейного интервала оконтуривания экспоненциальной зависимостью.

На основании полученных результатов сделан вывод о том, что с изменением ширины сечения величина случайной составляющей погрешности объема, возникающая вследствие спрямления площадей в интерзале между сечениями, изменяется по прямолинейному закону, а систематическая - по закону полукубической параболы. С изменением расстояния между сечениями величины обеих составляющих погрешностей объема изменяются по экспоненциальной кривой. В работе установлены зависимости случайной и систематической погрешности от указанных факторов.

Определена также суммарная погрешность аналогии объема от совместного влияния на точность подсчета объемов веек выше перечисленных факторов. В общем случае, когда часть уступа отрабатывается первой после взрыва экскаваторной эаходкой, а остальные -последующими, относительная погрешность аналогии объема составляет;

где З-Ч^/у ~ Доля объема, отрабатываемого первой заходкой в общем объеме; ^ - Ц/У- Д°ля объема, отрабатываемого последующими заход-ками.

На точность определения объема горной массы оказывает влияние также коэфициент ее разрыхления. В общем виде коэффициент разрыхления определяется из уравнения баланса объемов, приведенных к целику. Графики случайных и систематических погрешностей аналогии определения объемов горной массы представлены на рис. 1. С целью упрощения определения случайной составляющей погрешности аналогии объема по известным(ПчаЬ1,Юуа0%,ГПуаП1г!Т1\/ап1 к величине 1/С разработана номограмма (рис.2).

Исследование показали, что погрешность определения коэффициента разрыхления превышает погрешность определения объемов горкой массы. С другой стороны, погрешность определения объема остатков неубранной горной массы и их коэффициента разрыхления не оказывают существенного влияния на точность определения коэффициента разрыхления. Это связано с тем, что по условиям взрывной отбойки объем остатков неубранной горной массы на крупных карьерах находится в пределах 1,2-1,3 от взрываемого объема.

Вместе с тем установлено, что степень разрыхления породы в различных частях взорванной горной массы /в разных экскаваторных участках/ неодинакова. В наибольшей степени она разрыхляется в передней части выброса /Нр = 1,5-1,7/', а в наименьшей - на границе с целиком. Поэтому при подсчете объемов горной массы необходимо знать величину коэффициента разрыхления по отдельным заход-кам, а не по всему взорванному блоку. На практике коэффициент раз-

О) СЛУЧАЙНЫЕ

б) СИСТЕМАТИЧЕСКИЕ

рыхления выбирается приближенно из интервала возможного изменения /1,1-1,7/; либо всю взорванную горную массу условно разделяют

на две частя с единым коэффициентом разрыхления: выброс за пределы положения забоя перед взрывом /Кр = = 1,5/ и оставшуюся массу /Кр = 1,28/. Как в первом, так и во втором случае точность определения коэффициента разрыхления равна 0,1-0,2, что составляет 6-157. от величины самого коэффициента. В результате

4

определения коэффициента разрыхления в 20 блоках ЮГОКа на различных горизонтах. среднее квадратическое отклонение от среднего, принятого для подсчета объемов, составило 9%. Эту величину и следует принимать за погрешность коэффициента разрыхления. Однако, если определяемый объем состоит из нескольких блоков с различными условиями взрывания, то погрешность коэффициента разрыхления, естест-Рис.1. Погрешности аналогии объемов. венно, уменьшается.

Как уже отмечалось, погрешность определения объема горной массы, вывезенной из карьера в отчетных! период, складывается из погрешностей аналогии и погрешностей коэффициента разрыхления.

Применительно к условиям карьеров Криворожских ГОКов установлено, что погрешность определения объмов горной массы по результатам маркшейдерских замеров зависит от временного вида замера. Сопоставляя погрешности определения объема по месячному и квар-

пример; Пуобтчао/.-'7 Уд7° -1°

тальному маркшейдерскому замеру, необходимо отметить, что при квартальном замере точность определения объема горной массы, вывезенной из карера. зкачи-| гельно выше, чем при месяч-| ном замере. Помимо погрешности определения объемов, на точность результатов оказывает влияние также погрешности определения объемной массы. Точность определения объемной массы штучным методом /по отдельным образцам/ не превышает 0,1 т/м3, что составляет 2,3-3,5& от величины объемной массы руды. Обычно опробуют при этом 400-500 образцоз. Поэтому случайная погрешность определения объемной массы не превышает 0,1-0,2%. Более существенное влияние на точность '.определения запасов /добычу/ сказывает систематическая погрешность объемной кассы, которая возникает из-за несоответствия фактической объемней массы по участку, залежи щи по карьеру, его средней величине, принятой при учете.

¡№ап% |

Юпп'1,

Рис.2. Номограмма для определения случайной составляющей погрешности.

Исследования показали, что объемная масса указанных кварцитов изменяется в довольно широких пределах от 2,8 до 4,6 т/м'3, например, на ЮГОКе. Если в какой-либо промежуток времени в карьере отрабатывается участок, ка котором объемная масса руды не совпадает со средним значением, утвержденным Государственной комисией по запасам /ГКЗ/, то весовое количество добытой руды или погашенных

балансовых запасов будет со значительной погрешностью, которую можно определить по формуле:

где - объемная масса по отдельны!,1 участкам /залежам, блокам/; ?- средняя объемная масса, утвержденная в ГКЗ;П- количество участков. Как показали наши исследования, в среднем для всего Кривбасса величина погрешности может быть принята равной 7%.

В третьей главе приведены результаты анализа точности определения количества добытой руды и продуктов ее переработки на ГОКах. Исследование ЕесоЕого учета показала, что точность взвешивания на конвейерных весах определяется, в основном, систематической составляющей погрешности, которая в условиях Криворожских ГОКов не превышает 0,5-1,0%. Анализ точности емкостного учета показал, что случайная составляющая погрешности определения средней массы руды /породы/ в думпкаре обусловлена неравномерностью заполнения транспортных сосудов при погрузке и неполнотой их очистки при разгрузке, а систематическая составляющая згой погрешности возникает из-за отклонения фактической массы руды /породы/ в транспортном сосуде за данный промежуток времени от среднего, принятого к уче • ту. Для определения величин этих погрешностей был выполнен статистический анализ результатов контрольного взвешивания загруженных думпкаров /660 думпкаров грузоподъемностью 60 т, 347 - грузоподъемностью 80 т и 354 - грузоподъемностью 100 т/ на железнодорожных весах НйГОКа. При этом установлено, что случайные составляющие погрешности определения средней массы руды /породы/ в думпкаре не превышают за месяц 0,5%, а систематические погрешности, из-за отсутствия регулярного контроля за полнотой загрузки и очистки транспортных средств, имеют значительно большие размеры -- 5%.

Нами выполнен анализ точности непосредственного /весового/ метода учета добычи и переработки руд на примере ¡ОГОКа. В отношении учета производства окатышей /агломерата" следует отметить, что обшая погрешность определения их количества зависит, главным образом. от погрешности определения количества товарных окатышей при взвешивании и разка величине систематической составляющей погрешности определения количества окатышей на складе на начало и на ко-

и

нец отчетного периода, которая находится в пределах 12.

Учет производства концентрата, переработанного на фабрике окомкования, определяют по результатам взвешигания на конвейерных ленточных весах ЛТМ-1, погрешность взвешивания которых составляет 1%. Количество выпущенного концентрата определяется по формуле:

кв=кп+кт-оп*+опкх

гдеКп- количество концентрата переработанного на фабрике окомкования; Кт - количество отгруженного товарного концентрата; 0*р и 0**- остатки концентрата на складе соответственно в начале и в конце отчетного периода. Погрешность определения произведенного концентрата равна 1,62.

Количество добытой руды определяют по результатам взвешивания, а количество остатков на складе - по результатам маркшейдерских замеров. Погрешности определения количества добытой руды и продуктов ее переработки при непосредственной методе учета не превышает 1,6% на всех стадиях технологического цикла комбинатов.

В результате исследования погрешностей определения количества добытой руды и продуктов ее переработки при аналитическом методе учета установлено, что среднеквадратическая погрешность определения количества агломерата на складе составляет 3-5%, а величина погрешности взвешивания тозарного агломерата 1%. Случайная составляющая погрешности определения количества выпущенного агломерата равна 0,2?», а систематическая -1%, при общей погрешности 1.4&.

Детальный анализ возможных погрешностей при добыче руды и произведенного концентрата при косвенном методе учета определяется с большими погрешностями /7,8%/. Причем, погрешность учета выпущенного агломерата влияет на точность определения количества произведенного концентрата. Отметим, что в наших исследованиях нашли отражение практически все факторы, влияющие на определение погрешностей при добыче руды и ее переработке, а частности, содержание железа в руде, концентрате, хвостах, влажность и потери при прокаливании.

При комбинированном методе учета показателей производства, представляющий собой сочетание различных видов учета: маркшейдерского замера, емкостного, весового и аналитического учета, количество добытой в карьере руды определяется по результатам маркшей-

дерского замера горной массы в сочетании с данными емкостного статистического учета: Д - Гм-Кд, где Гм - масса /или объем/ горной массы по результатам маркшейдерского замера; Кд - долевой коэффициент добычи в общем объеме горной массы по результатам емкостного учета. При этом погрешность определения количества добытой руды составляет:

Мд = 2^+т2д+/игм + |икд

гдеШ^^д- соответственно случайная и систематическая составляющие погрешности определения количества горной массы по результатам маркшейдерского замера;^,/^- соответственно случайная и систематическая погрешности определения долевого коэффициента. Подставив числовые значения в эту формулу получим, что погрешность массы добытой руды составляет 13,2%. Значительная погрешность имеет место и при учете выпуска концентрата - 10%. Таким образом, анализ показал, что при комбинированном методе учета количество добытой и переработанной руды, а также выпущенного концентрата определяется с большими погрешностями. Исключение составляет лишь учет агломерата.

В_ четвертой главе определены пути повышения точности учета добычи и продуктов переработки руд на ГОКах. При этом в основу были положены требования, предъявляемые к учету, который должен быть достоверным, оперативным и простым в организационном отношении. Исследования показали, что наименее точным ведом учета является маркшейдерский замер. Основное влияние на погрешность определения объемов по результатам месячного замера оказывают погрешности аналогии и погрешности определения коэффициента разрыхления. При существующей технологии отработки уступов, когда в забоях находится значительное количество взорванной горной массы и маркшейдерский замер производится по разрыхленной среде, добиться значительного снижения указанных погрешностей практически невозможно, даже если увеличить объем съемочных работ. Погрешности результатов тахеометрической съемки не оказывают существенного влияния на точность подсчета объема /техническая погрешность 1-1,5%/. Более того, заменив тахеометрическую съемку аэрофотосъемкой, не удастся добиться значительного повышения точности. Следует отметить, что маркшейдерский замер лишен оперативности, т.к. результаты его при-

урочены к концу отчетного периода. Емкостный учет количества транспортных сосудов является оперативным видом учета, прост в организационном отношении, имеет более высокую точность; величина погрешности определяется, в основном, систематической составляющей /5%/, которая возникает из-за несоответствия средней объемной мвссы руды, загружаемой в транспортный сосуд, ее значению, принятому при учете. Использование ЭВМ для ведения емкостного учета на ГОКах повышает надежность этого вида учета. Но самым точным видом учета является весовой /0,5-1%/. Данные весового учета могут быть получены в любой момент времени, что весьма важно для осуществления эффективного контроля за ходом технологических процессов.

Наиболее точным методом учета количественных показателей является непосредственный метод, основанный на весовом учете. (Общая погрешность определения количества добытой руды и продуктов переработки не превышает 1,6%; при аналитическом методе она увеличивается до 8%, а при комбинированном /маркшейдерский замер + аналитический расчет/ достигает 10-16%.

На основе вышеизложенного предлагается учет добытой и переработанной руды, производить непосредственным методом по результатам взвешивания в сочетании с маркшейдерскими замерами остатков на складах или перегрузочных пунктах. Количество скальной вскрыши целесообразно определять по данным емкостного учета в сочетании с контролем полноты загрузки и очистки транспортных средств. Маркшейдерский замер объемов гарной массы необходим для определения количества погашенных балансовых запасов и контроля за полнотой использования недр. При этом замер следует производить не чаще одного раза в квартал, используя аэрофотосъемку. Целесообразно все материалы по съемкам сосредотачивать в одном месте, чему способствует создание кустовых вычислительных центров.

Совершенствование методики контроля емкостного учета следует осуществлять в форме ведения "карт статистического контроля" (рис.3), на которых наносятся значения контролируемых параметров и границы допустимых /5Х/ отклонений. Если за допустимые границы выходит не более 5% от всей выборки, то среднее значение массы руды /породы/ в транспортном сосуде за отчетный период не корректируется. В противном случае необходимо определить фактическую среднюю массу загрузки, которая принимается к учету.

Рт

90

У *>

^80

<3

Для осуществления контроля за полнотой загрузки при железнодорожном транспорте, нами разработан и проверен в условиях ЮГОКа способ косвенного определения массы руды в думпкарах, который не требует специальных остановок составов.

В основу способа контроля полноты загрузки положена корреляционная зависимость между площадью про-Рие.З. Карта статистического контроля, дольного сечения, выступаю-

\цей над уровнем борта части

5,0

40 3,5 3,0 2.5

ВЕ. 1 ' РХНЯЯ Д0ПУСТ ИМАЯ '/.) ГРА НИЦА

СР ЕДНЯЯ 1Л0ЩА£ Ь СЕМЕ )ИЯ НА ыТм'

• ' • • •

Н1< жняя ДОПУСК 1ИАЯ(5 К) ГРА 1ИЦА

6

СУТКИ

о

'ч:

5;

•^

к •

■

/7/тасА/од(. сеченир насыпи

насыпи, и массой руды, загруженной в думпкар. При этом контур сечения насыпи, выступающей над бортами думпкара, определяли путем зарисовки на специальной зарисовочной камере, кото-70----рая Размеш.ена на месте загрузки. Упомянутая корреляционная зависимость пока-/эанна на рис.4. При обра-Рис. 4. Влияние площади сечения насыпи ботке данных получено урав-на массу загрузки. нение регрессии Рг(35 + 54-; где? - масса руды в думпкаре; 5 - площадь сечения выступающей над бортом части насыпи. Преимущество этого метода перед другими, например, фотоконтролем загрузки, заключается в том, что исходные данные получаются непосредственно в полевых условиях.

Применение при подсчете обьемов вынутой горной массы единого, для всего карьера, коэффициента разрыхления приводит к значительным погрешностям. Поэтому возникла необходимость дифференцированного определения коэффициента разрыхления не только по блокам, ко и по отдельным его частям. На величину коэффициента разрыхления

оказывают влияние многие факторы: физические свойства пород, параметры буровзрывных работ, наличие остатков взорванной горной массы на уступе /подпорная стенка/ и др. Нами была произведена обработка данных по 50 блокам с ' общим объемом горной массы '25 млн.т. При этом установлено, что коэффициент разрыхления зависит от ширины взрываемого массиза и ширины остатков горной массы. С увеличением этих параметров коэффициент разрыхления уменьшается. При установлении указанной зависимости блоки были разбиты на элементарные объемы вертикаль-0 10 20 30 40 50 60 70 б™ ними параллельными сечения-¿¿/и/зина. взываемого массива.» ми. на рис.5 показано изме-

Рис.5. Номограмма для определения некие коэффициента разрых-козффициента разрыхления горной массы, лекия от ширины взрываемого массива и остатков горной массы. На основании этого графика разработана номограмма, с помощью которой можно получить значение коэффициента разрыхления на любом участке.

Совершенствование определения объемной массы руды осуществлялось путем установления ее зависимости от содержания наиболее тяжелого инградиента - железа. Такая зависимость применительно к богатым рудам известна. Нами же она была получена для железистых кварцитов, которые будут разрабатываться на Родине автора.

Одним из путей повышения точности замеров, их оперативности и обеспечения надежности данных учета является автоматизация подсчета объемов горной массы в карьерах по материалам аэрофотосъемки на основе применения ЭВМ. Кафедрой маркшейдерского дела Криворожского технического университета разработаны методы решения на ЭЕМ комплекса задач маркшейдерского обеспечения горных работ на гарь-ерах ГОКов Кривбасса. В одной из задач - автоматизации расчетов контрольных маркшейдерских замеров объемов горной массы - принимал участие автор.

В пятой_главе приведены результаты исследований, отражающие влияние повышения точности учета количественных показателей на се-

бестоимость товарной продукции и произведен расчет экономической эффективности повышения точности учета на ГОКах.

Повышение точности учета приводит к изменению принятого к отчету количества добытой руды и выпущенного концентрата. Известно, что с изменением объема продукции изменяется ее себестоимость за счет влияния условно постоянных затрат. Поскольку руда является сырьем для производства концентрата, а последний, в свою очередь, является сырьем для агломерата, то изменение их себестоимости влечет за собой изменение себестоимости товарной продукции - агломерата. Изменение фактической себестоимости 1 т добытой руды /ДСр/, обусловленное повышением точности определения ее количества, составляет: Дер -Ср. №'-МР2.Ыр, к Р; 100-мрг

гдеСр,- фактическая себестоимость рудьг.Ур- удельный вес условно постоянных затрат в себестоимости;)^ и Мрг - соответственно точность определения количества добытой руды по существующей и рекомендуемой методике.

На изменение себестоимости концентрата в результате повышения точности учета оказывает влияние изменение объема произведенного концентрата и изменение затрат по статье "сырье и основные материалы".

Изменение себестоимости 1 тонны товарной продукции - агломерата /ДСа/, вызванное изменением себестоимости концентрата, находим из выражения:

где К/А ~ расход концентрата на производство агломерата.

Применение рекомендуемой в диссертации методики учета количественных показателей позволит получить на ГОКах Кривбасса экономический эффект около 700 тыс. крб. / в ценах 1991 г./, а на моей Родине - Мозамбике - этот показатель будет зависеть от объемов производства.

ВЫВОДУ

На основании проведенных исследований дано новое решение актуальной для ГОКов научно-практической задачи, заключающейся в

разработке методов учета объемов горной масса и продуктов ее переработки применительно к условиям разработки месторождения Намапа /Мозамбик/.

Основные научно-практические выводы и рекомендации сводятся к следующему:

1. Маркшейдерские замеры на ГОКах ведутся, как правило, по взорванной горной массе, а поэтому погрешность определения объемов горной массы в этих условиях достигает 8-1571, что при значительных объемах добычи недопустимо.

2. Аналитический и комбинированный методы определения количества добытой руды и выпущенного концентрата сопровождается значительными погрешностями /до 8-16%/', высокой трудоемкостью и низкой оперативностью.

3.Емкостный учет количества транспортных средств, отгруженных из карьера, обеспечивает, при систематическом контроле за полнотой загрузки, высокую точность -1-2%.

Предложенный автором способ контроля полноты загрузки железнодорожных думпкаров, основанный на использовании установленной зависимости между площадью продольного сечения, выступающей над уровнем борта части насыпи и массой руды, позволяет без дополнительных остановок оперативно определять объем руды.

4. Установлено, что:

- учет добытой руды, производства концентрата и агломерата должен осуществляться весовым методам с использованием ленточных конвейерных, железнодорожных и автомобильных весов:

- количество скальной вскрыши, вывезенной из карьера, целесообразно определять по результатам емкостного учета с контролем полноты загрузки и очистки транспортных средств;

- результаты маркшейдерских замеров, из-за их низкой точности, необходимо использовать для определения погашенных балансовых запасов. Замер должен производиться один раз в квартал по результатам аэрофотосъемки карьеров. Коэффициент разрыхления взорванной горной массы и объемную массу руды необходимо определять дифференцированно по предложенной методике.

5. С повышением точности учета количественных показателей неразрывно связано повышение точности учета качества добываемой руды и продуктов переработки. Использование зависимости между объемной массой руды и содержанием в ней железа способствует повышению точ-

ности учета качества добываемого сырья и выпускаемой продукции.

6. Повышение точности учета количественных показателей производства ГОКов существенно влияет на их экономику. Внедрение рекомендуемых в диссертации методик учета количественных показателей позволит получить экономический эффект около 700 тыс. крб./в ценах 1991г./.

7. Результаты научных исследований, изложенные в диссертации, будут внедрены при разработке месторождения Намапа /Мозамбик/, где автор будет работать с первых месяцев его освоения.,.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих научных статьях:

1. Висенте Карлос В.Ж. Выбор средств автоматизации при обработке результатов маркшейдерских вычислений //Разраб. руд. месторождений: Респ. межвед. науч.- техн. сб.- 1996. вып.58.

2. Висенте Карлос Б.Е. Структура цифровой модели карьера для автоматизации подсчета объемов выемки горной массы //Разраб. руд. месторождений: Респ. межвед. науч.- техн. сб.- 1996.- вып.58.

3. Висенте Карлос Б.К. Влияние точности количественных показателей горнодобывающего предприятия на себестоимость продукции //Разраб. руд. месторождений: Респ. межвед. науч.- техн. сб,-1995.- вып.59.

ANNOTATION

Vicente Carlos B.J. "Exploiting metods of calculating the volume of mining masses and products In processing1 It in conformity with the condition of the exploitation deposit in Namapa /Mozambik/".

Dissertation on Competitlng1 Academic Degree, Candidate of science In the field of"Mine-surveyor" (05.15.01).

Government Mining1 academic of Ukraine, Dnlpropetrovsk, 1997.

Defending аз a result of theorltlcal and experimental researches in calculating the volume of the extract mining masses and products in processing it (concentration and agglomerattion) with the condition of the exploitation deposit in Mampa/Mozambik/.

Effect of the exploitation metods establlsed the calculation on the economic Indices at work on mining extraction enterprises.

Л1ЮТАЦ1Я

В1сенте Карлос Б.Ж. "Розрсблення метод1в обл1ку аб"ему г1рсь-ко! маси 1 продукИз П переробки в1дпов!дно до умов розробки рс-довшца Намапа /Мозамб1к/".

Дисертац1я на здобуття наукового ступени кандидата техн1чних наук за спец1альн1стю 05.15.01 - "Маркшейдер1я", Державна г1рничз академ1я '/крайни, Дн1пропетровськ, 1997.

Захишаються результата теоретичних 1 експериментальних досл1джень щодо обл!ку об"ему, видобуто! г1рсько! маси 1 продукт!в II переробки /концентрату 1 агломерату/ стосовно умов розробки ро-доЕШца Намапа /Мозамб1к/. Визначен1 облает! рац1онального викорис-тання р1зних метод1в обл1ку. Естановлено еплив розроблених метод1в обл1ку на економ1чн1 показники роботи г1рничо-видобувних л1дприем-ств.

Ключевые слава: агломерат, горная масса, карьер, маркшейдерский замер, концентрат, коэффициент разрыхления, объемная масса, погрешность, точность, учет.

РТП КТУ.Зак.N. 18.тираж 100 экз. Подписано к печати формат 60x84/15 324027, Кривой Рог, ул.22 партсъезда