Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Управление качеством руд при добыче

..pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
7.92 Mб
Скачать

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пермский национальный исследовательский политехнический университет»

С.С. Андрейко, Е.В. Лукьянец

УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ РУД ПРИ ДОБЫЧЕ

Утверждено Редакционно-издательским советом университета

в качестве учебного пособия

Издательство Пермского национального исследовательского

политехнического университета

2020

1

УДК 658.56 ББК 33.4

А65

Рецензенты:

канд. техн. наук, доцент А.Г. Исаевич (Пермский национальный исследовательский политехнический университет);

канд. техн. наук Е.А. Нестеров (Горный институт УрО РАН)

Андрейко, С.С.

А65 Управление качеством руд при добыче : учеб. пособие / С.С. Андрейко, Е.В. Лукьянец. – Пермь : Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2020. – 225 с.

ISBN 978-5-398-02319-0

Изложен комплекс вопросов, связанных с одним из основных направлений профессионального обучения горного инженера: обеспечением качества руды, отвечающего государственному заказу либо требованиям рынка (покупателя) при проектировании, планировании и организации горных работ на руднике, горизонте или в блоке (забое, панели).

Предназначено для студентов специальности 21.05.04 «Горное дело», специализации «Подземная разработка рудных месторождений».

УДК 658.56 ББК 33.4

ISBN 978-5-398-02319-0

© ПНИПУ, 2020

2

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Введение.............................................................................................

6

1. Перечень контролируемых результатов

 

обучения по дисциплине.............................................................

7

2. Основные понятия курса............................................................

9

3. Влияние качества руд на обогащение

 

и металлургический передел....................................................

12

3.1. Взаимосвязь основных стадий производства

 

горно-металлургической продукции. ..................................

12

3.2. Основные характеристики качества руды,

 

регламентируемые потребителем ........................................

13

3.3. Закономерности влияния содержания

 

полезных компонентов на обогатительный

 

и металлургический процессы .............................................

15

4. Вероятностно-статистические методы

 

при управлении качеством руды. ...........................................

17

4.1. Распределение случайных величин.....................................

18

4.2. Числовые характеристики распределения

 

случайных величин................................................................

23

5. Геолого-технологическое картирование

 

месторождения............................................................................

29

6. Факторы, влияющие на качество добытого

 

полезного ископаемого. .............................................................

33

6.1. Геологические факторы, определяющие

 

качество руды и его стабильность при добыче...................

34

6.2. Технологические факторы, обеспечивающие

 

качество и стабильность рудопотока...................................

39

6.3. Организационно-технические факторы,

 

позволяющие регулировать и поддерживать

 

качество и стабильность рудопотока...................................

49

3

6.4. Экономические факторы, определяющие

 

выбор схем, средств, оборудования и способов

 

управления качеством руды.................................................

60

7. Критерии и модели оценки изменчивости

 

качества руды в запасах............................................................

65

8. Контроль качества руды и его стабильность

 

методами опробования. .............................................................

68

8.1. Отбор проб в горных выработках (обнажение)..................

69

8.2. Опробование разведочных скважин....................................

74

8.3. Способы отбора проб............................................................

80

8.4. Система опробования ...........................................................

82

8.5. Обработка проб для производства

 

химических анализов ............................................................

85

8.6. Исследование (анализ) проб при химическом

 

опробовании...........................................................................

92

8.7. Оценка достоверности опробования...................................

98

8.8. Техническое опробование. .................................................

105

8.9. Минералогическое опробование........................................

109

8.10. Технологическое опробование.........................................

112

8.11. Изучение качества полезного ископаемого

 

без отбора проб .................................................................

115

9. Принципы и этапы управления

 

качеством руды при добыче...................................................

120

10. Технологические схемы добычи

 

с предконцентрацией рудной массы.....................................

125

10.1. Технологические схемы добычи

 

с крупнопорционной (А-1) и среднепорционной (А-2)

 

предконцентрацией рудной массы..................................

127

10.2. Технологические схемы с мелкопорционной

 

сортировкой (А-3) .............................................................

130

10.3. Технологические схемы с покусковой

 

сепарацией (А-4)................................................................

135

4

11. Угольные склады шахт.........................................................

141

11.1. Назначение угольных складов шахт

 

и схемы расположения......................................................

141

11.2. Классификации угольных складов..................................

144

11.3. Подача и подъем угля на открытых складах..................

146

11.4. Укрытые угольные склады...............................................

152

11.5. Емкость угольного склада................................................

160

11.6. Длительность и условия хранения угля на складе.........

163

11.7. Температурный контроль хранения.

 

Предотвращение смерзания угля.....................................

167

11.8. Перемораживание угля.....................................................

172

11.9. Потери массы угля на складе...........................................

175

12. Современный уровень основных

 

показателей качества руд.......................................................

177

13. Основы геолого-экономической оценки

 

месторождения. .........................................................................

186

13.1. Последовательность проведения

 

геолого-экономической оценки месторождений............

187

13.2. Кондиции к подсчету запасов..........................................

189

13.3. Подсчет запасов.................................................................

192

13.4. Классификация запасов твердых

 

полезных ископаемых.......................................................

217

13.5. Экономическая эффективность........................................

223

Список литературы......................................................................

224

5

ВВЕДЕНИЕ

Проблема качества продукции является важнейшим фактором повышения уровня жизни населения, экономической, социальной и экологической безопасности страны. В условиях ко- мандно-административной экономики качество трактовалось с позиции производителя. В рыночной экономике качество рассматривается с позиции потребителя. Такой подход к изучению качества продукции реализуется в науке, именуемой квалиметрия. Ее основной принцип – качество продукции зависит не только от большого числа ее свойств, но и от условий, в которых она будет использована, – лежит в основе разработки методов количественной оценки качественных характеристик продукции.

Успешная реализация качественного продукта является главным источником благополучия любого предприятия. Это, в свою очередь, требует выработки объективных показателей оценки способности предприятий (рудников, фирм) производить продукцию с необходимыми качественными характеристиками. Оптимально, если они подтверждаются сертификатом. В настоящее время именно наличие сертификата, согласно которому качество предлагаемой продукции соответствует отечественным или международным стандартам, служит решающим фактором при заключении контракта на поставку продукции.

Цель учебной дисциплины – изучение методов, средств и технологических схем обеспечения качества руды, отвечающего требованиям маркетинга при оптимальном уровне суммарных затрат на производство конечной продукции. Ознакомление студентов с основными достижениями теории и практики управления качеством продукции, а также выработка навыков использования этих достижений во всех сферах деятельности предприятий независимо от их отраслевой принадлежности.

6

1. ПЕРЕЧЕНЬ КОНТРОЛИРУЕМЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ОБУЧЕНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

В процессе изучения данной дисциплины студент осваивает следующие компетенции:

демонстрирование пользованием компьютером как средством управления и обработки информационных массивов;

способность определять пространственно-геометрическое положение объектов, осуществлять необходимые геодезические и маркшейдерские измерения, обрабатывать и интерпретировать их результаты;

владение навыками геолого-промышленной оценки рудных месторождений полезных ископаемых;

готовность к выработке и реализации технических решений по управлению качеством продукции при разработке рудных месторождений;

способность разрабатывать комплексные мероприятия по охране окружающей среды и повышению экологической безопасности горного производства при подземной разработке рудных месторождений полезных ископаемых.

В результате изучения дисциплины обучающийся должен:

знать:

методы оценки качества при добыче руд;

методы оценки георесурсного потенциала рудных месторождений;

классификационные признаки оценки потребительской ценности компонентов георесурсного потенциала рудных месторождений;

тенденции и направления комплексного освоения недр при подземной разработке рудных месторождений;

основные принципы интегрирования технологий добычи полезных ископаемых по критерию полноты освоения георесурсов недр;

7

владеть:

способностями обосновывать мероприятия по повышению полноты и комплексному использованию ресурсов рудных месторождений;

профессиональной терминологией;

уметь:

осознавать специфику и сложность ведения горных работ при соблюдении установленного качества руды.

Предметомосвоениядисциплиныявляютсяследующиеобъекты:

горные породы и полезные ископаемые;

принципыиметодыуправлениякачествомрудыпридобыче;

факторы, определяющие качество руды и стабильность добычи;

мероприятия и средства управления качеством руды при различных системах разработки и технологии очистной выемки.

8

2. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ КУРСА

Вопросам управления качеством продукции посвящены исследования ученых и практиков различных стран, которыми накоплен большой опыт в области менеджмента качества. Значительный вклад в развитие этого направления горных наук внесли академики РАН М.И. Агошков и В.В. Ржевский, член-корреспондент РАН Д.Р. Каплунов, профессор Г.Г. Ломоносов. Следует отметить фундаментальные работы по теории и практике управления качеством руды Е.И. Асбеля, С.Я. Арсеньева, П.П. Бастана, В.Ф. Бызова, Ф.Г. Гачева, А.В. Гличева, Р.М. Гринева, В.В. Ершова, Е.Н. Зарайского, Е.И. Ключкина, Е.В. Кузьмина, И.А. Манилова, В.И. Ревнивцева, В.П. Рыжова, В.А. Шестаковаи многих других.

Рассмотрим основные понятия курса.

Качество – это философская категория, характеризующая внутреннюю определенность, состояние, содержание, специфичность объекта (предмета, процесса, явления), в силу которых он является данным, а не иным. Качество – объективная и всеобщая характеристика объектов, обнаруживающаяся в совокупности их свойств.

В сфере человеческой деятельности качество – комплексное понятие, характеризующее эффективность всех ее сторон: разработка стратегии, организация производства, маркетинг и др.

Качество продукции – важнейшая составляющая всей системы качества. В современной научно-технической литературе и практике существуют различные трактовки этого понятия. Международная организация по стандартизации определяет его как совокупность свойств и характеристик продукции или услуги, которые придают им способность удовлетворять обусловленные или предполагаемые потребности (стандарт ИСО 8402). Согласно принятому терминологическому стандарту, это понятие следует трактовать как совокупность потребительских свойств продукции, обусловливающих степень ее пригодности удовлетворять определенные потребности в соответствии сееназначением(ГОСТ 15467–79).

9

Категории качества продукции:

единичный показатель качества – характеристика одного из свойств сырья (например, содержания металла), нормируемая величина по каждому отдельному фактору;

комплексный показатель качества – нормируемое сочетание группы из нескольких факторов, влияющих на технологию переработки руды. Оценивается аналитически или эмпирически – по статистическим данным (например, сочетание твердости, вязкости и трещиноватости определяет гранулометрический состав руды и извлечение металла при обогащении);

интегральный показатель качества – характеризует влияние совокупности всех групп факторов и соотношение отдельных свойств руды на экономическую эффективность добычи и переработки рудной массы, зависит от рыночной стоимости концентрата и себестоимости его получения, определяет бортовое содержание полезного компонента.

Качество горных работ – это технический, технологический

иорганизационный уровень горного производства, соответствующий специфическим условиям разработки месторождения. Качество горных работ характеризуется:

уровнем извлечения полезного ископаемого из недр (потерями) и его разубоживанием при добыче;

степенью обеспечения стабильности качественных свойств рудной массы при добыче (например, коэффициентом вариации какого-то свойства);

производительностью ведению горных работ;

себестоимостью добычи руды.

Качество руды – совокупность свойств руды (содержание полезных компонентов, примеси, кусковатость, влажность, твердость, крепость, радиоактивность и др.), определяющих степень ее пригодности для дальнейшей переработки, согласно требованиям рынка (заказчика, покупателя).

В последние годы возникло самостоятельное направление в рамках общего менеджмента – менеджмент качества. Ученые и

10