Формирование и управление качеством рудопотоков горно-обогатительного предприятия в условиях ухудшения сырьевой базы

Рациональное использование природных ресурсов — одна из важнейших общегосударственных задач. Коммунистическая партия и Советское государство уделяют большое внимание разработке мероприятий, направленных на улучшение использования природных ресурсов, что нашло отражение в Постановлениях Советского правительства и материалах ХХУ1 съезда КПСС, где указано: «Главная задача одиннадцатой пятилетки состоит в обеспечении дальнейшего роста благосостояния советских людей на основе устойчивого, поступательного развития народного хозяйства, ускорения научно-технического прогресса и перевода экономики на интенсивный путь развития, более рационального использования производственного потенциала страны, всемерной экономии всех видов ресурсов и улучшения качества работы» .

Ограниченность и невоспроизводимость запасов высококачественного минерального сырья вызывает необходимость вовлечения в переработку руд, характеризующихся более низкими качественно-технологическими характеристиками, изыскание путей повышения качества производимой продукции и обеспечения эффективного использования природных, трудовых и материальных ресурсов.

Улучшение качества рудного сырья перед обогатительным и последующим переделами требует разработки методов оценки технологических свойств руд в недрах и принципов управления качеством на различных стадиях добычи и переработки.

Эффективность железорудного производства во многом определяется степенью извлечения сырья из недр при добыче, а также извлечением в обогатительном переделе. Показатели переработки рудного сырья существенно зависят от качественного состава шихты, формируемой в процессах добычи и соответствующих ему технологических режимов настройки обогатительных секций. При значительной изменчивости качества рудной шихты технологические процессы обогатительных секций невозможно настроить на оптимальный режим. Вследствие этого при обогащении возникают дополнительные потери.

В этой связи рациональное формирование рудопотоков в добычных забоях с учетом качественно-технологических особенностей руд, их народнохозяйственной оценки и усреднение руд в технологических процессах горно-обогатительных комбинатов является актуальным направлением повышения эффективности их работы.

Разработка методов повышения эффективности освоения месторождений твердых полезных ископаемых и охраны недр проводится в соответствии с выполняемой ДГИ тематикой разделов 01 и 02 по Постановлению ГКНТ СССР № 173 от 10.06.1981 г. «Создание научных основ и методов повышения эффективности комплексного освоения месторождений твердых полезных ископаемых и охраны недр». Анализ эффективности процессов формирования стабильного качества рудопотоков — в соответствии с темой 05.03 «Д» по Постановлению ГКНТ СССР № 642 от 28.12.78 г. «Усовершенствовать существующие и разработать новые методические положения по повышению эффективности использования минеральных ресурсов путем обеспечения однородности качественного состава добываемого сырья, направляемого в переработку» .

Для решения поставленных задач использовались методы научных исследований: графо-аналитический, теория вероятности, регрессионный и корреляционный анализы, имитационное моделирование, математическое программирование, технико-экономический анализ.

Основным объектом исследований является организация формирования и управления качеством рудопотоков в подразделениях предприятия на стадиях добычи, транспортирования, перегрузок и переработки рудного сырья с учетом народнохозяйственной эффективности вовлечения в эксплуатацию бедных и труднообогатимых руд.

Основная идея работы заключается в организации формирования и управления качеством рудопотоков в процессах добычи и переработки во взаимосвязи с качественно-технологическими особенностями рудного сырья и экономическим обоснованием его рационального использования.

Основные научные положения, защищаемые в диссертации, и их новизна:1. Формирование и управление качеством рудопотоков осуществляется на основе взаимосвязей между качественно-количественными показателями рудного сырья, выявленных по результатам экспериментально-статистических исследований в условиях Полтавского ГОКа, базирующихся на учете влияния степени раскрытия и режимов переработки железистых кварцитов и обеспечении эффективного использования ресурсов.

2. Оценка и управление уровнями колеблемости качества рудопотоков осуществляется на основе разработанной математической модели формирования стабильного качества рудного сырья в технологических процессах горно-обогатительного предприятия, отличающейся учетом сформулированного в работе критерия межперегрузочной дисперсии как основного фактора, характеризующего колеблемость качества рудопотоков.

3. Управление качеством рудного сырья при формировании производственной программы горно-обогатительного предприятия осуществляется на основе народнохозяйственной эффективности использования недр и обоснования пределов вовлечения в эксплуатацию бедных и труднообогатимых железистых кварцитов.

Практическая ценность полученных результатов заключается: — в установлении закономерностей изменений показателей качества рудопотоков— в оценке эффективности схем организации формированиястабильного качества рудопотоков при использовании карьерных усреднительных складов и обосновании режимов стабилизации качества рудного сырья в технологической схеме дробильно-обогати-тельных фабрик Полтавского ГОКа— в возможности осуществления народнохозяйственной и хозрасчетной оценок эффективности добычи и переработки железорудного сырья на горно-обогатительных предприятиях МЧМ УССР— в обосновании управляющих воздействий на формирование качества рудного сырья при отработке приконтактных зон рудного тела— в обосновании пределов и экономической целесообразности добычи и переработки железистых кварцитов в условиях ухудшения сырьевой базы с учетом замыкающих затрат на получение конечной продукции в металлургическом переделе.

Обоснованность и достоверность научных положений и выводов, сформулированных в работе, базируется на использовании современных методов статистических исследованийподтверждается соответствием полученных результатов основным положениям теории управления качеством рудного сырья и экспериментально-статистическими исследованиями в реальных условиях работы железорудных предприятийэкономическим анализом и оценкой формирования качественнотехнологических показателей рудного сырья в процессах добычи и переработки и их сходимостью с технико-экономическими показателями работы горно-обогатительных предприятийматематическим моделированием на ЭВМ процессов стабилизации качества рудопотоков и их сходимостью с результатами проверки в реальных условиях производстварезультатами использования и внедрения методических разработок в институте Южгипроруда, на Полтавском ГОКе и Балаклавском РУ.

По результатам диссертации разработаны и в условиях Полтавекого ГОКа используются «Методические положения по обоснованию, расчету и управлению показателями извлечения полезных ископаемых в процессе производства добычных работ» с экономической эффективностью 50 тыс. руб. в год. На Балаклавском РУ внедрены методические разработки «Обоснование нормативных потерь полезного ископаемого при производстве горных работ в условиях За-падно-Кадыковского месторождения металлургических известняков Балаклавского рудоуправления» с экономическим эффектом 38,4 тыс. руб. в год. Институтом Южгипроруда использованы методические разработки по увеличению объемов вовлечения в переработку бедных руд для условий Полтавского ГОКа с долевым экономическим эффектом автора 104,4 тыс. руб.

Экспериментальная часть работы выполнена в условиях карьера, дробильно-обогатительных фабрик и рудо-испытательной станции Полтавского ГОКа.

4.5. Выводы.

I. Разработаны критерии и методика оценки экономической эффективности вовлечения бедных минералогических разновидностей руд в переработку и на основе ее апробации в условиях Полтавского ГОКа установлено, что вовлечение в переработку в условиях Полтавского ГОКа руд пачки К 3 характеризуется положительной хозрасчетной оценкой с пределами 0,2 * 0,9 руб./т, а вовлечение руд пачки К3г 2 приведет в настоящее время к убытку в пределах 0,15 * 1,14 руб./т. Однако народнохозяйственная эффективность вовлечения в эксплуатацию этих руд значительно выше при условии их компенсации продукцией замыкающего предприятия отрасли — переработкой окисленных кварцитов в условиях ЦГОКа. Кварциты переходных пачекК⁵* и К^-К^ Новокриворожского месторождения характеризуются хозрасчетной экономической оценкой соответственно — 1,517 руб./т и — 1,243 руб./т, их народнохозяйственная оценка составляет соответственно — 0,809 руб./т и — 0,444 руб./т. Пределы хозрасчетных и народнохозяйственных оценок вовлечения в переработку минералогических разновидностей руд составляют: для К^ НКГОКа соответственно 0,295*2,686 руб./т и 1,875−5-4,721 руб./тПервомайского месторождения СевГОКа соответственно 0,086 * 4,873 руб./т и 1,314 * 7,851 руб./т, Аннов-ского месторождения СевГОКа соответственно 0,985*4,733 руб./т и 2,5414−7,712 руб./т, ИнГОКа соответственно 1,762−8-3,286 руб./т и 5,479*8,277 руб./т. Методом ранжирования / 46 / определена замыкающая продукция отрасли — переработка окисленных кварцитов в условиях ЦГОКа с пределами хозрасчетной экономической оценки от — 0,496 до — 0,133 руб./т.

2. Для повышения эффективности использования природных ресурсов разработана методика обоснования показателей извлечения рудного сырья в процессе производства добычных работ, в которой на основе имеющейся информации о технико-экономических показателях и о локальных измененияхкачества руд в массиве предложен аналитический метод расчета оптимального соотношения объемов потерь и разубоживания при отработке участков приконтактных зон, позволяющий уменьшить трудоемкость вычислительных работ вследствие исключения метода вариантов. Управляющее воздействие на повышение извлечения полезных ископаемых при планировании горных работ в приконтактных зонах предлагается осуществлять путем обоснования положения крайнего ряда взрывных скважин относительно контакта рудного тела.

3. Обоснована экономическая эффективность технологического варианта снижения потерь полезного ископаемого при добыче с использованием предварительной переработки горной массы дополнительных заходок, включающих обычно теряемые объемы кондиционных руд. Установлено, что из этих объемов в условиях Полтавского ГОКа возможно извлечение 220 тыс. т промпродукта с содержанием железа магнетитового 28,6%, Приращение объема окатышей составляет более 80 тыс. т, что определяет прибыль ГОКа в размере 400 тыс. руб. в год.

4. Произведено обоснование экономической эффективности вовлечения в добычу и переработку бедных и труднообогатимых руд при планировании производственной программы Полтавского горнообогатительного комбината. Показана хозрасчетная и народнохозяйственная целесообразность вовлечения в переработку до 35% бедных и труднообогатимых руд. Методические разработки по увеличению объемов вовлечения в переработку бедных руд для условий Полтавского ГОКа использованы институтом Южгипроруда с долевым экономическим эффектом автора 104,4 тыс. руб.