|
|
Реферат з теми магістерської роботи
Інститут гірництва та геології
Кафедра: «Збагачення корисних копалин»
Cпециальнiсть: «Збагачення корисних копалин»
|
Тема магістерскої роботы:
«Дослідження впливу характеристик шихти рядового вугілля на показники збагачення»
Керівник: д.т.н., професор кафедри ЗКК Назимко Олена Іванівна
Автореферат склала: Ілюхіна К.І.
|
АКТУАЛЬНІСТЬ ТЕМИ
Одним з найбільших сучасних і високопродуктивних підприємств з видобутку вугілля є шахта "Красноармійська - Західна № 1", яка має вісім діючих лав. До особливостей формування технології видобутку відноситься наявність геологічних порушень масиву та вугільного пласта, що призводить до високому вмісту зростків (промпродуктових фракцій) у рядовому вугіллі, що надходить на збагачення. Різкі коливання якості рядового вугілля (вмісту промпродуктових фракцій) негативно впливають на технологічні параметри процесу збагачення, підвищуючи взаємозасмічення продуктів збагачення і втрати концентрату з відходами. Для вугілля, що надходить з окремих лав, треба розробляти технологію збагачення з урахуванням вмісту промпродуктових фракцій у зв'язку з коливанням такого параметру, як важкість збагачення, яка розраховується згідно з ДСТУ. Залежно від цього показника передбачаються різні варіанти побудови технологічної схеми збагачувального підприємства. Для підвищення ефективності збагачення та вилучення пальної маси з рядового вугілля необхідно передбачати розкриття промпродуктових фракцій до необхідної межі, що ускладнює технологічну схему підприємства. Така межа повинна встановлюватися згідно з властивостями вугілля. Таким чином, розгляд питання додаткового розкриття промпродуктових фракцій та його впливу на технологічну схему збагачення є актуальною науково-практичною задачею.
|
|
МЕТА Й ЗАДАЧІ ДОСЛІДЖЕННЯ
Мета роботи: дослідження впливу характеристик шихти рядового вугілля на показники збагачення і визначення на цій основі раціональної межі розкриття промпродуктових фракцій.
Досягнення зазначеної мети передбачає вирішення наступних задач:
-збирання даних щодо властивостей рядового вугілля по лавах ш. «Красноармійська - Західна № 1»;
-дослідження коливання ситового і фракційного складу рядового вугілля по лавах;
-прогнозування очікуваних показників збагачення в залежності від вмісту промпродуктових фракцій;
-розробка раціональної технології збагачення залежно від встановленої межі розкриття зростків.
Ідея роботи: комплексний підхід до розробки технології збагачення рядового вугілля на базі встановленої раціональної межі розкриття зростків.
Об'єкт дослідження: зміст промпродуктових фракцій у рядовому вугіллі шахти «Красноармійська - Західна № 1».
Предмет дослідження: закономірності впливу раціональної межі розкриття зростків на технологічні показники збагачення.
|
|
Догори
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ МАГІСТЕРСЬКОЇ РОБОТИ
Загальні відомості про шахту
Шахта «Красноармійська-Західна № 1» здана в експлуатацію в грудні 1990 року. Виробнича потужність 1.5 млн. тонн на рік. Поле шахти розташоване в Красноармійському західному вугленосної районі Донбасу. Розміри шахтного поля по простяганню 16 км, по падінню 6 км, площа складає 87м2. Шахта розробляє один пласт d4 потужністю 0.6-2.10 м. Поле шахти умовно розбито на дев'ять блоків розмірами по простяганню 1.5-4.0 км, по падінню 1.25-1.8 км.
Характеристика вугільного пласта
На сьогоднішній день очисні роботи ведуться в наступних лавах:
-8 південна «біс» лава блоку № 2;
-5 південна лава блоку № 4;
-5 північна лава бремсберга блоку № 5;
-7 південна лава блоку № 6;
-3 північна лава центральної панелі блоку № 8;
-5 південна лава центральної панелі блоку № 8;
-6 південна лава центральної панелі блоку № 8;
-4 південна лава блоку № 10.
Вугільний пласт на площі виїмкових ділянок має просту і складну будову. Пласт має значні коливання потужності в зонах геологічних порушень від 0.2 до 2.6 м [10].
Для всіх виїмкових ділянок характерні складні гірничо-геологічні умови. Проходження гірничих виробок супроводжується значною кількістю тектонічних порушень і розмивів пласта. У зоні тектонічних порушень породи тріщинуваті і нестійкі. Перехід цих зон, а також часта зміна літології покрівлі та ведення робіт в зонах нестійкою покрівлі призводить до значного засмічення вугілля.
Рис. 1. Анімована схема випуску продуктів збагачення
Анімація реалізована за допомогою EASY GIF-animator:
Об’єм 173 КБ, розмір-698x303, кількість кадрів -3
Збагачуваність як одна з характеристик шихти рядового вугілля
Категорія збагачуваності вугілля є обов'язковою характеристикою родовищ корисних копалин при оцінці запасів, розробці технологічних схем, проектуванні збагачувальних фабрик, виборі флотаційних реагентів і т. д. Гранично можлива точність розділення, яка не залежить від ефективності роботи збагачувального обладнання, називається збагачуваністю. Збагачуваність залежить від ступеня зрощеності вугільної речовини з мінеральними домішками, розподілу мінеральних домішок у вугіллі, їх крупності, хімічного складу та інших факторів.
Дослідження збагачуваності проводять у промислових, напівпромислових і лабораторних умовах. Категорія збагачуваності визначається згідно з ДСТУ як відношення виходу проміжних фракцій до безпородної маси:
Проміжні фракції для кам’яного вугілля мають густину в межах від 1500 до 1800 кг/м3. Якщо зольність фракції кам'яного вугілля густиною менше 1500 кг/м3 перевищує 10%, до проміжних відносяться фракції з густиною в межах від 1400 до 1800 кг/м3 [3].
Згідно зі значенням Т категорія збагачуваності буває:
при Т до 5% - легка,
понад 5 до10 - середня,
понад 10 до15 - важка,
понад 15 - дуже важка.
Чим важча збагачуваність вугілля, тим менш чітко відбувається процес його розділення.
Теоретична зольність промпродукту повинна знаходитись в межах від 30,0% до 45,0%.
При визначенні збагачуваності проводять ситові і фракційні аналізи вугілля [1].
Ситовий аналіз– це розділення матеріалу на класи крупності шляхом послідовного розсівання на ситах або грохотах (до крупності 3 (1) мм) і механічних струшувачах ( при меншій крупності) з наступним зважуванням окремих класів.
Для ситового аналізу використовують проби, відібрані по ДСТУ 4096-2002, маса точкових проб повинна бути не менше:
Матеріал із вмістом вологи, що перешкоджає розділенню часток, перед розсівом сушать на повітрі або в сушильній шафі до помітного відділення часток одна від одної. Для кам’яного вугілля і антрацитів температура не більш 105оС. Підсушену пробу перед розсівом охолоджують.
Для проведення досліджень використовують сітки основного ряду або додаткового (при розсіві по вузькій шкалі) (табл. 2). На ситах встановлюють дротяні сітки із квадратними отворами або використовують листові сита із квадратними або круглими отворами.
Пробу перед розсівом зважують повністю або частинами. Розсів починають на ситі з найбільшим розміром отворів. Матеріал на сито подають частинами, не перевантажуючи, так щоб до кінця розсіву над решітний продукт покривав не більш 3/4 поверхні сита.
Розсів ведуть до видимого припинення просівання матеріалу. Коли контрольний розсів впродовж 1 хвилини не змінить вихід надрешітного продукту більш, чим на 0,5%, розсів закінчується.
Отримані при розсіві класи крупності роздільно зважують. При необхідності від кожного класу виділяють проби для визначення показників якості і проведення фракційного аналізу.
Фракційний аналіз - розшарування проби вугілля у важкій рідині на фракції різної густини, визначення виходів отриманих фракцій і визначення їх зольності.
Задачею фракційного аналізує кількісна та якісна оцінка розподілу мінеральних зерен і зростків за фракціями різної густини. Такий розподіл характеризує можливість розділення початкового матеріалу на збагачений і збіднений продукти, якість і вихід яких визначається кількістю зростків із різним співвідношенням в них матеріалів, що розділяються.
При різному співвідношенні виходів продуктів збагачення отримують продукти різної якості, які описуються кривими збагачуваності.
Розділення матеріалу за фракціями різної густини проводять у важких рідинах. В якості важких рідин використовують розчини різних органічних і неорганічних сполук.
Для розшарування вугілля найбільше поширення отримали розчини хлористого цинку із густиною від 1300 до 1800 кг/м3. Розчини потрібної густини отримують змішуванням важкої рідини і розчинника.
Об'єм розчинника визначають за формулою:
Густину приготованого розчину перевіряють за допомогою пікнометру або денсиметра.
Маса проби для фракційного аналізу залежить від крупності матеріалу, що досліджується [6].
Проби, призначені для фракційного аналізу, знешламлюють, висушують і зважують. Знешламлений матеріал розшаровують у рідинах різної густини. Наприклад, для вугілля використовують розчин хлористого цинку густиною 1300, 1400, 1500, 1600 і 1800 кг/м3. Розшарування матеріалу виконують одним прийомом, якщо маса проби мала, або в декілька прийомів. Розшарування вугілля проводиться шляхом занурення проби рядового вугілля у бачку з сітчастим дном послідовно у судини з рідиною різної густини - від найменшої до найбільшої.
В результаті фракційного аналізу визначають вихід фракцій різної густини, в яких зольність (для вугілля) визначають за допомогою хімічного аналізу.
Результати фракційного аналізу оформляють у вигляді таблиць і кривих збагачуваності [4].
За результатами ситово-фракційних аналізів рядового вугілля шахти «Красноармійська-Західна № 1», зробленим у період з 29.12.04 р. по 14.01.08 р. були побудовані діаграми коливань виходу і зольності промпродукту класів 13-100 мм і 1-13мм. Залежність досліджуваних значень має поліноміальний характер.
В результаті даного статистичного дослідження встановлено:
1. Так як по класу 13-100 мм рядового вугілля шахти «Красноармійська-Західна № 1» за досліджуваний період вихід промпродукту нижче, ніж по класу 1-13мм, а зольність класу 13-100 мм вища, ніж класу 1-13мм, то збагачуваність класу 13-100 мм легша, ніж класу 1-13 мм.
2. Зольність рядового вугілля і вихід промпродукту за досліджуваний період мають прямо пропорційну залежність.
Отримані результати є основою для проектування збагачувальної фабрики. Автору належить досліджувати різні варіанти і розробити раціональну технологію збагачення з урахуванням різких коливань якості рядового вугілля, що надходить на фабрику. Для досягнення даної задачі планується порівняти досліджувані варіанти технологічних схем, де вихідними даними для розрахунку є ситово - фракційні аналізи зі середньостатистичними виходами промпродукту.
При розробці раціональної схеми збагачувальної фабрики будуть запропоновані такі технічні та технологічні рішення, які дозволять:
-комплексно використовувати корисні копалини;
-досягти максимальної якості вугілля при їх збагаченні;
-досягти максимальних обсягів виробництва, продуктивності праці;
-поліпшити безпеку при виконанні гірничотранспортних робіт, умови праці, екологічну обстановку на підприємстві і т.інше.
Важливе зауваження |
При написанні даного автореферату магістерська робота ще не завершена. Остаточне завершення: грудень 2010 р. Повний текст роботи та матеріали по темі можуть бути отримані у автора або його керівника після зазначеної дати. |
|
|
Догори
ЛІТЕРАТУРА
1.Білецький В.С., Смирнов В.О. Переробка і якість корисних копалин (курс лекцій). Донецьк: Східний видавничий дім, 2005. - 324.
2.Білецький В.С., Смирнов В.О. Технологія збагачення корисних копалин. Донецьк: Східний видавничий дім, 2004. - 272.
3.ГОСТ 10100 - 84 «Угли каменные и антрацит. Метод определения обогатимости».
4.ГОСТ 4790 – 80 «Угли бурые, каменные, антрацит и сланцы горючие. Метод фракционного анализа».
5.Зозуля И.И., Назимко Е.И., Самойлик Г.В., Смирнов В.А. Проектирование углеобогатительных фабрик. – К.: УМК ВО, 1992. - 284 с.
6.Козин В.З. Опробование и контроль технологических процессов обогащения. М: Недра, 1985, 294 с.
7.Справочник по обогащению углей. Под редакцией Благова И.С. М: Недра, 1984, 614 с.
8.http://www.vesna.org.ua/
Материалы из библиотеки, где находятся пособия по обогащению полезных ископаемых и проектированию обогатительных фабрик, а также физических и химических процессах производства.
9.http://www.dsnews.ua/companies-markets/art30688.html
Материалы из общенационального еженедельника «Деловая столица» о строительстве крупнейшей в Европе обогатительной фабрики при шахте «Красноармейская - Западная №1».
10.http://www.kz1.donetsk.ua/
Сайт шахты «Красноармейская - Западная №1».
11.http://ru.wikipedia.org/wiki/Уголь
Свободная многоязычная энциклопедия Википедия, в которой каждый может изменить или дополнить любую статью или создать новую.
|
|
Догори
|
