Обеспечение качества в процессах добычных работ.

Качество добытого полезного ископаемого формируется при всех процессах добычных работ. Их большая сложность по сравне­нию с однотипными процессами вскрышных работ обусловливается сложными условиями залегания, резкой изменчивостью форм залежей, варьированием в широких пределах качественных харак­теристик ископаемого. Имеют значение и требования потребите­лей, технические возможности оборудования и их сочетаний, технология и организация как отдельных, так и совокупности процессов. Технология добычных работ должна быть гибкой. При необходимости должны изменяться как параметры отдельных процессов (величина зарядов ВВ и сетка их размещения, пара­метры экскаваторных забоев, блоков и т. д.), так и порядок раз­работки забоев, блоков, уступов. Необходимо предусматривать изменение числа рабочих забоев, блоков и уступов и нагрузок на эти объекты, а также резервные забои и блоки.

Для обеспечения качественных показателей добытого ископае­мого, близких к природным, производится раздельная (селектив­ная) добыча (разработка) - комплекс мероприятий по подготовке к выемке, определению порядка выемки и погрузки полезного ископаемого в разнородных (сложных) блоках и забоях.

В мягких и плотных породах определяющим является способ выемки. При валовой выемке качество и динамика качества иско­паемого прямо зависят от геологической структуры его в забое. С переходом на раздельную выемку (с простой или сложной сорти­ровкой) качество добытого ископаемого повышается, ослабляется влияние на него сложной структуры залежей. Существенно влияет па качество глубина селекции сложной залежи, характеризуемая минимальной мощностью раздельно экскавируемого пласта (рудного тела) и показателями кондиционного качества ископаемого в недрах.

При определении глубины селекции угольных пластов учиты­ваются технические возможности экскаватора и возможности его машиниста, средняя зольность разрабатываемого пласта с учетом потерь и разубоживания, затраты на выемку и перемещение угля потребителю и породы в отвал. Оптимальная глубина селекции (с учетом технических ограничений) соответствует минимуму себе­стоимости конечного продукта (в данном случае 1 кВт-ч электро­энергии), определяемой как функции глубины селекции и пере­численных выше затрат.

При раздельной разработке месторождений скальных и полускальных ископаемых способ выемки в значительной мере опреде­ляется способом подготовки:

Способ подготовки (взрывания)                                                    Способ выемки

Валовое взрывание                                             Сложная сортировка

Раздельное взрывание горизонталь- Валовая в пределах каждого слоя или

ными, наклонными или крутыми                         простая сортировка

слоями

Взрыворазделение компонентов                       Простая сортировка

В зависимости от вида сортировки резко изменяется возмож­ная производительность экскаваторов. Валовое взрывание в сложно структурных блоках ведет к перемешиванию ископаемого с пустыми породами, что обусловливает снижение производительности выемочно-погрузочного оборудования, большие потери и разубоживание.

Наиболее легко раздельная добыча достигается при авто­транспорте как за счет погрузки разнокачественной горной массы в разные автосамосвалы непосредственно из забоя, так и благо­даря легкости изменения параметров экскаваторных забоев и заходок, а также взрываемых блоков. При железнодорожном транс­порте раздельная добыча часто связана с дополнительным штабелированием горной массы по типам и сортам в призабойном про­странстве, увеличением времени погрузки составов однотипной массой, расформированием составов или сокращением их полезной массы. Конвейерный транспорт обычно не обеспечивает раздель­ного перемещения разнородной массы, допуская выборку пустой породы с ленты только при скорости ее движения v ≤ 0,5÷0,6 м/с, что резко снижает производительность конвейеров.

Коэффициент снижения сменной эксплуатационной произво­дительности при раздельной выемке К_р.в. приближенно может приниматься в пределах: при автотранспорте К_р.в. = 0,75÷0,8; при железнодорожном транспорте К_р.в. = 0,6÷0,7.

Стабилизация качества добытого полезного ископаемого дости­гается проведением комплекса мероприятий, называемого усред­нением. Усреднение качества производится в карьере, на рудоподготовительных фабриках и перерабатывающих предприятиях.

В процессе текущего усреднения в карьере выравнивается качество ископаемого, загружаемого в отдельные транспортные сосуды, а также отгружаемого за определенный промежуток времени Т_у. Этот промежуток зависит от типа и ем­кости усреднительных комплексов угле- и рудоподготовительных фабрик и перерабатывающих предприятий (см. ниже). Процессы усреднения качества различных ископаемых специфичны ввиду различных условий природного размещения компонентов и раз­ных требований к качеству.

Степень стабилизации качественных показателей полезного ископаемого оценивается коэффициентами усреднения:

где σ₁, и σ₂ - среднеквадратичный отклонения показателей каче­ства от среднего значения  до и после усреднения ; n - число рассчитываемых отклонений); γ₁ и γ₂ - коэффициенты вариации (изменчивости) качественных показателей до и после усреднения [γ_l(2> = (σ₁₍₂₎√х) 100%].