5.4. Основные пакеты прикладных программ (ппп) технологической подсистемы сапр-цемент

5.4.1. Ппп сырьё

ППП СЫРЬЕ включает комплекс программных блоков, авто­матизирующих обработку результатов исследовательских работ, выполняемых при оценке качества цементного сырья по геоло­горазведочным данным. В качестве исходной информации исполь­зуются результаты предварительной, детальной или эксплуата­ционной разведки месторождений.

При определении мощности проектируемого завода, ассорти­мента выпускаемых цементов необходимо знать объем полезной массы в пределах разрабатываемого месторождения и распреде­ление его по различным категориям качества. При построении рационального плана горных работ с учетом возможности ших­товки сырья необходимо иметь поблочные значения качествен­ных показателей для отдельных участков карьера-блоков. Зная средние характеристики различных категорий сырья, залегающе­го на карьере, можно определить состав и технологические свой­ства сырьевой смеси (расходы отдельных компонентов, коэффи­циент насыщения, силикатный и глиноземный модули).

Для разработки рациональной технологической схемы важно знать не только средние значения химико-физических характе­ристик, но также амплитуду вариаций и скорость изменения этих свойств, то есть их динамику.

Поскольку эти вариации носят случайный характер (их нельзя заранее точно предсказать), то для их описания пользуются ве­роятностными характеристиками и, в частности, так называемы­ми корреляционными функциями. В этом случае динамика слу­чайного процесса описывается набором пар чисел: D — дисперсией, характеризующей амплитуду, и Т — параметром спа­да корреляционной функции, характеризующим скорость измене­ния процесса. Знание этих параметров, определяемых в ППП СЫРЬЁ, необходимо для этапа системотехнического анализа тех­нологических схем.

Обработка геологической информации с использованием ППП СЫРЬЁ производится в несколько этапов.

1 этап. Ввод геологической информации и занесение ее в БД.ОБКТ.ГЕО.

Заносятся координаты разведочных скважин, а также высот­ные привязки и полный химический состав выделенных интер­вальных проб (кернов). На основании поинтервальных данных формируется так называемое геополе карьера, то есть такой ин­формационный массив, в котором для каждого участка карьера определены достоверные химические характеристики.

На дальнейших этапах используется как поинтервальная ин­формация для определения характеристик изменчивости сырья, так и описание геополя в основном для построения планов раз­работки карьера.

2 этап. Определение усредненных показателей, характеризу­ющих качество сырья в залежи.

Расчеты можно производить для различных участков карьера. Дело в том, что, как правило, разведанная часть карьера содер­жит участки с сырьем различного качества. Поэтому перед про­ектировщиком зачастую встает задача определения фактической границы разработки карьера. С одной стороны, можно разраба­тывать только участки с качественным сырьем. При этом суще­ственно упростится технологическая схема переработки сырья и будет обеспечено высокое качество готового продукта (цемента). С другой стороны, такое решение имеет и негативные последст­вия: сокращается производительность завода, а выборочная от­работка отдельных участков удорожает добычу сырья.

Получить наиболее рациональное решение можно путем срав­нения различных вариантов. При этом варьируются:

- границы исследуемой области (контур карьера),

- высотные отметки отрабатываемой толщи,

- условия исключения из переработки некондиционного сырья.

Результатом работы этого этапа является следующая инфор­мация:

- средние значения исследуемых химических характеристик,

- их среднеквадратичные отклонения,

- объемы добычи полезной и некондиционной породы,

- объемы породы с заданными качественными характеристи­ками.

3 этап. Определение динамических характеристик изменчиво­сти свойств сырьевых материалов.

На этом этапе вначале определяются корреляционные функ­ции изменчивости сырья в пространстве карьера.

Высокочастотные составляющие изменчивости определяются на основании информации, представляемой интервальными про­бами разведочных скважин. Низкочастотные составляющие — на основании анализа изменения сырья при перемещении от сква­жины к скважине в пределах одного уступа. При этом програм­мой учитывается возможное направление разработки карьера.

После вычисления «пространственной» изменчивости опреде­ляются характеристики «временной» изменчивости сырья, посту­пающего с одного забоя. Здесь учитывается фактор перемеши­вания сырья при экскавации, а также особенности траектории разработки, что, в ряде случаев, приводит к появлению допол­нительных частотных составляющих. Знание характеристик из­менчивости сырья на карьере позволяет разрабатывать рацио­нальные мероприятия по компенсации этих изменений. Эти мероприятия могут затрагивать как технологическую схему пе­реработки сырья, так и стратегию добычи сырья на карьере.

4 этап. Формирование плана горных работ с учетом стабили­зации качества добываемого сырья.

Если на предыдущем этапе было выявлено, что существенная часть изменений химических характеристик происходит настоль­ко медленно, что эти изменения могут достаточно точно прогно­зироваться на основании информации геологоразведочных сква­жин, важным средством компенсации этих отклонений является рациональное планирование разработки карьера. Этот этап про­изводится в диалоговом режиме. Проектировщику предоставлена возможность на экране дисплея отобразить любой участок карь­ера.

Моделирование процесса планирования добычи сырья заклю­чается в том, что проектировщик выбирает количество экскава­торов, их максимальную производительность, расставляет их на участки и задает направление передвижения с учетом ограниче­ний, накладываемых на проведение горных работ.

Производительность отдельных экскаваторов в различные мо­менты отработки карьера определяет программа календарного пла­нирования с учетом требований минимизации отклонений химиче­ских характеристик суммарного потока от заданных значений.

Программа переводит экскаваторы с участка на участок по мере их отработки в соответствии с направлением, предложенным проектировщиком. При этом на экране непрерывно фикси­руются характеристики добываемого сырья. В заданные проек­тировщиком интервалы времени- текущее состояние карьера вы­дается на графопостроитель с указанием качества сырья, добытого за очередной плановый отрезок времени.

На рис. 5.2. приведен пример графического отображения со­стояния карьера по окончании очередного планового периода.

Таким образом, меняя стратегию разработки карьера, можно добиться максимального снижения исходной неоднородности.

6 этап. Расчет параметров сырьевой смеси.

Исходными данными для работы программы являются шифры сырьевых компонентов, из которых составляется сырьевая смесь, а также задания на модульные характеристики смеси — коэффи­циент насыщения, силикатный и глиноземный модули. Необхо­димая для расчетов информация о химических характеристиках смешиваемых материалов поступает в программу из БД.ОБКТ.ГЕО. В результате расчетов определяется рецепт сырь­евой смеси, т. е. массовые доли всех смешиваемых материалов, а также — соответствующие расчетному рецепту концентрации в смеси основных оксидов.