МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Рудненский индустриальный институт

Кафедра металлургии и горного дела

Расчетно графическая работа

Дисциплина: Ресурсосберегающие и малоотходные технологии

Оценка____________________ Преподаватель Фионин Е.А.________________

Члены комиссии: ^{(ученая степень, ученое звание)}

____________________________ __________________________ ^{(личная подпись, И.О.Ф.) (личная подпись, И.О.Ф.)}

«____»____________20__г. «____»____________20__г.

__________________________ Студент

^{(личная подпись, И.О.Ф.)}

«____»____________20__г. __________________________

^{(личная подпись, И.О.Ф.)}

__________________________ Группа ГД-12

^{(личная подпись, И.О.Ф.)}

«____»____________20__г. № зачетной книжки__________

«____»____________20__г.

Рудный 2016 г.

Cодержание

Введение 3

1 Сокращение потерь полезного ископаемого при определении границ карьера 4

2 Стабилизация качества полезного ископаемого путем регулирования производительности экскаваторных забоев 7

3 Снижение потерь и разубоживания полезного ископаемого при отработке контактов залежи 10

4 Выбор ресурсосберегающих схем карьерных станций 13

Список литературы 16

Введение

Объём добычи минеральных ресурсов в настоящее время интенсивно увеличивается. Это обусловлено развитием промышленности, перерабатывающей сырье, возрастанием численности населения и повышением его уровня жизни во многих странах мира. Количество горных предприятий постоянно увеличивается, возрастают вредные экологические следствия добычи минеральных ресурсов. В районах горных работ значительные территории земли выходят из сельскохозяйственного оборота на долгие годы ли навсегда, загрязняются водоемы, истощаются гидроресурсы водоносных горизонтов, происходят выбросы вредных веществ в значительных объемах. Кроме того, из-за вовлечения в разработку все большего числа сложных и глубокозалегающих месторождений полезного ископаемого возрастает стоимость минеральных ресурсов. Актуальной задачей горного производства в настоящее время является применение новых ресурсосберегающих и малоотходных технологий. Это в значительной степени повысит эффективность производства, снизит актуальность перечисленных проблем.

1 Сокращение потерь полезного ископаемого при определении границ карьера

Рисунок 1.1 – Положение дна карьера относительно залежи полезного ископаемого

Из анализа рисунка 1.1 следует, что объем полезного ископаемого в контурах карьера будет максимальным, если потери будут минимальны. Объем потерь полезного ископаемого в недрах равен сумме площадей треугольников ОАВ и CFD, которая зависит от расположения дна карьера на отметке конечной глубины. Необходимо установить оптимальное расположение дна карьера, при котором потери полезного ископаемого будут минимальны. Для достижения поставленной задачи необходимо найти и выразить площади треугольников как функции переменной х – расстояние от висячего бока залежи до дна карьера.

Находим площадь треугольника ОАВ

S_OAB= AK x

OA=

AK=OA sin

S_OAB= (1.1)

Находим площадь треугольника СFD

CD=M_r-(Ш_д+х)

S_CFD= CD FN

= CF=

FN=CF sin

S_CFD= (1.2)

Затем необходимо получить функцию суммы площадей этих треугольников, как функцию от переменной х.

= + (1.3)

Далее задача решается путем определения оптимального значения переменной, при котором функция принимает экстремальное значение. Для этого необходимо продифференцировать ее по переменной х.

=0 (1.4)

Полученное значение производной в виде уравнения приравниваем к 0 и решаем его относительно х.

1,07x-195,91 = 0

Это значение переменной считается оптимальным.

X_опт=183

2 Стабилизация качества полезного ископаемого путем регулирования производительности экскаваторных забоев

На карьерный перегрузочный склад поступает руда из двух экскаваторных забоев. Содержание полезного компонента в первом и втором забоях соответственно равно и . Кроме того, руда в обоих забоях содержит по две вредные примеси, содержание которых соответственно равно , и , .

Обогатительная фабрика предъявляет требования к качеству полезного ископаемого: содержание полезного компонента в руде должно быть не ниже величины , а вредных примесей, наоборот, меньше: соответственно содержание первой меньше величины , а второй меньше величины .

Известно также, что предельная сменная производительность первого экскаватора равна величине , второго . Максимальная производительность экскаватора на перегрузочном складе равна величине .

Необходимо определить максимально-возможную сменную производительность каждого экскаватора при соблюдении требований к качеству полезного ископаемого. Суммарная производительность забойных экскаваторов ограничивается максимальной производительностью экскаватора на складе.

Отсюда следует ,что

(2.1)

При этом должно соблюдаться условие

, (2.2)

Из неравенств 1.1 выражаем x₂, получаем

(2.3)

Подставляя известные нам исходные данные, получаем неравенства:

(2.4)

В системе координат строится область определения допустимых значений переменных через решение системы ограничений в виде неравенств. Общая область решения всех ограничений составляет множество допустимых решений задачи.

Рисунок 2.1

Из рисунка 2.1 видно, что оптимальное решение задачи лежит в точке пересечения прямых, ограничивающих область допустимых значений.

Значения переменных , соответствующих координатам этой точки, являются решением целевой функции . В нашем примере Z_max=4320 при x₁=2700, x₂=1620.