159055 (596687), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Рудопотоки з добичних вибоїв повинні формуватися окремо по сортах і типам руд з вибором оптимальних напрямків відпрацьовування добичного блоку по мінімуму мінливості ведучих якісних показників руди.
Видобуток руди з поділом по сортах вимагає їхньої роздільної переробки, а ще краще й усереднення по сортах.
Усереднення руд – поділ руди на окремі сорти, їхнє нагромадження і наступне змішування при заданому співвідношенні сортів або типів.
Поділ руди на умовні сорти забезпечує ритм подачі окремих порцій у потік, при якому досягається задане усереднення. Стабілізація якості руди перед збагаченням в усі випадках забезпечує технологічний ефект, що виправдує витрати на її здійснення. Забезпечення однорідності якості рудної сировини є основною умовою для автоматизації технологічних процесів при збагаченні руд, засобом підвищення вилучення металів і підвищення продуктивності праці.
Представлення моделі у виді "чорного ящика"
У ході розробки моделі визначаються перемінні входу і виходу, що утворять представлення моделі у виді "чорного ящика" (рис. 2.2).
Наступним етапом побудови моделі є розробка внутрішньої логіки моделі.
Вихідні дані для моделі
Для побудови моделі необхідно мати наступні вихідні дані :
-
вилучення металу, (Таблиця 2.1)
-
змісту металу в руді,(Таблиця 2.1)
-
продуктивності по руді,(Таблиця 2.1)
-
змісту металу в концентраті,(Додаток А, Таблиця 1)
-
видобутку руди,(Додаток Б, Таблиця 2)
-
ціни,(Додаток В, Таблиця 3)
-
витрати.(Додаток В, Таблиця 3)
Модель, що розробляється, буде показувати максимальне вилучення корисної копалини в концентрат для досягнення збільшення прибутку ГЗКа. Звідси випливає, що необхідно знати значення всіх перемінних, котрі впливають на величину вилучення.
2.1.1 Економічна оцінка рудної маси на етапах її формування
Економічні показники ГЗКа (прибуток, економічний ефект, економічна ефективність, рентабельність виробництва і т.д.) залежать від кількісних і якісних характеристик рудної маси.
Найбільше повно відображає ефективність роботи підприємства прибуток [12, 13]. Питомий прибуток на 1 тонну рудної маси може бути представлена у виді
(2.1)
де - вилучена цінність, (доход) рудної маси, що добувається, у.г.од./т; Iобщ – загальні витрати, у.г.од./т.
Загальні витрати визначаються по формулі
(2.2)
де - відповідно постійні і перемінні витрати, у.г.од./т.
Величина по одному корисному компоненті визначається вираженням
(2.3)
де Р – оптова ціна металу в концентраті, у.г.од./т.; - кількість переробленої руди (концентрату), т.
Величина визначається вираженням
(2.4)
де - вилучення металу, частки. од;
- зміст металу в руді, %;
- видобуток руди, тис. т;
- зміст металу в концентраті, %.
2.1.2 Оцінка зв'язку параметрів рудопотоків з економічними показниками ГЗКа
Оцінка зв'язку вимагає можливості визначення і зіставлення відповідних значень параметрів, що зв'язуються, або перемінних.
Економічні показники гірничо-збагачувального підприємства, зокрема прибуток, залежать від якісних і кількісних характеристик рудної маси.
Серед якісних характеристик рудної маси знаходиться такий важливий показник, як можливе вилучення металу в концентрат.
Формула збільшення прибутку гірничо-збагачувального підприємства з урахуванням максимізації вилучення має вигляд:
(2.5)
де - вилучення металу, частки. од;
- зміст металу в руді, %;
- видобуток руди, тис. т;
- зміст металу в концентраті, %;
- зміна вилучення, частки. од;
Р – оптова ціна металу в концентраті, у.г.од./т.;
Iобщ – загальні витрати, у.г.од./т.
У даному випадку очевидним джерелом підвищення прибутку є збільшення обсягу випуску готового продукту, за рахунок збільшення вилучення при оптимізації розподілу потоку.
Вилучення – це частка корисної копалини, що іде в корисний концентрат (продукт збагачення).
Значення вилучення металу в концентрат знаходиться експериментальним шляхом і відповідає тому типові руди, що знаходиться в найближчому районі даної свердловини. Однак, у реальних умовах на збагачувальну фабрику надходить суміш руд від різних експлуатаційних блоків і свердловин. І якщо основні якісно-кількісні характеристики рудної маси суміші (масові витрати руди, змісту корисних компонентів) можна оцінити як сумарні і середньозважені значення по компонентах, то з вилученням цього зробити не можна, насамперед, через нелінійний зв'язок між якістю й умовами поділу. Крім того, формально навіть у випадку лінійності середньозважений вилучення не тотожно вилученню, розрахованому для суміші. У цьому не важко переконатися.[6]
Розглянемо відому формулу вилучення
(2.6)
Середньозважений вилучення має вигляд
(2.7)
де - продуктивність по руді, т/од.ч.; зміст металу, відн.од., вилучення, відн.од., у потоці;
- продуктивність по концентраті, т/од.ч;
-якість концентрату, відн.од. Вилучення для рудопотока представляється як
(2.8)
Очевидно, що
(2.9)
(2.10)
(2.11)
Підставимо в (2.8) вираження (2.9)-(2.11) і після нескладних перетворень одержимо
(2.12)
Порівнюючи вираження (2.7) і (2.12), можна переконатися в тім, що вони не тотожні один одному. (Помітимо, що в приведених викладеннях прийняте допущення, що відповідає реальній задачі керування збагаченням: якість концентрату постійно.)[6]
Таким чином, виникає задача визначення вилучення по параметрах об'єднаного рудопотока, що надходить на збагачувальну фабрику.
2.1.3 Кількісна оцінка вилучення металу по параметрах рудопотока
Оцінка очікуваного вилучення для суміші руд, що надходять на збагачувальну фабрику з різних експлуатаційних блоків, шляхом відшукання середньозваженого значення вилучення окремих компонентів представляється некоректної по двох основних причинах.[6]
По-перше, середньозважене значення має сенс у тому випадку, коли між ним і одиночним зваженим значенням існує лінійний зв'язок, тобто коли значення, "щозважується", не залежить від фактора, "щозважує".
Навпроти, у випадку середньозваженого вилучення (2.7) "зважувальне" зв'язано з "що зважує" Di відомою формулою (2.6).
З (2.6) неважко бачити, що не змінюється з коливаннями Di лише тоді, коли
пропорційно Di. Однак з теорії і практики флотації відомо, що вилучення падає з ростом навантаження на технологічний апарат, тобто пропорційність між
і Di відсутній.
По-друге, при перебуванні характеристик рудопотока передбачається аддитивність властивостей компонентів суміші. У випадку вилучення це означає, що для кожного компонента в суміші вилучення має те ж значення, що було б, якби весь рудопотік був однорідним і складався винятково з даного компонента. Це припущення також представляється не цілком коректним.
Таким чином, при використанні середньозважених оцінок явно або неявно робиться два основних припущення - про лінійність зв'язку між середньозваженим і одиночними зваженими значеннями, а також про аддитивність властивостей компонентів суміші.
Очевидно, що при близьких властивостях руд, що змішуються, аддитивність може приблизно дотримуватися. Нелінійність же, оскільки вона зв'язана з реальними змінами потужності рудопотоків Di у широких межах, виявляється значною.
Розглянемо оцінку вилучення в змішаному рудопотоці, що, на відміну від середньозваженої, вимагає лише одного допущення - про аддитивність. З цієї причини згадана оцінка представляється більш точної.[6]
Суть її полягає в обчисленні вилучення по сумарній потужності потоків руди і концентрату і по середньозважених змістах металу відповідно до формули (2.8), у якій і
визначаються вираженнями (2.9) - (2.11), а зміст металу
в концентраті для розширення спільності розглядається як середньозважене значення
(2.13)
де - очікувана якість і витрата концентрату для руди, відн.од.,т/од.ч.
Вирішимо рівняння (2.6) відносно
(2.14)
Підставивши (2.14) у (2.12), одержимо вираження для розрахунку вилучення
(2.15)
Вхідне в (2.15) не є величиною, що зважується, а дедуктивно випливає з припущення аддитивності властивостей збагачувальності руд, що змішуються.
Розрахунки по формулах (2.7) і (2.15) дають істотно різні результати. Так, наприклад, середньозважений вилучення, розрахований по формулі (2.7) на основі даних складає = 79,784%. Вилучення, розраховане по (2.15) з використанням тих же даних,
= 81,604%. Розбіжність
= 1,82%.
Є підстави припускати, що оцінка вилучення по формулі (2.15) досить точна. Проте, ступінь її придатності для практичних розрахунків вимагає експериментальної перевірки.[6]
2.2 Максимізація прибутку за рахунок підвищення вилучення
Задачу математичної оптимізації можна сформулювати як визначення таких значень деяких змінних величин, що задовольняють рядові обмежень, при яких досягається максимум визначеної функції.
У якості перемінних у задачах раціонального ведення господарства виступають ті інструменти, за допомогою яких здійснюється конкретний розподіл. Конкуруючі цілі, поставлені в задачі, поєднуються в цільову функцію, максимум якої потрібно знайти, а обмеження, що відбивають недолік ресурсів, визначають множина інструментальних величин, що задовольняють всім умовам. Цю множину називають припустимою множиною. Отже, математично задача раціонального ведення господарства є задачею добору з множини можливих варіантів таких значень інструментальних величин, при яких цільова функція досягає максимуму. [28]
Економіку можна розглядати як науку про застосування методів раціональної діяльності господарських інститутів. Таким чином, економічна наука розглядає розподіл обмежених ресурсів на різні цілі в домашнім господарстві, у фірмі й у ряді інших інститутів, що по суті є сферою дослідження економічної теорії.
У параграфі 2.1.2. приведено формули розрахунку прибутку. Для одержання максимального прибутку, з урахуванням зміни (оптимізації) параметра рудопотоків – вилучення, використовуються наступні формули (2.7) і (2.15).