Математическое моделирование количественных характеристик и повышение эффективности переработки каменных углей

• Автор: Удовицкий, Владимир Иванович
• Шифр специальности: 05.13.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 346 с. : ил.

Кузбасский государственный технический университет
На правах рукописи УДОВИЦКИЙ Владимир Иванович
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК И ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПЕРЕРАБОТКИ КАМЕННЫХ УГЛЕЙ
Специальности: 05.13.16 - «Применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях (по отраслям наук)», 05.15.11 - «Физические процессы горного производства»
Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук
Научный консультант докт. техн. наук, профессор Егоров П. В.
Кемерово 1998

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 ОБЩАЯ ОЦЕНКА ПРОБЛЕМЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
И ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПЕРЕРАБОТКИ
КАМЕННЫХ УГЛЕЙ
1.1 Современные направления в проектировании комплексных
технологий переработки каменных углей
1.2 Г ранулометрический и фракционный составы каменных углей
как основные количественные характеристики при моделировании технологий переработки в гравитационных аппаратах
1.3 Предварительная оценка эффективности разделения углей по
плотности и крупности для выбора технологий переработки
1.4 Критерии технической эффективности переработки
полезных ископаемых
1.5 Экономическая критерии оптимальности при моделировании
технологических схем переработки углей
1.6 Сравнительная характеристика методов оценки полноты
раскрытия и разделения минеральных зерен в гравитационных полях
1.7 Выводы
2 СОЗДАНИЕ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ШАХТОПЛАСТОВ КУЗНЕЦКОГО БАССЕЙНА
2.1 Информация как объект обработки
2.2 Проектирование и создание базы данных Яііо.сІЬ

2.3 Проектирование и создание базы данных Frakci.dbf
2.4 Программирование системы управления базами данных
Sito.dbf и Frakci.dbf
2.5 Идентификация количественных характеристик
угольных шахтопластов
2.6 Проектирование и создание базы данных Qality.dbf
2.7 Реализация соединения компьютерных программ,
разработанных в Turbo Pascal V. 5.5, с базами данных, созданными в СУБД FoxBase
2.8 Выводы
3 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СУММАРНЫХ
ХАРАКТЕРИСТИК КРУПНОСТИ МИНЕРАЛЬНЫХ ЧАСТИЦ
С ПРИМЕНЕНИЕМ СРЕДСТВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ
ТЕХНИКИ
3.1 Графическое и аналитическое представление суммарных
характеристик крупности
3.2 Вероятностные модели гранулометрии
3.3 Применение математических функций для аппроксимации суммарных гранулометрических характеристик
каменных углей
3.3.1 Поиск параметров приближающих функций первой степени
3.3.2 Поиск параметров приближающих функций третьей степени
3.3.3 Поиск параметров приближающих функций второй степени
3.4 Сравнительная оценка сходимости экспериментального и
расчетного материалов
3.5 Влияние степени полиномов на точность описания
гранулометрического состава

Обогатимость по Фоменко на основе фракционного анализа угля по принятой шкале плотностей расслоения характеризуется кривой элементарных зольностей Л, плотностью угля (кривая р) при наивыгоднейшем его гравитационном разделении; теоретическим выходом концентрата при оптимальной плотности разделения угля.
Ф.Майер [109, 190] предложил кривую, выражающую среднее значение эффективности разделения углей по плотности. Кривая получается путем суммирования площади, замкнутой основной кривой Анри - Л.
Точки, необходимые для построения кривой Майера, получаются следующим образом. На оси абсцисс откладывается количество зольных единиц (произведение выхода всплывшей фракции на содержание в ней золы), а на оси ординат - выход фракций.
По кривой Майера можно судить о теоретической эффективности разделения угля по плотности. Чем меньше радиус кривизны кривой Майера, тем легче разделение угля, и, наоборот, с увеличением радиуса кривизны трудность разделения возрастает.
М.Ю.Григорьевым и Г.Н.Подбельским [115, 190] установлена статистическая зависимость для кузнецких углей между выходом промежуточного продукта плотностью 1.5 - 1.8 г/см3 и теоретической зольностью концентратов, получаемых в лабораторных условиях при расслоении в растворах хлористого цинка плотностью 1.5 г/см3.
Шкала эффективности гравитационного разделения, предложенная авторами, не учитывает все факторы, характеризующие распределение минеральных частиц по крупности и плотности. Зольность концентрата получается при одной разделительной плотности - 1.5 г/см3, тогда как практически возможная зольность концентрата может быть иной.
Л.И.Улицкий [190, 278] предложил метод классификации углей по эффективности разделения в гравитационном поле, исходя из следующих по-