Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Исследование способов усреднения качества угля на добывающем предприятии

ВАК РФ 25.00.22, Геотехнология(подземная, открытая и строительная)

Автореферат диссертации по теме "Исследование способов усреднения качества угля на добывающем предприятии"

На правах рукописи

ии~>~г •

ВАСИЛЬЕВ СЕРГЕЙ БОРИСОВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБОВ УСРЕДНЕНИЯ КАЧЕСТВА УГЛЯ НА ДОБЫВАЮЩЕМ ПРЕДПРИЯТИИ

Специальность 25.00.22 - «Геотехнология (подземная, открытая и строительная)»

г 3 0К7 2003

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Иркутск - 2009

003479025

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирский федеральный университет»

Научный руководитель

Кандидат технических наук, доцент Демченко Игорь Иванович

Официальные оппоненты: Доктор технических наук, профессор

Дудинский Федор Владимирович

Кандидат технических наук Наумов Владислав Михайлович

Ведущая организация:

СибВТИ Красноярского филиала ОАО «Сибирский энергетический научно-технический центр»

Защита диссертации состоится 05.11.2009 в 10.00 ч. на заседании диссертационного совета Д 212.073.07 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Иркутский государственный технический университет» по адресу: 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, корпус К, конферен-зал.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью, просим направлять в адрес диссертационного совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Иркутского государственного технического университета.

Автореферат разослан «29» сентября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Угольная отрасль является важной частью топливно-энергетического комплекса России. Её развитие на современном этапе связано, прежде всего, с повышением качества угольной продукции, обеспечением ее конкурентоспособности на внутреннем и внешнем рынках и уменьшением вредного воздействия на окружающую среду. Основная масса энергетических бурых углей сжигается в мощных пылеугольных котлах, которые рассчитываются на средние значения показателей качества угля определенного угольного карьера (разреза) и чувствительны к отклонениям этих показателей от заявленных средних значений. По экспертным оценкам, увеличение зольности или влажности угля на 1 % уменьшает КПД котла на 0,3 %, увеличивает расход топлива на 1 %, электроэнергии на собственные нужды - на 0,1 %, мазута - на 0,3 %, вынужденные простои энергоблока на ремонте - на 60 часов в год. Кроме этого, сжигание топлива нестабильного качества приводит к загрязнению окружающей среды и применению штрафных санкций к потребителям угля. Поэтому для потребителей одним из важнейших показателей является стабильность качества угля.

Вместе с тем угли разных пластов одного месторождения могут значительно отличаться по качеству. Это приводит к нестабильности качества отгружаемого разрезом угля. Необходимое потребителю постоянство качества угля достигается его усреднением. Усреднение на разрезе включает: планирование горных работ в режиме усреднения, межзабойное усреднение и специальные способы усреднения добытого угля, которые дополняют, но не заменяют друг друга. Способы усреднения являются наиболее радикальным средством уменьшения колебаний качества угля. В условиях разреза обычно применяют слоевой способ усреднения или продольный сдвиг. Первый из них реализуется в слоевых штабелях; второй заключается в разделении угольного потока на две части, задержке (сдвигу) одной части потока относительно другой с последующим соединением обеих частей в единый поток. Однако оба эти способа недостаточно хорошо изучены. Поэтому исключительную важность представляет задача исследования этих способов усреднения с целью определения условий наиболее рационального их использования в условиях разреза, а также возможности более эффективного совместного применения обоих способов в одной усреднительной системе.

Объект исследования - управление качеством угля на разрезе.

Предмет исследования - способы усреднения качества угля на добывающем предприятии.

Целью диссертационной работы является обоснование условий наиболее эффективного применения способов усреднения качества угля на разрезе.

Идея работы заключается в совместном применении способов в одной усреднительной системе, обладающей большей эффективностью, чем каждый из способов в отдельности.

Основными задачами исследований являются:

- обоснование математического аппарата и основных принципов моделирования способов усреднения на основе анализа существующих технологий усреднения и их моделей;

- построение и исследование моделей слоевого способа усреднения и продольного сдвига с целью выявления всех особенностей процесса перемешивания и определения оптимальных значений влияющих на него факторов;

- соединение слоевого способа усреднения и продольного сдвига в одну усреднительную систему, обладающую большей эффективностью, чем каждый из способов в отдельности;

- исследование возможности применения продольных сдвигов угольных потоков относительно друг друга перед соединением для уменьшения колебаний качества смеси и разработка методики расчета рациональных величин сдвига.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Использование в теоретических исследованиях функции качества, аргументом которой является масса угля, позволяет повысить информативность математических моделей способов усреднения.

2. Усреднение продольным сдвигом будет наибольшим, когда сдвигу подвергается ровно половина угольного потока на величину, в четыре раза меньшую основного периода колебаний функции качества.

3. Уменьшение колебаний качества угольной смеси достигается применением продольных сдвигов соединяемых потоков угля на величины, определяемые спектрами их функций качества.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций базируется на использовании аппарата математического моделирования, математического анализа, теории обработки сигналов, математической статистики, теории вероятностей, теории планирования эксперимента, регрессионного анализа, согласованности результатов эксперимента с теоретическими исследованиями, подтверждении теоретических положений результатами других ученых.

Научная новизна работы состоит:

- в установлении аналитической связи между спектрами функции качества угля до и после его усреднения слоевым способом;

- обнаружении эффекта сжатия спектра функции качества угля после его усреднения в слоевом штабеле;

- установлении зависимости степени усреднения угля: в слоевом штабеле - от масс штабеля и одного его слоя, а при продольном сдвиге -от величины сдвига и доли сдвигаемого угля;

- определении амплитудно-частотной характеристики процесса усреднения продольным сдвигом и доказательстве ее отсутствия у слоевого штабеля;

- обосновании комбинированного способа усреднения на основе слоевого способа и усреднения продольным сдвигом;

- установлении рациональной усреднительной системы, состоящей из бункера и слоевого штабеля, масса одного слоя которого меньше усреднительной массы бункера;

- обосновании уменьшения колебаний качества угольной смеси при использовании продольного сдвига потоков угля перед смешиванием и определении рациональных величин сдвига.

Методы научных исследований включают: анализ и обобщение результатов, взятых из литературных источников и статистического материала, спектральный анализ функций, методы математического анализа и математической статистики, графические и графоаналитические методы, теорию планирования эксперимента, математическое моделирование, теорию обработки сигналов.

Практическая ценность и реализация работы:

- предложены методики выбора параметров усреднительного слоевого штабеля и массы сдвигаемого угля при продольном сдвиге в зависимости от формы спектра функции качества угля для достижения наилучшего его усреднения;

- разработана методика определения величин сдвига смешиваемых угольных потоков относительно друг друга для большей стабильности смеси;

- предложены круговой склад, реализующий комбинированный способ усреднения угля, и усреднительный бункер, осуществляющий соединение и перемешивание угольных потоков;

- результаты работы внедрены в ОАО «РУСАЛ - Ачинск», методы усреднения углей гравитационным и принудительным способом внедрены в учебный процесс института горного дела, геологии и геотехнологий и Ачинского филиала ФГОУ ВПО «Сибирский Федеральный университет».

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации представлялись, докладывались и обсуждались: на кафедрах «Горные машины и комплексы», «Открытые горные работы», «Организации перевозок, управления и безопасность на транспорте» Сибирского федерального университета, «Горные машины и рудничный транспорт»,

«Открытые горные работы» Иркутского государственного технического университета, в институтах «КАТЭКНИИуголь», СибВТИ, ПО «Красно-ярскуголь», Всесоюзном научно-техническом семинаре «Петрофизика рудных месторождений» (Ленинград, 1990 г.), конференциях: «Основные направления при поиске и разведке твердых горючих полезных ископаемых» (Ростов на Дону, 1986 г.), «Современные технологии освоения минеральных ресурсов» (Красноярск, 2005 г.), «Игошинские чтения» (Иркутск, 2007 г.).

Личный вклад автора заключается: в постановке задач исследований, выборе методов исследований, анализе существующих моделей усреднения, проведении теоретических исследований, построении и анализе математических моделей слоевого усреднительного штабеля и способа усреднения продольным сдвигом, разработке на их основе комбинированного способа усреднения и кругового слоевого штабеля с продольным сдвигом для его реализации, разработке методики определения величин сдвига смешиваемых угольных потоков для большей стабильности угольной смеси, разработке усреднительного бункера для соединения и перемешивания угольных потоков, получении аналитических и построении графических зависимостей, планировании и проведении экспериментальных исследований и обработке их результатов, формулировке выводов.

Все результаты диссертационной работы, перечисленные в ее заключении, получены лично автором.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 печатных работ, в том числе 9 патентов. В изданиях, рекомендованных ВАК, опубликовано 2 работы.

Объем и структура диссертации. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения и приложений. Содержит 209 страниц машинописного текста, включая 27 рисунков, 9 таблиц и библиографический список из 116 наименований.

В первой главе обсуждаются общие вопросы качества угля, важность стабильности его показателей качества для потребителя, история развития способов и теории усреднения, излагаются структура и идея работы, задачи и методы исследований, основные научные положения диссертации, её научная и практическая значимость.

Во второй главе рассмотрены причины возникновения нестабильности качества угля, влияние этой нестабильности на эффективность его использования и усреднение как средство борьбы с нестабильностью качества топлива.

В третьей главе предложен метод оценки необходимости усреднительного мероприятия, приведены количественные оценки усредне-

ния, дан краткий обзор известных математических моделей способов усреднения, сделан анализ математического аппарата и приемов построения этих моделей и предложена функция качества, аргументом которой является масса.

Четвертая глава посвящена построению математических моделей способов усреднения с новой функцией качества, обоснованию комбинированной технологии усреднения на основе продольного сдвига и слоевого штабеля, реализации этой технологии в круговом слоевом штабеле с продольным сдвигом.

В пятой главе обоснована возможность применения способа продольного сдвига при соединении угольных потоков для уменьшения колебаний качества смеси, предложены способы и устройства для создания угольных смесей, сделано теоретическое обоснование механизма усреднения в бункере с принудительным способом перемешивания и определена экономическая эффективность предложенных проектов.

В заключении обобщены основные результаты, полученные в работе, даны выводы и рекомендации по практическому применению.

В приложении содержатся акты внедрения результатов работы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Выбор математического аппарата и исследование слоевого штабеля

Вклад в развитие теории усреднительных процессов и способов усреднения внесли: В.Е. Аврамов, Е.И. Азбель, С.Я. Арсеньев, П.П. Бас-тан, Н.М. Велик, И.С. Буктуков, В.Д. Буткин, В.Ф. Вызов, Ю.В. Введенский, JI.C. Винницкий, Ф.Г. Грачев, К.С. Дьяченко, В.И. Зарайский, К.В. Казанский, В.И. Каплунов, Е.К. Клубличкин, Е.И. Ключкин, А.И. Корякин, К.Б. Николаев, М.Г. Новожилов, В.Я. Онофрийчук, С.И. Протасов, В.И. Ревнивцев, Ю.А. Рыжов, Н.В. Федоров, Н.И. Федорякин, И.П. Федотов, P.P. Шаль, A.B. Швыдкин, Л.П. Шупов.

Качество угля, поставляемое разрезами потребителю, далеко от стабильности. Например, зольность признанного потребителями бородинского угля, поставляемого на ТЭС Ачинского глиноземного комбината зимой 2007-2008 гг., менялась от 3,8 до 11,6 % (рис. 1).

Практика показала, что в условиях разреза наиболее удачными способами усреднения являются слоевой, реализуемый в штабелях, и

конвейерный вариант продольного сдвига. На их основе можно создавать эффективные усреднительные системы. Однако оба эти способа требуют детального изучения с помощью спектральных моделей, которые отличаются наибольшей глубиной исследования процессов перемешивания. При этом основную информацию дает анализ связи спектров функции качества угля до и после его усреднения или амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) способа, которые показывают, как меняются колебания функции качества на разных частотах. Функцией качества является, как правило, важная характеристика угля - зольность, теплотворная способность и т.п. Связи между спектрами, а также АЧХ обоих упомянутых способов не найдены.

1 12 23 34 45 56 67 78 89 100 111 122 133 144 155

№ партии угля

Рис. 1. Зольность бородинского угля, поставляемого на ТЭС АГК зимой

2007-2008 гг.: — А, зольность угля;--среднее значение зольности,

Аср= 6,14 %

Анализ известных спектральных моделей способов усреднения и традиционного подхода к их построению показал, что модели способов строятся быстрее и проще, если преобразование или ряд Фурье применяется непосредственно к функции качества Щ) угля, а не ее корреляционной функции. Недостатком всех существующих моделей является то, что аргументом функции качества Щ) является время л

А, %

14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 О

Новым аргументом функции качества предлагается масса т - величина, которой измеряют уголь. Модели с функцией качества К(т) не только более просты, но и более информативны. Это подтверждается построенной ниже моделью широко известного слоевого штабеля (рис. 2), слои которого формируются в одном направлении и имеют одинаковую массу М0, а отгрузка ведется с торца в том же направлении. Применение преобразования Фурье F(a)=F(K(m)) непосредственно к функции К{т) позволило получить неизвестную ранее связь между спектрами функции качества К\(т) и К2{т) до и после усреднения:

Рис. 2. Схема слоевого штабеля: 1, 2, 3,..., п - номера слоев

где

F2 (ю) = «Fj (паз) ■ а(«ш),

а(ш) = ма siaÇnmM) е*Мм-м0).

M sin(7UûM0)

(1)

М - масса всего штабеля; п = М/М0 - число его слоев; у - мнимая единица. Связь (1) не является простой. Функция

есть спектр некоторой функции Ко(т). Тогда

F2 (со) = nF0 (исо) = F

Кп

m

(2)

(3)

и К2(т) = Кй{т/п). Функция К2(т) есть растянутая в и раз функция К0(т), поэтому дисперсии этих функций - средние энергии их колебаний - равны. Дисперсия функции Кй(т) меньше дисперсии К\{т), т.к. их спектры связаны уравнением (2).

Усреднительный механизм штабеля заключается в том, что спектр Fi((й) переходит в спектр ^(ю) в результате двух операций: умножения (2) на функцию а(<в) и сжатия (3) этого произведения в п раз. Ослабление колебаний происходит только в результате умножения на функцию а(ш). Сжатие не меняет размаха колебаний, но меняет функцию качества по-

еле усреднения, сдвигая оставшуюся энергию колебаний в сторону более низких частот. Из-за этого штабель не имеет своей АЧХ.

Модуль |а(со)| практически совпадает с АЧХ многоячейкового бункера (рис. 3), что говорит об одинаковом усреднительном механизме штабеля и бункера и объясняет известный факт об их одинаковой усред-нительной способности. Различие между |а(ю)| и АЧХ бункера заключается только в константах: АЧХ бункера зависит от объема всего бункера, числа ячеек и производительности угольного потока, а |а(с£>)| - от М и М0. Однако это различие является принципиальным: |а(оо)| зависит только от параметров штабеля, а АЧХ бункера - еще и от производительности угольного потока.

щ

Рис. 3. Схема бункерного усреднения со ступенчатой горизонтальной загрузкой и одновременной разгрузкой ячеек

Математические модели с функцией качества К(т) доказывают, что качество усреднения зависит только от способа усреднения.

Функция |а(ю)| является периодической с периодом —î— . Анализ ее

М0

графика (рис. 4) показывает, что штабель существенно снижает амплитуду и уменьшает энергию колебаний качества угля на отрезке частот

1 п-111

— <<й<-=—---, (4)

M M MQ M У '

но оставляет практически без изменений колебания на отрезке п-1 п+[ _

-< ю <-. С ростом ш эти отрезки повторяются в соответствии с

M M

периодом функции. Если основная энергия колебаний качества угля

приходится на отрезок частот сон ^ ® 5 ®в> то наилучшее усреднение угля достигается в штабеле, у которого этот отрезок частот целиком содержится в отрезке (4). Следовательно, параметры штабеля выгоднее выбирать в зависимости от функции качества угля по формулам

М = —, М0=-!-. (5)

шн шн+шв

Рис. 4. График функции |а(ю)| слоевого штабеля: М- масса всего штабеля; Мй - масса одного его слоя

Соблюдение условия (5) повышает эффективность усреднения штабеля в 4п раз, т.е. такой штабель уменьшает колебания качества в п раз. Однако при практической реализации соблюдение условий (5) может оказаться затруднительным. Более простым решением является уменьшение колебаний на частотах, больших 1¡Мй, другим усредни-тельным устройством, применяемым до штабеля. Для этих целей больше всего подходит усреднительный бункер, который обеспечивает надежное перемешивание в относительно малом объеме, массу угля в котором обозначим М\. Применение бункера с усреднительной массой Мь большей М0 в к раз, повышает эффективность штабеля в кл/п раз. Поэтому наибольшей степенью усреднения в условиях разреза обладает усредни-тельная система, состоящая из усреднительного бункера и слоевого штабеля. Результаты исследований получены благодаря применению функции качества, зависящей от массы угля.

Таким образом доказано первое научное положение:

Использование в теоретических исследованиях функции качества, аргументом которой является масса угля, позволяет повысить информативность математических моделей способов усреднения.

2. Анализ способа усреднения продольным сдвигом

В конвейерном варианте продольного сдвига (рис. 5) сдвиг - задержка части угольного потока - осуществляется в конвейерной петле. Функции качества угля до и после усреднения связаны уравнением

К2 (т) = \-Кх(т + Мс) + {\-Х)Кх (и),

где Мс - величина (масса) сдвига; X - доля задержанной части угольного потока. Применение преобразования Фурье к функции Кг(т) позволяет получить связь между энергетическими спектрами до и после усреднения

1^2 (®)|2 = 1а(®)|2 'И(ш)|2 >

где а(а>) = Х.-ехр{2ту'Мса)} + 1~А,, а ее модуль является АЧХ. Из вида

функции а(со) следует, что процесс усреднения зависит от двух управляемых параметров: Мс и X. Анализ графика функции |а(ю)|2 (рис. 6) показывает, что она периодическая и при X = 0,5 принимает наименьшие значения. Следовательно, усреднение будет наилучшим, когда угольный поток делится на две равные части, что обеспечивает уменьшение энергии колебаний функции качества с широким равномерным спектром в 2 раза. Это сравнимо со штабелем из двух слоев. Однако усреднение можно усилить, если параметр Мс выбирать из условия

".--¿г-2(0

Тогда ю* = 1/(2Мс) - точка максимума энергетического спектра |^(со)|2 - совпадает с первым минимумом функции |а(ш)|2. В этом случае происходит уменьшение энергии колебаний в у раз, где

у =

----\ |а(со)|2Ло

^<ов-юн Ин

>2, (7)

сон 5 и ^ ®в - ширина спектра. Неравенство (7) тем сильнее, чем неравномернее спектр вблизи ш . При X = 0,5 масса М угля, находящегося в

конвейерной петле, равна 0,5А/С. Тогда первый минимум функции |а(ш)|2 приходится на частоту 1/4М, в то время как у слоевого штабеля он соответствует частоте — {М- масса штабеля). М

1 Л

вспомогательный конвейер; 3 - рассекатель; 4 - сборочный конвейер

Итак, продольный сдвиг заметно проигрывает многослойному штабелю по степени усреднения, однако у него в 4 раза меньше нижняя граница частотного диапазона, в котором уменьшаются колебания качества угля. Следовательно, более рациональной будет усреднительная система, где колебания на низких частотах подавляются продольным сдвигом, а на остальных - многослойным штабелем.

Для реализации этого принципа предлагается защищенный патентом России круговой усреднительный склад (рис. 7). По конвейеру 1 уголь поступает в бункер 2, где делится на два равных потока, поступающих на конвейеры 3 и 4. Конвейер 3 челночными дуговыми движениями отсыпает в секторе III нижнюю половину штабеля 5, а конвейер 4 такими же движениями отсыпает в секторе II верхнюю половину штабеля 6 на подготовленную ранее конвейером 3 нижнюю половину, осуществляя тем самым продольный сдвиг между верхней и нижней половинами штабеля. В секторе I (рис. 7, а) происходит отгрузка готового штабеля 7 усреднительной машиной 8 через бункер 9 на конвейер 10. Работы во всех секторах заканчиваются одновременно: в секторе I весь уголь отгружен, в секторе II сформирован готовый штабель, в секторе III сформирована нижняя половина штабеля. После этого все оборудование сдвигается по часовой стрелке на один сектор: во II секторе начинается отгрузка готового штабеля, в III секторе конвейер 4 формирует верхнюю половину штабеля, а в пустом секторе I конвейер 3 формирует нижнюю половину штабеля.

Рис. 7. Схема кругового усреднительного склада: а - вид сверху; б - разрез; 1 — подающий конвейер; 2 - разделительный бункер; 3, 4 - отсыпающие штабель конвейеры; 5,6- нижняя и верхняя части штабеля; 7 - готовый штабель; 8 - усреднительная машина; 9 - бункер; 10 - конвейер с усредненным углем

Данная усреднительная система создает круговой слоевой штабель с продольным сдвигом и реализует непрерывную технологию, ус-

А А

А

а

б

реднительный объем которой равен 2/3 от объема склада. Усреднитель-ный объем обычного слоевого штабеля равен объему самого штабеля, однако для непрерывной технологии усреднения необходимо два таких штабеля, один из которых находится в стадии формирования, а другой -в стадии разгрузки. При одинаковой усреднительной способности площадь кругового штабеля составляет 3/4 от площади двух обычных штабелей, что обеспечивает меньшие энергетические затраты на усреднение и более высокую эффективность кругового склада.

Без сочетания с другими усреднительными мероприятия эффективность продольного сдвига вычисляется по формуле (7). Тем самым доказано второе научное положение: Усреднение продольным сдвигом будет наибольшим, когда сдвигу подвергается ровно половина угольного потока на величину, в четыре раза меньшую основного периода колебаний функции качества.

3. Управление качеством угольной смеси

В основе межзабойного усреднения на разрезе, а также создания угольных смесей у потребителя лежит один и тот же процесс - соединение угольных потоков, результатом которого является смесь. Управляя долями составляющих смесь углей, добиваются желательных характеристик смеси. В интервалах между управляющими воздействиями стабильность смеси нарушается. Однако эту стабильность можно повысить, применяя продольный сдвиг смешиваемых угольных потоков.

Функция качества смеси К(т) является средневзвешенной величиной:

К{т) = ВДЯ., ■т) + ..лХпКп{Хп-т) , (8)

где К{т) - функция качества /-го потока; X, - его доля в смеси, I] +...+ = 1; п - число потоков. Спектр F{ш) = F(K(m)) также является суммой:

( \ / N

ш + ... + Fn СО

1 X

1 V п у

где ^(о) = Г(К,(т)) - спектр функции качества /'-го потока. Спектры в (9) складываются как векторы: на рис. 8, а п - 3; ^ = /г,(оЛ,); 1= 1,2,3,^ = ^(0)).

Сдвиг (задержка) г-го потока на от,- относительно смеси меняет только фазу вектора 7*Х<»/%), поворачивая его по часовой стрелке на угол (р, = 2яош;. Один из потоков не нуждается в сдвиге, поэтому спектр смеси после сдвига вычисляется по формуле

г \ ( \

О СО

— ■е

А З^г)

-2луют2

+ ... + Л

/ Л

со

У1»/

■е

-2ту'(от„ _

/" N СО

/- \ ю

(10)

У*'« У

V—

р

а

Рис. 8. Спектр Рсмеси при фиксированной частоте ш: а- до; б - после продольного сдвига

Сдвигом можно добиться прекращения колебаний на заданной частоте со, определяя углы ф2)..., ср„ по схеме сложения векторов (рис. 8, б), а параметры сдвига по формулам т2 = <р2/(2я<»), ..., т„ = ф„/(2лш). Однако для хорошего усреднения в целом необходимо добиваться максимального уменьшения колебаний одновременно на нескольких частотах Ю], ..., шк, (Ю|< ...< шк), расположенных равномерно в диапазоне частот с основной энергией колебаний. Для этого надо определить параметры т2, ...,т„ как координаты точки минимума суммы | ^(со,) | +...+1 Р(ак) |

в области 0 < /л, < —, / = 2, ..., и, каким-либо стандартным численным ®1

методом.

б

Качество смеси с применением сдвига задается формулой

К(т) = Л.1АГ1 (Л-! ■т) + Ъ2К2(\2(т-т2))+...+

+ККп(К

Сравнение (8) и (11) позволяет определить уменьшение колебаний качества за счет сдвига до его практического применения. В случае признания его целесообразности сдвиг 2-го,..., п-го потоков осуществляется их задержкой на \г'т2, ■■■, К'тп единицы массы.

Для соединения и перемешивания потоков угля предлагается ус-реднительный бункер (Пат. 2271975 РФ), схема которого реализована в лабораторной установке, представленной на рис. 9.

Рис. 9. Лабораторная установка усреднительного бункера: 1 - загрузочный бункер; 2 - вход в смесительный барабан; 3 - смесительный барабан; 4 - винтообразная реборда; 5 - разгрузочный выход; б - привод

Угольные потоки поступают в секции загрузочного бункера 1, через шиберные затворы в нужной пропорции попадают во вход 2 и далее в смесительный барабан 3. Медленное вращение барабана обеспечивает тщательное перемешивание, а наклон и винтообразная реборда - продвижение угля к выходу 5, через который осуществляется разгрузка смеси.

При вращении барабана уголь осыпается порциями (рис. 10), образуя слоистую структуру сегмента (рис. 11).

Рис. 10. Осыпание угля в поперечном Рис. 11. Образование слоистой сечении барабана: К - внутренний радиус структуры угольного сегмента барабана; 1 - поверхность угольного сегмента до и 2 после осыпания порции угля; 3,4- осыпающаяся часть угля до и после осыпания

Очередная осыпавшаяся порция содержит уголь всех слоев сегмента, реализуя усредненительный механизм слоевого штабеля. Однако чем больше наполненность барабана углем, тем хуже усреднение. Хорошим компромиссом между наполненностью барабана и степенью усреднения является сегмент, занимающий треть окружности барабана, что соответствует реборде высотой 0,5Л. Равномерность загрузки по длине барабана обеспечивается при шаге с1 реборды, равном В = 2пЯЩ а

(рис. 12). Длина барабана равна В м, где к - число параллель-

ных реборд: — В - длина зоны загрузки угля в барабан; -О - длина зо-к 3

ны формирования слоистости, и на последнем отрезке у В длины барабана происходит окончательное усреднение. Угол а наклона барабана равен 30°, что обеспечивает хорошее скольжение угля во входе 2, но он меньше угла естественного откоса, что предотвращает высыпание угля из барабана при его остановке. Барабан радиусом 1,5-2,5 м совершает оборот за 200 с; производительность его составляет 0,00891Я3 т/с. Радиус барабана вычисляется по формуле

где М- производительность суммарного угольного потока, т/с.

На установке (рис. 9) было проведено 80 экспериментов, разделенных на четыре серии, в которых менялись радиус (40 и 60 мм) и длина (210 и 360 мм) барабана, скорость его вращения (10 и 20 мин'1), шаг й

реборды I В и -В , гранулометрический состав смешиваемых веществ

(0-3 и 3-6 мм). Выходным параметром являлся коэффициент усреднения модели. Эксперименты доказали хорошие усреднительные возможности такого бункера (12 < £, < 20, £ср = 15,2) и подтвердили обоснованность рекомендаций по форме и размерам барабана.

Усреднительные возможности бункера ограничиваются массой 1,782Л3 т угля между витками реборды. Колебания с большим периодом следует уменьшать продольным сдвигом смешиваемых потоков. Изложенное доказывает третье научное положение: Уменьшение колебаний качества угольной смеси достигается применением продольных сдвигов соединяемых потоков угля на величины, определяемые спектрами их функций качества.

Я = }]М10,0089 = 4,824 Чм , м,

3

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация представляет собой законченную научно-квалификационную работу, в которой дано решение важной научной задачи обоснования эффективных способов усреднения качества угля на добывающем предприятии, что имеет существенное значение для развития топливно-энергетического комплекса.

Основные выводы, научные и практические результаты, полученные в работе, заключаются в следующем:

1. Показано, что математические модели способов усреднения становятся проще и информативнее, если в них используется функция качества, зависящая от массы, а не от времени, и вычисляется спектр непосредственно функции качества, а не корреляционной функции.

2. При практическом применении способов усреднения для достижения наилучшего результата необходима их настройка; параметры способов должны соответствовать характеру колебаний качества угля и меняться с изменением этого характера.

3. Установлено, что коэффициент усреднения слоевого штабеля зависит от двух параметров - массы М всего штабеля и массы М0 одного его слоя. Увеличение М и уменьшение М0 приводит к увеличению коэффициента усреднения. Наилучшее усреднение достигается, когда периоды всех гармоник спектра, на которые приходится основная энергия колебаний функции качества, будут меньше М и больше М0. Дальнейшее увеличение М и уменьшение М0 не приводит к заметному изменению коэффициента усреднения.

4. Усреднение продольным сдвигом зависит от двух параметров -доли и массы сдвигаемого угля. Оптимальное значение первого параметра равно 0,5 и не зависит от качества угля, т.е. подвергать сдвигу следует половину угольного потока. Оптимальное значение массы сдвигаемого угля равно четвертой части основного периода колебаний качества угля.

5. По степени усреднения продольный сдвиг сравним с двухслойным штабелем, однако нижняя граница частотного диапазона, в котором продольный сдвиг уменьшает энергию колебаний качества угля, в 4 раза меньше, чем у слоевого штабеля. Это делает целесообразным совместное использование этих способов в одной усреднительной системе.

6. Предложен защищенный патентом России круговой усредни-тельный склад, формирующий круговой слоевой штабель с продольным

сдвигом верхней половины штабеля относительно нижней его половины и реализующий совместное использование слоевого способа и усреднения продольным сдвигом.

7. Обнаружен эффект сжатия спектра функции качества угля после его усреднения в слоевом штабеле, который приводит к тому, что остаточные колебания функции качества будут существенно более низкочастотными, чем при бункерном усреднении. Это следует учитывать при практическом применении слоевого штабеля. Если слоевой штабель является частью усреднительных мероприятий, то системы, гасящие высокочастотные колебания, следует применять до слоевого штабеля, а гасящие низкочастотные колебания - после.

8. Показано, что в условиях разреза коэффициентом усреднения, равным кп, обладает усреднительная система, состоящая из слоевого штабеля, имеющего п слоев, и применяемого перед ним бункера, масса угля в котором в к раз больше массы слоя штабеля.

9. Показана возможность, целесообразность применения продольных сдвигов угольных потоков относительно друг друга перед их соединением для уменьшения колебаний качества смеси и предложена методика их использования.

10. Теоретическое исследование предложенного и защищенного патентом России усреднительного бункера для соединения угольных потоков и создания угольных смесей, а также экспериментальные исследования показали хорошую способность бункера к перемешиванию, позволили выявить параметры, эффективно влияющие на качество усреднения, и оценить это влияние. Была показана большая способность бункера к усреднению сортового угля по сравнению с рядовым, что говорит в пользу его применения.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Васильев, С. Б. Математическая модель усреднения угля методом продольного сдвига // Известия вузов. Горный журнал. - 2007. -№ 3. - С. 82-85.

2. Васильев, С. Б. Применение функции качества, зависящей от массы, при исследовании усреднительных систем / С. Б. Васильев // Вестник Сиб. гос. аэрокосмич. ун-та им. ак. М.Ф. Решетнева. Вып. 5(12). -Красноярск. - 2006. - С. 47-50.

3. Демченко, И. И. Проблемы перевозки угля навалом и возможное решение задачи / И. И. Демченко, С. Б. Васильев // Горное оборудование и электромеханика. - 2005. - № 3. - С. 50-54.

4. Васильев, С. Б. Последовательный алгоритм поиска наибольшего значения дважды дифференцируемой функции / С. Б. Васильев, Г. С. Ганшин // Математические заметки. Т. 31. - 1982. - № 4. - С. 613-618.

5. Васильев, С. Б. Повышение эффективности усреднения сырья в слоевых штабелях / С. Б. Васильев // Проблемы освоения минеральной базы Восточной Сибири : сб. науч. тр.; под ред. проф. Б. Л. Тальгамера. -Иркутск : Изд-во ИрГТУ, 2008. - Вып. 8. - С. 28-31.

6. Пат. 2310186 РФ, МПК G01N 15/02, 1/00. Способ оценки однородности зернистой смеси / Васильев С. Б. - № 2005141252; заявл. 28.12.2005; опубл. 10.11.2007, Бюл. № 31.

7. Пат. 2312050 РФ, МПК B65G 3/02, 65/28. Способ усреднения сыпучих материалов на складе с торцевой разгрузкой / Васильев С. Б. -№2006117166; заявл. 18.05.2006; опубл. 10.12.2007, Бюл. № 34.

8. Пат. 2268219 РФ, МПК B65G 3/04. Бункер загрузки и усреднения углей / Демченко И. И., Тарских А. А., Васильев С. Б., Нехорошее Д. Б., Демченко А. И., Мурашева О. М. - № 2004114945; заявл. 17.05.04; опубл. 20.01.06, Бюл. № 2.

9. Пат. 2271975 РФ, МПК B65G 3/04. Бункер усреднения и загрузки углей / Демченко И. И., Буткин В. Д., Чесноков В. Т., Васильев С. Б., Тарских А. А., Демченко А. И., Мурашева О. М. -№ 2004119993; заявл. 30.06.04; опубл. 20.03.2006, Бюл. № 8.

10. Пат. 2248930 РФ, МПК В66С 1/28. Траверса для перемещения и кантования специализированных контейнеров / Демченко И. И., Ковалев В. А., Васильев С. Б., Нехорошева Л. В., Тарских А. А., Демченко А. И. -№ 2003109099; заявл. 31.03.03; опубл. 27.03.05, Бюл. № 9.

11. Пат. 2254278 РФ, МПК B65D 88/54. Контейнер для сыпучих грузов / Демченко И. И., Васильев С. Б., Тарских А. А., Нехорошее Д. Б., Демченко А. И., Мурашева О. М. - № 2003112766; заявл. 29.04.03; опубл. 20.06.05, Бюл. № 17.

12.. Пат. 2271974 РФ, МПК B65D 88/54. Контейнер для перевозки, хранения и выгрузки опрокидыванием сыпучих грузов / Демченко И. И., Плютов Ю. А., Ковалев В. А., Тарских А. А., Демченко А. И., Мурашева О. М. -№ 2004125311; заявл. 18.08.04; опубл. 20.03.06, Бюл. № 8.

13. Тарских, А. А. Экономическая оценка вариантов перевозки угля автомобильным транспортом навалом и в контейнерах на примере г. Красноярска / А. А. Тарских, И. И. Демченко, С. Б. Васильев // Совре-

менные технологии освоения минеральных ресурсов : сб. науч. тр. / под общ. ред. В. Е. Кислякова; ГУЦМиЗ. - Красноярск, 2005. - С. 351-365.

14. Васильев, С. Б. Сохранность угля при перевозке его автомобилями и экологичность процесса транспортирования / С. Б. Васильев, И. И. Демченко, А. А. Тарских // Вестник Краснояр. гос. техн. ун-та. Вып. 39 : Транспорт. - Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2005. - С. 371-378.

15. Демченко, И. И. Расчет количества специализированных контейнеров при доставке сортового угля потребителю / И. И. Демченко, С. Б. Васильев А. А. Тарских // Вестник Краснояр. гос. техн. ун-та. Вып. 39 : Транспорт. - Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2005. - С. 426-433.

16. Васильев, С. Б. Рентгеноспектральный метод анализа зол углей Канско-Ачинского бассейна / С. Б. Васильев, А. Н. Шатных // Рефераты на картах. Добыча угля открытым способом / ЦНИЭИуголь,- М., 1984.-Вып. 8.

17. Пат. 2178379 РФ, МПК В65Б 88/54, 88/00. Контейнер для сыпучих грузов / Демченко И. И., Буткин В. Д., Ивкин С. В., Васильев С. Б., Демченко А. И. - № 200015074; заявл. 09.06.00; опубл. 20.01.02, Бюл. № 2.

18. Пат. 2243140 РФ, МПК В65Б 88/54. Контейнер для сыпучих грузов / Демченко И. И., Буткин В. Д., Ивкин С. В., Васильев С. Б., Демченко А. И. -№ 2003101500; заявл. 20.01.03; опубл. 27.12.04, Бюл. № 36.

.Подписано в печать 23.09.09 г. Формат 60x84/16. Уч.-изд. л. 1,39. Тираж 110 экз. Заказ №

Отпечатано в типографии ИПК СФУ 660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 82а

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Васильев, Сергей Борисович

ВВЕДЕНИЕ

Глава

ПОЛУЧЕНИЕ КАЧЕСТВЕННОЙ УГОЛЬНОЙ ПРОДУКЦИИ -ОДНА ИЗ ОСНОВНЫХ ЗАДАЧ РАЗВИТИЯ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА

1.1. Улучшение качества угля — главный фактор повышения эффективности и экологичности его использования

1.2. Пути повышения качества топлива

1.3. Основные этапы развития теории и практики усреднения

1.4. Резюме, задачи и методы исследований

Глава

ВЛИЯНИЕ НЕСТАБИЛЬНОСТИ КАЧЕСТВА УГЛЯ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

2.1. Влияние колебаний основных теплотехнических характеристик угля на работу оборудования и протекание технологических процессов

2.2. Количественная оценка нестабильности теплотехнических характеристик угля

2.3. Факторы, влияющие на непостоянство теплотехнических характеристик угля

2.4. Способы усреднения 55 Выводы

Глава

ПОСТРОЕНИЕ СПЕКТРАЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ - ЛУЧШИЙ СПОСОБ АНАЛИЗА УСРЕДНИТЕЛЬНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ

3.1. Количественные оценки степени усреднения и необходимости усреднительного мероприятия

3.2. Анализ математического аппарата и приемов построения существующих математических моделей способов усреднения

3.3. Обоснование функции качества, аргументом которой является масса

Выводы

Глава

АНАЛИЗ СПОСОБОВ УСРЕДНЕНИЯ И ПОСТРОЕНИЕ НАИЛУЧШЕЙ УСРЕДНИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ УСЛОВИЙ

РАЗРЕЗА

4.1. Математическая модель слоевого способа усреднения

4.2. Математическая модель усреднения способом продольного сдвига

4.3. Наилучшая усреднительная система для условий разреза 134 Выводы

Глава

СТАБИЛИЗАЦИЯ ХАРАКТЕРИСТИК УГЛЯ ПРИ СОЕДИНЕНИИ

УГОЛЬНЫХ ПОТОКОВ

5.1. Некоторые особенности теории и практики создания угольных смесей

5.2. Бункерное соединение угольных потоков 157 5.3 Экономическая эффективность усреднительных мероприятий 178 Выводы

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Исследование способов усреднения качества угля на добывающем предприятии"

Угольная отрасль является важной частью топливно-энергетического комплекса России. Ее развитие на современном этапе связано, прежде всего, с повышением качества угля. Как было отмечено в докладе «Об основных направлениях государственной политики развития угольной отрасли и повышения конкурентоспособности ее продукции на внутреннем и внешнем рынках», одной из первоочередных задач, стоящих перед угольной промышленностью, должно стать формирование системы управления качеством, способной обеспечить защиту российских граждан, окружающей среды и товарного российского рынка от некачественной угольной продукции [1].

В настоящее время основная масса энергетических бурых углей сжигается в пылеугольных котлах, которые предъявляют довольно жесткие требования к качеству топлива. Удовлетворение этих требований осуществляется главным образом созданием котлов, рассчитанных на теплотехнические характеристики угля определенного угольного карьера (разреза). Этот уголь является проектным топливом данных котлов. Основным требованием к качеству такого угля является постоянство его теплотехнических характеристик на заявленном, среднем по разрезу уровне. Отклонение от этого уровня ухудшает экологичность и экономичность котлов. По опубликованным данным [2], каждый процент увеличения зольности или влажности углей приводит:

- к снижению КПД на 0,05-0,15 %;

- к увеличению дополнительного расхода топлива для поддержания заданной мощности на 0,2-0,5 г на выработанный 1 кВт-ч;

- к увеличению расхода электроэнергии на собственные нужды на 0,07-0,13 %.;

- к увеличению расхода мазута на 0,15-0,4 %;

- к дополнительному останову энергоблока на ремонт до 60 ч в год.

Академик В. В. Ржевский отмечает в [3], что «потребители угля (электростанции, химические предприятия) рассчитываются на однородное и постоянное качество топлива. Вместе с тем генезис угленосных формаций обуславливает значительную разницу качества углей в отдельных пропласт-ках, разную зольность, теплоту сгорания, влажность, физико-механические свойства. Поэтому угли одного и того же месторождения при значительном изменении качества в разных пропластках не могут быть использованы потребителями без предварительного усреднения их качества».

Усреднительные мероприятия на угольном карьере (разрезе) обеспечивают стабильное и постоянное качество угля. Они состоят из планирования горных работ в режиме усреднения, межзабойного усреднения - регулирования производительностью забоев и соединения угольных потоков от забоев в единый поток разреза, и усреднения угля в потоке. Эти мероприятия дополняют, но не заменяют друг друга, так как отвечают за разные этапы усреднения. Отсутствие усреднения на этапах планирования горных работ приводит, как правило, к значительным колебаниям качества угля с периодом от продолжительности смены до нескольких месяцев и даже лет. Межзабойное усреднение обеспечивает сглаживание колебаний качества с периодом от 10 — 30 минут до продолжительности смены. Усреднение угля в потоке уменьшает колебания качества с периодом от нескольких минут до нескольких часов. Таким образом, каждое из этих мероприятий работает в своем диапазоне частот колебаний качества. С другой стороны это говорит о том, что рабочий диапазон частот усреднительного мероприятия является его важнейшей характеристикой, а изучение эффективности усреднения должно опираться на спектральные методы.

Усреднение на этапе планирования работ и межзабойное усреднение проводятся только на разрезе. Усреднение угля в потоке осуществляется ус-реднительным комплексом или системой, который может располагаться и вне разреза. Как заметил профессор Ржевский В. В. «при транспортировании угля из забоев железнодорожными вагонами усреднение угля производится j на складах потребителей и только в редких случаях — на усреднительных комплексах разрезов» [3]. Кроме этого усреднение может осуществляться сортировкой вагонов на станции или на промежуточном угольном складе, на котором происходит перегрузка угля с одного вида транспорта на другой. Свойства и особенности усреднительной технологии не зависят от места ее применения, поэтому ее изучение, как правило, проводится без конкретизации этого места.

Развитие и совершенствование существующих технологий усреднения и разработка новых имеют большое практическое значение. В настоящее время широко применяется слоевой и бункерный способы усреднения. Из них неплохо изучено бункерное усреднение. Теоретические исследования слоевого усреднения еще далеки от завершения, несмотря на обилие научных работ им посвященных. В последнее время большое внимание уделяется развитию динамических способов усреднения, большая часть которых связана с применением продольного сдвига частей угольного потока относительно друг друга. Изучение этих способов находится еще в начальной стадии.

Однако не все способы усреднения применимы на разрезе. Усредни-тельные системы в условиях разреза используют, как правило, слоевое усреднение и способ продольного сдвига. Данная работа восполняет в некоторой степени пробел в изучении этих способов усреднения. Здесь исследуются также условия эффективного практического применения этих технологий в условиях разреза, проводится их сравнительный анализ, изучаются возможности их совместного использования. Важной частью усреднительных мероприятий является соединение угольных потоков от забоев в единый поток разреза. Эффективность такого усреднения принято оценивать статистическими методами. В данной работе рассматриваются также спектральные методы такой оценки, которые позволяют обосновать применение продольного сдвига потоков перед смешиванием для повышения эффективности усреднения.

Заключение Диссертация по теме "Геотехнология(подземная, открытая и строительная)", Васильев, Сергей Борисович

Основные выводы, научные и практические результаты, полученные в работе, заключаются в следующем:

1. Показано, что математические модели способов усреднения становятся проще и информативнее, если в них используется функция качества, зависящая от массы, а не от времени, и вычисляется спектр непосредственно функции качества, а не корреляционной функции.

2. При практическом применении способов усреднения для достижения наилучшего результата необходима их настройка; параметры способов должны соответствовать характеру колебаний качества угля и меняться с изменением этого характера.

3. Установлено, что коэффициент усреднения слоевого штабеля зависит от двух параметров — массы М всего штабеля и массы М0 одного его слоя. Увеличение М и уменьшение М0 приводит к увеличению коэффициента усреднения. Наилучшее усреднение достигается, когда периоды всех гармоник спектра, на которые приходится основная энергия колебаний зависящей от массы функции качества, будут меньше М и больше М0. Дальнейшее увеличение М и уменьшение М0 не приводит к заметному изменению коэффициента усреднения.

4. Усреднение продольным сдвигом зависит от двух параметров -доли и массы сдвигаемого угля. Оптимальное значение первого параметра равно 0,5 и не зависит от качества угля, т.е. подвергать сдвигу следует половину угольного потока. Оптимальное значение массы сдвигаемого угля равно четвертой части основного периода колебаний качества угля.

5. По степени усреднения продольный сдвиг сравним с двухслойным штабелем, однако нижняя граница частотного диапазона, в котором продольный сдвиг уменьшает энергию колебаний качества угля, в 4 раза меньше, чем у слоевого штабеля. Это делает целесообразным совместное использование этих способов в одной усреднительной системе.

6. Предложен защищенный патентом России круговой усреднительный склад, формирующий круговой слоевой штабель с продольным сдвигом верхней половины штабеля относительно его нижней половины и реализующий совместное использование слоевого способа и усреднения продольным сдвигом.

7. Обнаружен эффект сжатия спектра функции качества угля после его усреднения в слоевом штабеле, который приводит к тому, что остаточные. % колебания функции качества будут существенно более низкочастотными, чем при бункерном усреднении. Это следует учитывать при практическом применении слоевого штабеля. Если слоевой штабель является частью усреднительных мероприятий, то системы, гасящие высокочастотные колебания, следует применять до слоевого штабеля, а гасящие.-: . низкочастотные колебания — после.

8. Показано, что в условиях разреза наибольшим коэффициентом усреднения, равным кп, обладает усреднительная система, состоящая из слоевого штабеля, имеющего и слоев, и применяемого перед ним бункера, масса угля в котором в к раз больше массы слоя штабеля.

9. Показана возможность, целесообразность и предложены методики применения продольного сдвига угольных потоков относительно друг друга при их соединении для большей стабильности качества смеси.

10. Теоретическое исследование предложенного и защищенного патентом России усреднительного бункера для соединения угольных потоков и создания угольных смесей, а также экспериментальные исследования показали хорошую способность бункера к перемешиванию, позволили выявить параметры, эффективно влияющие на качество усреднения, и оценить это влияние. Была показана большая способность бункера к усреднению сортового угля по сравнению с рядовым, что говорит в пользу его применения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация представляет собой законченную научно-квалификационную работу, в которой дано решение важной научной задачи обоснования эффективных способов усреднения качества угля на добывающем предприятии, что имеет существенное значение для развития топливно-энергетического комплекса.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Васильев, Сергей Борисович, Красноярск

1. Об основных направлениях государственной политики развития угольной отрасли и повышения конкурентоспособности ее продукции на внутреннем и внешнем рынках Текст.: докл. // Уголь.- 2002. № 10. - С. 922.

2. Векслер, Ф. М. Влияние изменений основных показателей непроектных углей на работу узлов и агрегатов пылеугольных тепловых электростанций Текст. / Ф. М. Векслер, Е. Р. Говсиевич, Р. Е. Алешинский // Электрические станции. 2003. - № 4. - С. 36-41.

3. Ржевский, В. В. Открытые горные работы. Учебник для вузов, В 2-х частях. Часть 2. Технология и комплексная механизация. — 4-е изд., пере-раб. и доп. Текст. / В. В. Ржевский. М.: Недра, 1985. - 549 с.

4. Мировой уголь в цифрах Текст. // Уголь. — 2003. — № 2. — С. 26—28.

5. Проблемы будущего угольной промышленности. Зарубежная панорама Текст. // Уголь. 2005. - № 7. - С. 69.

6. Тропко, Л. А. Стратегия развития угольной отрасли. Проблемы и пути их решения Текст. / Л. А. Тропко // Уголь. 2003. - № 3. - С. 3-6.

7. Щадов, В. М. Угольная промышленность России: стратегия и потенциал будущего Текст. / В. М. Щадов // Уголь 2005. - № 3. - С. 3-8.

8. Угольная промышленность России (по материалам Департамента угольной промышленности Минэнерго РФ) Текст. // Уголь — 2004 — № 1. -С. 3-10.

9. Артемьев, В. Б. Основные положения стратегии развития угольной промышленности России Текст. / В. Б. Артемьев // Уголь. 2004. - № 2. - С. 3-7.

10. Деев, Л. В. Котельные установки и их обслуживание Текст. / Л. В. Деев, Н. А. Балахничев. М.: Высш. шк., 1990. - 239 с.

11. Кузовников, Е. А. Котельные установки Текст. / Е. А. Кузовни-ков. Минск: Изд-во М-ва высш., сред. спец. и проф. образования БССР, 1962.- 4.1.-178 с.

12. Коллодий, К. К. Экономические проблемы повышения качества угольной продукции Текст. / К. К. Коллодий // Уголь. 1986. - № 10. — С. 44— 46.

13. Благов, И. С. Экономическая эффективность повышения качества углей Текст. / И. С. Благов, В. К. Турченко. М.: Недра, 1978. - 159 с.

14. Буткин, В. Д. Ресурсосберегающие технологии в угольной промышленности Текст. / В. Д. Буткин, И. И. Демченко // Уголь. 1996. — № 11. - С. 26-29.

15. Демченко, И. И. Проблемы перевозки угля навалом и возможное решение задачи Текст. / И. И. Демченко, С. Б. Васильев // Горное оборудование и электромеханика. 2005. - № 3. - С. 50-54.

16. Васильев, С. Б. Сохранность угля при перевозке его автомобилями и экологичность процесса транспортирования Текст. / С. Б. Васильев, И. И. Демченко, А. А. Тарских // Вестн. Краснояр. гос. техн. ун-та. — Красноярск, 2005. Вып. 39. - С. 426-433.

17. Пат. 2078928 РФ, МПК Е21С 41/26. Способ открытой разработки угольных месторождений Текст. / Демченко И. И., Зудин В. И. № 94039244/03; заявл. 18.10.94; опубл. 10.05.97, Бюл. № 13.

18. Пат. 2083839 РФ, МПК Е21С 47/00. Ресурсосберегающий горный комплекс Текст. / Демченко И. П., Буткин В. Д., Кравцов В. В. № 95106175; заявл. 19.04.95; опубл. 10.17.97, Бюл. № 19.

19. Пат. 2125960 РФ, МПК В65Д 88/54. Контейнер для сыпучих грузов Текст. / Демченко И. И., Зудин В. И., Демидов Ю. В., Демченко А. И. — № 96110835; заявл. 29.05.96; опубл. 10.02.99, Бюл. №4.

20. Пат. 2125960 РФ, МПК В65Д 88/54. Контейнер для сыпучих грузов Текст. / Демченко И. И., Зудин В. И., Демидов Ю. В., Демченко А. И. — № 96110835; заявл. 29.05.96; опубл. 10.02.99, Бюл. № 4.

21. Пат. 2153452 РФ, МПК B65D 88/54. Контейнер для сыпучих грузов Текст. / Демченко И. И., Зудин В. И., Буткин В. Д., Ивкин С. В., Демченко А. И. -№ 99104638; заявл. 09.03.99; опубл. 27.07.00, Бюл. № 21.

22. Пат. 2178379 РФ, МПК B65D 88/54, 88/00. Контейнер для сыпучих грузов Текст. / Демченко И. И., Буткин В. Д., Ивкин С. В., Васильев С. Б., Демченко А. И. -№ 200015074; заявл. 09.06.00; опубл. 20.01.02, Бюл. № 2.

23. Пат. 2243140 РФ, МПК B65D 88/54. Контейнер для сыпучих грузов Текст. / Демченко И. И., Буткин В. Д., Ивкин С. В., Васильев С. Б., Демченко А. И. -№ 2003101500; заявл. 20.01.03; опубл. 27.12.04, Бюл. № 36.

24. Пат. 2254278 РФ, МПК B65D 88/54. Контейнер для сыпучих грузов Текст. / Демченко И. И., Васильев С. Б., Тарских А. А., Нехорошее Д. Б., Демченко А. И., Мурашева О. М. № 2003112766; заявл. 29.04.03; опубл.2006.05, Бюл. № 17.

25. Демченко, И. И. Развитие технологии и техническое перевооружение малых разрезов Текст. / И. И. Демченко, В. Д. Буткин, В. И. Зудин // Уголь. 2000. - № 3. - С. 49-53.

26. Демченко, И. И. Экономические аспекты перевозки угля в контейнерах на примере г. Красноярска Текст. / И. И. Демченко, В. А. Ковалев, М. Г. Омышев // Вестн. Краснояр. гос. техн. ун-та Красноярск, 1998. - Вып. 11. - С. 48-62.

27. Демченко, И. И. Расчет количества специализированных контейнеров при доставке сортового угля потребителю / И. И. Демченко, С. Б. Васильев А. А. Тарских // Вестн. Краснояр. гос. техн. ун-та. Вып. 39: Транспорт. Красноярск: ИПЦКГТУ, 2005.-С. 426^133.

28. Демченко, И. И. Проблемы перевозки угля навалом и возможное решение задачи Текст. / И. И. Демченко, С. Б. Васильев // Горное оборудование и электромеханика. 2005. - № 3. - С. 50-54.

29. Пат. 2119015 РФ, МПК E02F 7/02. Карьерный мобильный сортировочный агрегат Текст. / Зудин В. И., Демченко И. И., Концевой А. А. -№ 97103477; заявл. 07.03.97; опубл. 20.09.98, Бюл. № 26.

30. Развитие углеобогащения и переработки углей, повышение качества товарной угольной продукции Текст. // Уголь. 1996. - № 7. - С. 20.

31. Буткин, В. Д. КАТЭК. Гарантия ускорения Текст. / В. Д. Буткин, А. А. Авакян, В. В. Кузнецов. Красноярск: Кн. изд-во, 1989. - 125 с.

32. Фоменко, Т. Г. Технология обогащения углей Текст.: справ, пособие / Т. Г. Фоменко, В. С. Бутовецкий, Е. М. Погарцева. — 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Недра, 1985. С. 12-36.

33. Крапчин, И. П. Экономика переработки углей Текст. / И. П. Крапчин. -М.: Недра, 1989.-214 с.

34. Федоров, Н. В. Методология и прогноз комплексного развития Канско-Ачинского бассейна с учетом качественной характеристики угольных ресурсов Текст.: дис. . канд. экон. наук / Федоров Николай Васильевич. — М., 1993.-142 с.

35. Мансуров, В. И. Способы приготовления смеси двух различных марок углей механизмами ТТЦ Троицкой ГРЭС Текст. / В. И. Мансуров, С. М. Цыганов, Н. В. Любайкин, А. М. Синеок // Электрические станции. — 1999.-№ 6.-С. 37-40.

36. Гаряев, Г. А. Опытно-промышленное сжигание низкореакционного топлива на котлах П-57 блока 500 МВт Рефтинской ГРЭС Текст. / Г. А. Гаряев, В. А. Зайцев, Ю. В. Карягин // Электрические станции. — 2003. № 1 .С. 8-11.

37. Алехнович, А. Н. Сжигание непроектного топлива на котлах П-57 энергоблоков 500 МВт Рефтинской ГРЭС Текст. / А. Н Алехнович, В. В. Богомолов, Ю. В. Карягин, Г. Н. Корелкин, Г. А. Гаряев // Электрические станции. 2002. -№ 9.- С. 8-14.

38. Эдельман, В. И. О переводе ТЭС Урала, входящих в УралТЭ, с экибастузского на непроектные кузнецкие угли Текст. / В. И. Эдельман, Е. Р. Говсиевич, А. П. Мельников, А. В. Кулаков, В. А. Кузнецов // Электрические станции. 2001. - № 1.- С. 2-5.

39. Карягин, Ю. В. Опыт сжигания непроектных марок отечественных углей на котлах ТЭС Свердловэнерго Текст. / Ю. В. Карягин, А. А. Кокуш-кин, А. В. Князев // Электрические станции. 1997. - № 6.- С. 2-9.

40. Капельсон, Л. М. Организация и проведение опытного сжигания непроектного топлива Текст. / JI. М. Капельсон // Электрические станции. -2001.-№5.-С. 16-21.

41. Серков, Д. Е. Решение экологических проблем при переводе угольных электростанций с одного вида топлива на другое Текст. / Д. Е. Серков, В. Р. Котлер // Электрические станции. 2000. - № 3.- С. 69-74.

42. Мансуров, В.И Результаты опытного сжигания в паровом котле П-57 энергоблока 500 МВт кузнецкого каменного угля Текст. / В.И. Мансуров, В.В. Богомолов, Ю.В. Карягин и др. // Теплоэнергетика. — 1997. № 2.- С. 4751.

43. Арсеньев, С. Я. Оперативное планирование добычных работ на карьерах в режиме усреднения Текст. / С. Я. Арсеньев, Н. Д. Прудовский. // Горный журнал.- 1976.- № 1.-С. 27-32.

44. Зарайский, В. Н. Усреднение руд Текст. / В. Н. Зарайский, К. Н. Николаев, К. В. Казанский. М.: Недра.- 1975. - 295 с.

45. Ломоносов, Г. Г. Формирование качества руды при открытой добыче Текст. / Г. Г. Ломоносов. М.: Недра.- 1975. - 224 с.

46. Радионов, С. Н. Метод календарного планирования добычных работ в режиме усреднения качества руды. В кн.: Проблемы работы карьеров севера Текст. / С. Н. Радионов. - Л.: Наука.- 1968.-С. 81-85.

47. Сергеев, И. В. Влияние ритмичности работы предприятия на качество добываемой руды Текст. / И. В. Сергеев, Л. Д. Молодцова, Ю. В. Чередниченко.//Горный журнал.- 1973.-№ 10.-С. 13-14.

48. Школьников, А. Д. Управление качеством минерального сырья Текст. / А. Д. Школьников, Е. И. Азбель. // Горный журнал.- 1973.- № 11 .-С. 38-39.

49. Шугаев, И. А. Определение оптимального варианта развития горных работ в режиме усреднения при проектировании с применением методов моделирования Текст. / И. А. Шугаев, М. А. Зусипова. // Горный журнал.-1974.-№ 11.-С. 21-25.

50. Прудовский, А. Д. Планирование и управление качеством руды при добыче в режиме усреднения Текст. / А. Д. Прудовский, С. Я. Арсеньев // Обогащение руд.- 1979.- № З.-С. 22-27.

51. Корякин, А. И. Формирование качества угля при открытой угледобыче: Учеб. пособие Текст. / А. И. Корякин, С. М. Федотенко, С. И.-Протасов. Кемерово: фил. изд-ва Томск, гос. ун-та при Кемеров. политехи, ин-те, 1991,- 156 с.

52. Грачев, Ф. Г. Управление качеством сырья на горнорудных предприятиях. Текст. / Ф. Г Грачев. М. Недра.- 1977. - 208 с.

53. Грачев, Ф. Г. Теория и практика усреднения качества минерального сырья Текст. / Ф. Г. Грачев М., Недра.- 1983.- 283 с.

54. Буктуков, Н. С. Разработка поточной технологии формирования однородности качества угля: автореф. дис. . д-ра техн. наук / Н. С. Буктуков. М.: МГИ.- 1985.-33 с.

55. Бастан, П. П. К вопросу выбора оптимальной технологии сортировки руд Текст. / П. П. Бастан Науч. Тр. ИГД Минчермета СССР, Свердловск.- 1980,- № 63.-С. 31-37.

56. Вызов, В. Ф. Частотный состав колебаний качества руды на карьерах Кривбасса Текст. / В. Ф. Вызов, И. И. Максимов, Ю. Г. Вилкул // Горный журнал.- 1982.- № 5.-С. 35-37.

57. Молчанов, О. Н. Автоматический контроль качества железорудного сырья в технологических потоках горного производства Текст. / О. Н. Молчанов, В. В. Климов, В. Л. Колесник и др. // Горный журнал.- 1988.- № 2.-С. 31-36.

58. Зарайский, В. Н. Усреднение железорудного сырья на предприятиях черной металлургии и направления его совершенствования Текст. / В. Н. Зарайский, Г. В. Шавинский // Горный журнал.- 1982.- № 2.-С. 13-16.

59. Шупов, Л. П. Математическое моделирование рудоусреднитель-ного склада. В кн. Математические методы и ЭВМ в обогащении Текст. / Л. П. Шупов, Е. Н. Сологуб, М. А. Фролова и др. // М.- 1971.-С. 183-214.

60. Школьников, А. Д. Об эффективности управления процессами усреднения Текст. / А. Д. Школьников // «Научн. труды СибцветметНИИпро-ект» вып. 6.- 1973.-С. 105-116.

61. Азбель, Е. Н. Усреднение руды при челноковом режиме 'загрузки бункера Текст. / Е. Н. Азбель // В кн.: Новые исследования в цветной металлургии и ибогащении.- Л.- 1969.-С. 51-62.

62. Азбель, Е. Н. Об эффективности работы усреднительных штабелей Текст. / Е. Н. Азбель, И. И. Шеин // В кн.: Совершенствование горных работ в карьерах. Зап. ЛГИ им. Г.В. Плеханова. LXIII, вып. 1.- 1972.-С.113-117.

63. Бастан, П. П. Пределы усреднения руд в многослойных штабелях Текст. / П. П. Бастан, Е. Н. Ключкин, К. В. Казанский // В кн.: Организация и управление горным производством. Ч. 1. Свердловск.- 1972.-С. 91-92.

64. Бастан, П. П. Теоретические основы усреднения руд Текст. / П. П. Бастан // Труды ИГД МЧМ СССР.- 1970.- вып. 33.-С. 64-72.

65. Демкин, В. В. Усреднение и смешение твердого топлива Текст. / В. В. Демкин // Проблемы использования Канско-Ачинских углей на электростанциях: сб. док. Всерос. науч.-практ. конф. — Красноярск.- 2000. — С. 82-84.

66. Азбель, Е. И. Об оценке эффективности работы усреднительных сооружений Текст. /Е. И. Азбель-В кн.: Записки ЛГИ.- 1975.С. 95-100.

67. Арсеньев, С. Я. Внутрикарьерное усреднение железных руд Текст. / С. Я. Арсеньев, А. Д. Прудовский. М.: Недра.- 1980. - 226с.

68. Бастан, П. П. Теоретические основы усреднения руд Текст. / Бас-тан П. П., Ключкин Е. И., Азбель Е. И. // Известия вузов. Горный журнал.-1977.-№ 11.-С. 33-43.

69. Бастан, П. П. Теория и практика усреднения руд Текст. / П. П. Бастан, Е. И. Азбель, Е. И. Ключкин М.: Недра.- 1979. - 256с.

70. Бастан, П. П. Усреднение руд на горно-обогатительных предприятиях Текст. / П. П. Бастан, Н. Н. Болошин М.- Недра.- 1981.- 187с.

71. Бастан, П. П. Определение колебаний качества руд при проектировании горно-обогатительных предприятий Текст. / П. П. Бастан, Е. И. Азбель, Н. Н. Болошин и др. В кн.: Совершенствование процессов рудоподго-товки. Л.- Механобр.- 1980.-С. 7-26.

72. Пат. 2312050 РФ, МПК B65G 3/02, 65/28. Способ усреднения сыпучих материалов на складе с торцевой разгрузкой / Васильев С. Б. №2006117166; заявл. 18.05.2006;опубл. 10.12.2007, Бюл. №34.

73. Васильев, С. Б. Математическая модель усреднения угля методом продольного сдвига // Известия ВУЗов. Горный журнал.- 2007.- № 3.- С. 85 -88.

74. А.с. 376564 СССР, МПК Е21С 41/00. Способ усреднения сыпучих материалов Текст. / Бастан П. П. № 1391984/22-3; заявл. 08.01.70; опубл. 25.05.73, Бюл. № 17.

75. А.с. СССР № 1463917 Способ усреднения сыпучих материалов и устройств для его осуществления / С. И. Протасов, К. С. Дьяченко Заявка № 4235811/23-03; Заявл. 30.01.87; Опубл. 07.03.89. Бюлл. № 9.

76. Пат. 2271975 РФ, МПК В 65 G 3/04, 65/34. Бункер усреднения и загрузки углей Текст. / Демченко И. И., Буткин В. Д., Чесноков В. Т., Васильев С. Б., Тарских А. А., Демченко А. И., Мурашева О. М. — Заявл. 30.06.04; опубл. 20.03.06, Бюл. № 8.

77. Пат. 2268219 РФ, М1Ж В 65 G 3/04, F 24 В 13/04. Бункер загрузки и усреднения углей Текст. > Демченко И. И., Тарских А. А., Васильеве. Б., Нехорошее Д. Б., Демченко А. И., Мурашева О. М. Заявл. 17.12.04; опубл.20.01.06, Бюл. № 2.

78. Васильев, С. Б. Рентгеноспектральный метод анализа зол^углеи Канско-Ачинского бассейна / С. Б. Васильев, А. Н. Шатных Рефераты на картах. Добыча угпя открытым способом. ЦИИЭИуголь, вып.8.- 1984.

79. Бызов, В. Ф. Усреднительные системы на горно-обогатительныхгпредприятиях Текст. / В. Ф. Бызов. — М.: Недра.- 1988. 213 с.1.'

80. Бастан, П. П. О влиянии дисперсии качества руды на извлечение металла в концентрат Текст. / П. П. Бастан, Е. Н. Ключкин // Обогащение руд.- 1976.-№ 1.-С. 24-25.

81. Шупов, JL П. Математические модели усреднения Текст. / JI. П. Шупов. — М.: Недра.- 1978.-287 с.

82. Бызов, В. Ф. О новой единице измерения частоты колебаний качества полезного ископаемого Текст. / В. Ф. Бызов // Горный журнал.- 1979.-№8.- С. 14-16.

83. Зоммер, О. О. О необходимой емкости усреднительных сооружений Текст. / О. О. Зоммер // Глюкауф,- 1964.- № 21.-С. 1117-1126.

84. Лемке, К. Об усреднении рядового угля Текст. / К Лемке // Глю-кауф.- 1963.-№21.-С. 1149-1160. '

85. Васильев, М. В. Усреднение руд в СССР и за рубежом. Текст. / М. В. Васильев, П. П. Бастан, Е. Н. Ключкин, Ю. К. Федосов // Свердловск, Средне-Уральское кн. Изд-во.- 1973.- С. 100.

86. Тепловой расчет котлов. Нормативный метод. С.-Пб.: НПО ЦКТИ.- 1998.- 68 с.

87. Нормы технологического проектирования тепловых электростанций Текст.: СНиПП-58-75. -М.: Стройиздат.- 1975.-48 с.

88. Расчет и проектирование пылеприготовительных установок котельных агрегатов. Нормативные материалы. Л.- 1971.- С. 92.

89. РД 34.44.101-96. Типовая инструкция по хранению углей, горючих сланцев и фрезерного торфа на открытых складах электростанций. М.- 1996.-С. 27.

90. Типовая инструкция по хранению углей, горючих сланцев и фрезерного торфа на открытых складах электростанций Текст.: РД 34.44.101-88. — М.: Союзтехэнерго.- 1989. 27 с.

91. РД 153-34.1-03 352-99. Правила взрывобезопасности топливопо-дачи и установок для приготовления и сжигания пылевидного топлива. М.-1999.-С. 32.

92. Гольд Б., Рейдер Ч. Цифровая обработка сигналов / Пер. с анг.; под ред. A.M. Трахтмана. М.: Сов. Радио.-1973.- 368 с.

93. Рабинер, Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов / Пер. с англ.; Под ред. Ю.И. Александрова. М.: Мир.- 1978.- 275 с.

94. Куприянов, М.С. Цифровая обработка сигналов: процессоры, алгоритмы, средства проектирования Текст. /М.С. Куприянов, Б.Д. Матюш-кин. СПб.: Политехника.- 1999,- 451 с.

95. Сергиенко, А.Б. Цифровая обработка сигналов Текст. / А.Б. Сер-гиенко СПб.: Питер.- 2003. - 608 с.

96. Дьяконов, В.П. Matlab 6: Учебный курс / Текст. В.П. Дьяконов. -СПб.: Питер.- 2002,- 678 с.

97. Гультяев, А. В. Визуальное моделирование в среде Matlab: Учебный курс / Текст. А. В. Гультяев СПб.: Питер.- 2000.- 549 с.

98. Говорухин, В.Н. Компьютер в математическом исследовании: Учебный курс / Текст. В.Н. Говорухин, В.Г. Цыбулин- СПб.: Питер.- 2001.478 с.

99. Matcad 6.0 Plus. Финансовые, инженерные и научные расчеты в среде Windows 95. — М.: Информационно-издательский дом «Филинъ».- 1997. -712с.

100. Правила перевозок грузов на железнодорожном транспорте в открытом подвижном составе Текст.: № 15 Ц: утв. М-вом путей сообщения РФ 29.03.99.; зарегистрированы в Минюсте России 12.11.99. № 1977; ввод в действие 12.11.99. -М.: Транспорт.- 2001.-230 с.

101. Пронин, М. С. Использование Березовских углей Канско-Ачинского бассейна для сжигания в мощных парогенераторах ТЭС Текст. / М. С. Пронин, Г. Г. Бруер, А. М. Бычков, М. А. Кириллов // Электрические станции. 2003, № 2. С. 6-10.

102. Бахвалов, Н. С. Численные методы Текст. / Н.С. Бахвалов — М.:-Наука, 1975. -631 с.

103. Калиткин, Н. Н. Численные методы / Н. Н. Калиткин М.: Наука, 1978.-512с.

104. Васильев, С. Б. Последовательный алгоритм поиска наибольшего значения дважды дифференцируемой функции / С. Б. Васильев, Г. С. Ганшин // Журнал «Математические заметки», т. 31, 1982. - № 4-. С. 613-618.

105. Дик, Э. П. О перспективах освоения углей / Э. П. Дик, И. И. Клейманова, И. С. Крачевская и др. В сб.: Влияние минеральной части энергетических топлив на условия работы парогенераторов. Таллин, 1980.- С. 48-54.

106. Математическая энциклопедия: т.1 Гл. ред. Виноградов И.М., М.: «Советская энциклопедия», 1984. -1152 с.