Насколько улучшенное измерение степени фрагментации может способствовать повышению эффективности добычи полезных ископаемых и разработки карьеров?
На протяжении десятилетий исследователи и промышленные предприятия используют WipFrag для оценки результатов пескоструйной обработки, изучения проблем, связанных с обработкой материалов, и понимания того, как размер частиц влияет на последующие производственные процессы.
В 1999 году Том Палангио из WipWare и доктор Норберт Мерц представили Примеры использования системы анализа изображений WipFrag. на шестом Международном симпозиуме по дроблению горных пород взрывными работами (FRAGBLAST 6) в Йоханнесбурге, Южная Африка.
В своей статье они обобщили семь примеров применения измерения фрагментации на основе изображений, опираясь на полевые исследования, проведенные в 1990-х годах. Эти примеры остаются ценными и сегодня, поскольку демонстрируют, как количественные измерения помогли операторам оценивать проблемы, которые ранее было трудно исследовать последовательно.
В данном обзоре освещаются результаты исследований и практические выводы, которые можно извлечь из них.
1. Шахта Сельбаи — Понимание стоимости фрагментации.
Жутель, Квебек, Канада
В середине 1990-х годов на руднике Сельбаи использовали WipFrag для оценки эффективности взрывчатых веществ и исследования влияния фрагментации взрывчатых веществ на другие затраты в горнодобывающей промышленности.
В ходе исследования изучались взаимосвязи между размером частиц и несколькими рабочими параметрами, в том числе:
- Энергопотребление в процессе дробления.
- Коэффициенты погрузки и полезная нагрузка самосвалов.
- Дополнительные требования к взрывным работам.
- Затраты на техническое обслуживание и погрузочно-разгрузочные работы.
Количественная оценка степени фрагментации позволит начать анализ экономических последствий различных результатов взрывных работ, вместо того чтобы полагаться только на визуальную оценку.
Основной вывод: Измерения степени фрагментации могут помочь установить взаимосвязь между эффективностью взрывных работ и затратами на протяжении всего процесса добычи полезных ископаемых.
2. Шахта Коулман компании INCO — Улучшение дробления при расширении схемы взрывных работ
Садбери, Онтарио, Канада
Исследование, проведенное в 1994 году на шахте Коулман компании INCO, показало, что более плотная схема взрывных работ не обязательно приводит к лучшему дроблению.
Первоначальная зона взрыва имела размеры 5 × 10 футов (приблизительно 1,5 × 3,0 м), в результате чего образовались фрагменты характерного размера (Xc) 617 мм, причем некоторые из них были значительно крупнее, что потребовало проведения повторного взрывания.
После анализа результатов WipFrag, зона взрыва постепенно расширялась.
При размерах 6 × 10 футов характерный размер уменьшился до 509 мм. Дальнейшее расширение до размеров 7 × 10 футов снизило его до 318 мм, при этом негабаритные размеры были практически устранены.
Исследователи сообщили об увеличении мощности взрыва на 401 тонну и экономии затрат до 801 тонны в исследованном варианте взрывных работ.
Эти результаты показали, как чрезмерное ограничение пространства и условия взрыва могут привести к неожиданно широкому распределению частиц, содержащих как крупные, так и мелкие фракции.
Основной вывод: Результаты измерений степени фрагментации могут поставить под сомнение предположения о конструкции взрывных установок и помочь выявить возможности для повышения эффективности при одновременном снижении затрат.
3. Highland Valley Copper — связь между фрагментацией и производительностью обогатительной фабрики.
Логан-Лейк, Британская Колумбия, Канада
Компания Highland Valley Copper провела исследование того, как свойства руды, добытой в шахте, влияют на эффективность измельчения.
В ходе исследования учитывались как твердость руды, так и размер частиц, отслеживалось движение материала по всей сети дробилок, транспортной инфраструктуры и складирования рудника до измельчительных установок.
Измерения WipFrag с помощью камер помогли охарактеризовать распределение размеров частиц материала, а системы диспетчеризации и моделирования шахты поддерживали отслеживание свойств руды.
Исследователи выявили различия в распределении размеров частиц, поступающих в линии измельчения, включая изменчивость, связанную с разделением частиц на складе.
Эти наблюдения помогли операторам оценить возможности регулировки питателей склада и лучше понять взаимосвязь между характеристиками подаваемого материала и производительностью мельницы.
Основной вывод: Сопоставление результатов измерений фрагментации с данными отслеживания материала и обработки может помочь объяснить колебания производительности измельчения и обеспечить более стабильную подачу материала в мельницу.
4. Компания Benchmark Materials Quarry — Оценка времени срабатывания детонатора
Огденсбург, штат Нью-Йорк, США
Бартли и Труссель исследовали влияние точности времени срабатывания детонатора во время испытаний взрывных работ, проведенных в карьере Benchmark Materials в 1997 году.
В исследовании сравнивалась эффективность взрывов с использованием программируемых цифровых детонаторов, при этом WipFrag обеспечивал количественные измерения размера и однородности фрагментов.
Исследователи сообщили об улучшенном фрагментировании и более низком уровне вибрации, характерных для высокоточных детонаторов.
WipFrag предоставил практический способ оценки изменений в результирующем распределении частиц по размерам и сравнения результатов взрыва.
Основной вывод: Количественные измерения фрагментации могут служить доказательством для оценки влияния систем инициирования и корректировки времени.
5. Lafarge Exshaw — повышение производительности дробилки и снижение энергопотребления.
Эксшоу, Альберта, Канада
На предприятии Lafarge в Эксшоу в рамках исследования фрагментации изучалось, как методы взрывных работ влияют на механические характеристики и энергопотребление последующих этапов производства.
Исследователи оценили несколько факторов, включая отклонение взрывной скважины, бурение дополнительных скважин, конструкцию взрыва и равномерность фрагментации.
Усовершенствованная конструкция взрыва с использованием взрывных отверстий диаметром 102 мм позволила добиться более мелкого и равномерного дробления.
В исследовании сообщается:
- 16% — повышение производительности дробилки.
- Снижение энергопотребления дробилки на 30%.
- Сокращение времени простоя оборудования и улучшение условий погрузки.
В ходе исследования также были выявлены улучшения, связанные с вибрацией и окончательным повреждением стен.
Основной вывод: Улучшение дробления при взрывных работах может способствовать повышению производительности дробилок, но для оценки преимуществ необходимы измерения как в процессе взрыва, так и в процессе переработки.
6. Баркли и Картер — Оценка методов измерения оптической фрагментации
Исследования методов оптического определения размеров
Баркли и Картер исследовали пригодность оптических методов для оценки фрагментации горных пород.
В ходе своего исследования они рассмотрели ограничения традиционных методов определения размеров и сложности получения репрезентативных измерений из взорванного материала.
Они пришли к выводу, что WipFrag, при тщательном применении, может предоставить полезную информацию для моделирования взрывных работ, выбора оборудования, методов добычи и экономической оценки.
Исследование также подчеркнуло важность частоты отбора проб и изменчивости материала.
Это различие остается важным: сбор большего количества изображений не гарантирует автоматически лучших результатов. Необходимо учитывать качество изображения, масштаб, видимость поверхности и репрезентативность выборки.
Основной вывод: Измерение оптической фрагментации может быть практической альтернативой или дополнением к физическому отбору проб, при условии, что метод измерения подходит для конкретного применения.
7. Панамский канал — оценка фрагментации в сложных условиях.
Панама
В исследованиях, проведенных в 1990-х годах, описывалось использование прибора WipFrag для оценки степени фрагментации и однородности забоя при взрывных работах, связанных с расширением Панамского канала.
Проект представлял собой сложную задачу, включающую сложную геологическую структуру, насыщенность водой, морское движение и жесткие сроки строительства.
Измерения фрагментации помогли инженерам оценить результаты взрывных работ и внести изменения в процедуры проведения взрывных работ.
Основной вывод: Анализ фрагментации на основе изображений может предоставить практические данные измерений в условиях, где традиционный отбор проб затруднен, при условии, что могут быть созданы подходящие условия для получения изображений и отбора проб.
Что демонстрируют эти исследования
Хотя технологии и методы работы, описанные в этих исследованиях, относятся к 1990-м годам, ряд уроков остаются актуальными и сегодня.
Во-первых, фрагментация при взрыве влияет не только на непосредственные результаты взрыва. Размер и распределение частиц могут влиять на погрузку, транспортировку, дробление, измельчение и перемещение материалов.
Во-вторых, измерения наиболее полезны, когда они поддерживают конкретное оперативное решение. Будь то оценка схемы взрыва, сравнение детонаторов или исследование изменчивости подачи материала в мельницу, измерение должно помогать ответить на практический вопрос.
Наконец, данные о фрагментации становятся более ценными, когда их можно сравнивать с другой оперативной информацией. Взаимосвязь между размером частиц, энергопотреблением, производительностью и эффективностью оборудования редко устанавливается только на основе измерений фрагментации.
Современные технологии WipWare продолжают способствовать достижению этих целей посредством WipFrag для анализа по запросу, Рефлекс для автоматизированного измерения нагрузки на транспортные средства, и Соло для непрерывного мониторинга конвейера.
Более подробное объяснение того, в каких областях горнодобывающая промышленность и переработка полезных ископаемых могут помочь в принятии решений, см. в следующем разделе. От взрыва до измельчения: использование данных о фрагментации для повышения эффективности добычи полезных ископаемых..
Для получения дополнительной информации о геологических факторах и факторах проектирования взрывных работ, влияющих на фрагментацию, см. Понимание процессов взрывных работ и дробления горных пород.
Продолжение исследований
Описанные в этих ранних исследованиях приложения помогли заложить основу для последующих разработок в области автоматизированного мониторинга фрагментации и управления промышленными процессами.
Исследовать Примеры успешных проектов WipWare: фрагментация и мониторинг процессов. для проведения дополнительных исследований, охватывающих анализ конвейеров, оптимизацию шаровых мельниц, производительность дробилок, оценку фрагментации с помощью БПЛА и комплексные измерения от взрыва до дробилки.
Ссылки
Основной источник
Палангио, Т.К., и Мерц, Нью-Хэмпшир (1999). Примеры использования системы анализа изображений WipFrag.. Труды Шестого международного симпозиума по дроблению горных пород взрывными работами (FRAGBLAST 6), Йоханнесбург, Южная Африка, стр. 117–120.
Избранные базовые исследования
Симкус, Р., и Дэнс, А. (1998). Отслеживание твердости и размера: измерение и мониторинг свойств руды ROM на месторождении Highland Valley Copper. Материалы конференции «От шахты до мельницы 1998 года», стр. 113–119.
Бартли, Д.А., и Труссель, Р. (1998). Цифровое тестирование детонаторов Daveytronic в условиях, чувствительных к вибрации. Труды 24-й ежегодной конференции по взрывчатым веществам и взрывным технологиям., стр. 247–261.
Эллиотт, Р., Этье, Р., и Левак, Дж. (1999). Исследование более тонкой фрагментации Lafarge Exshaw. Труды 25-й ежегодной конференции по взрывчатым веществам и взрывным технологиям., Том II, стр. 333–354.
Баркли, Т., и Картер, Р. (1999). Оценка методов оптического определения размеров. Труды 25-й ежегодной конференции по взрывчатым веществам и взрывным технологиям., стр. 305–324.
Исторические результаты отражают условия и методологии, описанные в соответствующих исследованиях, и не должны интерпретироваться как гарантированное улучшение показателей для других видов деятельности.
WipWare