Influence of the sampling frequency from the conveyor on the distribution of average Cu content via Monte-Carlo simulation for copper ore of very variable quality

• Autorzy: Jurdziak Leszek , Kawalec Witold , Król Robert

Identyfikatory

DOI

10.24425/ams.2019.126277

Warianty tytułu

PL

Wpływ częstotliwości pobierania próbek z przenośnika na rozkład średniej zawartości Cu za pomocą symulacji Monte-Carlo dla rudy miedzi o bardzo zmiennej jakości

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Reconciliation between two copper ore mines transferred ore from one mine to another for processing in enrichment plants generated the need to regularly study the amount and composition of the ore on the conveyor connecting these two mines. To ensure the objectivity of the study, taking composite samples and their analysis was entrusted to a specialized outside laboratory. However, the managing staff of both mines still have doubts whether sampling results reflect correctly content of transported ore especially when the fed is highly variable. In order to investigate how the relatively low sampling rate affects the accuracy and precision of the measurement, the article investigates the hypothetical situation on the linking conveyor with the ore having extremely differentiated mineralization: 80% of almost barren rock (below 0.7% Cu) and 20% of the richly mineralized shale (around 10% Cu). Such ore occurs in some areas of the mine, from which it is fed onto a connecting conveyor. Through simulation techniques it was examined how the frequency of sampling can influence the distribution of the pooled sample results. It turned out that for 16 randomly selected samples in the following 15 minutes time intervals of a working shift, the spread of results around the simulated value is very large. A satisfactory accuracy level for the estimations of mean Cu content in the transported ore is achieved when the samples are collected at 30-second intervals. Only with sampling frequency close to on-line scanner parameters the probability of obtaining estimations with deviation exceeding 10% drops to the level of 2%. In the case of extremely differentiated ore doubts about confidence in the described measurements are fully confirmed, because with over 50% probability a single measurement could be deviated by 50% up and down from the true value.

PL

Uzgodnienia pomiędzy dwiema kopalniami rud miedzi dotyczące przekazania urobku z jednej kopalni do drugiej spowodowało potrzebę regularnego badania jej ilości i składu na przenośniku łączącym obydwie kopalnie. Aby zapewnić obiektywność badania, pobieranie próbek złożowych i ich analizę powierzono wyspecjalizowanemu laboratorium zewnętrznemu. Jednak personel zarządzający obydwoma kopalniami nadal ma wątpliwości, czy wyniki kontroli wyrywkowej odzwierciedlają stan faktyczny. W celu zbadania, w jaki sposób stosunkowo niewielka częstotliwość pobierania próbek wpływa na dokładność i precyzjępomiaru, przeprowadzono symulacje dla transportowanej przenośnikiem rudy o zróżnicowanej minera-lizacji: 80% prawie jałowej skały (poniżej 0,7% Cu) i 20% bogato mineralizowanego łupku (około 10% Cu). Ruda taka występuje w niektórych obszarach kopalni, z której jest podawana na przenośnik łączący. Dzięki zastosowanym technikom symulacyjnym zbadano, w jaki sposób częstotliwość pobierania próbek może wpływać na rozkład zbiorczych wyników próbek. Okazało się, że dla 16 losowo wybranych próbek w kolejnych 15-minutowych przedziałach czasowych zmiany roboczej, rozrzut wyników wokół symulo-wanej wartości jest bardzo duży. Zadowalający poziom dokładności dla oszacowania średniej zawartości Cu w transportowanej rudzie uzyskuje się, gdy próbki są zbierane w 30-sekundowych odstępach. Tylko przy częstotliwości próbkowania zbliżonej do parametrów skanera on-line prawdopodobieństwo uzy-skania szacunków z odchyleniem przekraczającym 10% spada do poziomu 2%. W przypadku niezwykle zróżnicowanej rudy wątpliwości co do ufności w opisane pomiary są w pełni potwierdzone, ponieważprzy ponad 50% prawdopodobieństwie pojedynczy pomiar może być odchylony o 50% w górę iw dółod wartości rzeczywistej.

Słowa kluczowe

EN

DISIRE; ore grade variation; frequency of sampling; belt conveying; simulation

PL

DISIRE; zmienność okruszcowania; częstotliwość próbkowania; transport przenośnikowy; symulacje

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 64, no. 1
• Strony: 151--162
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Jurdziak Leszek

• Wroclaw University of Science and Technology, Faculty of Geoengineering, Mining and Geology, 13/15 Na Grobli Str., 50-421, Wrocław, Poland

autor

Kawalec Witold

• Wroclaw University of Science and Technology, Faculty of Geoengineering, Mining and Geology, 13/15 Na Grobli Str., 50-421, Wrocław, Poland

autor

Król Robert

• Wroclaw University of Science and Technology, Faculty of Geoengineering, Mining and Geology, 13/15 Na Grobli Str., 50-421, Wrocław, Poland

Bibliografia

• [1] Bardziński P.J., Król R., Jurdziak L., Kawalec W., 2019. Random Loading of Blasted Ore with Regard to Spatial Variations of Its Actual Lithological Compound. In: Burduk A., Chlebus E., Nowakowski T., Tubis A. (eds) Intelligent Systems in Production Engineering and Maintenance. ISPEM 2018. Advances in Intelligent Systems and Computing 835, 668-677, Springer, Cham.
• [2] Drzymala J., Kowalczuk P.B., 2010. Problems with statistical evaluation of separation results. Proceedings of the 12th International Mineral Processing Symposium 1191-1202, Cappadocia, Turkey.
• [3] Jowett G.H., 1952. The Accuracy of Systematic Sampling from Conveyor Belts. Journal of the Royal Statistical Society. Series C (Applied Statistics) 1, 1 , 50-55.
• [4] Jurdziak L., Kawalec W., Król R., 2016. Current methods and possibilities to determine the variability of Cu content in the copper ore on a conveyor belt in one of KGHM Polska Miedz S.A. mines. Mineral Engineering Conference MEC2016, Swieradow-Zdroj, Poland, September 25-28. EDP Sciences, 2016. art. 01055, E3S Web of Conferences, 8, 1-7. ISSN 2267-1242. doi: 10.1051/e3sconf/20160801055.
• [5] Jurdziak L., Kawalec W., Król R., 2017a. Application of FlexSim in the DISIRE project. Studies & Proceedings of Polish Association for Knowledge Management 84, 87-97.
• [6] Jurdziak L., Kawalec W., Król R., 2018. Autocorrelation Analysis of Cu Content in Ore Streams in One of KGHM Polska Miedź S.A. Mines. Intelligent Systems in Production Engineering and Maintenance – ISPEM 2017. Advances In Intelligent Systems and Computing 637, 189-198,. Springer, Cham.
• [7] Jurdziak L., Król R., Kawalec W., 2017b. Variation of ore grade transported by belt conveyors to processing plants. Physicochem. Probl. Miner. Process. 53 (1), 656-669 (2017). doi: 10.5277/ppmp170151.
• [8] Kawalec W., Krol R., Zimroz R., Jurdziak L., Jach M., Pilut R., 2016. Project DISIRE (H2020) – An idea of annotating of ore with sensors in KGHM Polska Miedz S.A. underground copper ore mines (2016) E3S Web of Conferences, 8, art. no. 01058.
• [9] Kopacz M., 2017. The impact of variability of selected geological and mining parameters on the value and risks of projects in the hard coal mining industry. Arch. Min. Sci. 62, 3, 545-564. DOI 10.1515/amsc-2017-0040.
• [10] Kruczek P., Polak M., Wylomanska A., Kawalec W., Zimroz R., 2017. Application of compound Poisson process for modelling of ore flow in a belt conveyor system with cyclic loading. International Journal of Mining, Reclamation and Environment, DOI: 10.1080/17480930.2017.1388335.
• [11] Krzak M., Panajew P., 2014. Value of geological information in exploitation management: the case of exploitation units of the Polkowice-Sieroszowice mine. Arch. Min. Sci. 59, 1, 239-256.
• [12] Mucha J., Nieć M., Saługa P., Sobczyk E.J., Wasilewska M., 2008. The risk of investments in bituminous coal mining as a function of the estimation accuracy of deposit parameters (in Polish). Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Minerals Resources Management 24, 2, Kraków, 161-173.
• [13] Polak M., Stefaniak P., Zimroz R., Wyłomańska A., Śliwiński P., Andrzejewski M., 2016. Identification of loading process based on hydraulic pressure signal. 16th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2016, www.sgem.org, SGEM2016 Conference Proceedings, ISBN 978-619-7105-56-8 / ISSN 1314-2704, June 28 – July 6, 2016, Book1 2, 459-466.
• [14] Snopkowski R., 2005. The use of the stochastic simulation for identification of the function of output probability density. Arch. Min. Sci. 50, 4, 497-504.
• [15] Snopkowski R., 2009. Stochastic model of the longwall face excavation using two-way shearer mining technology. Arch. Min. Sci. 54, 3, 573-585.
• [16] Tasdemir A., Kowalczuk P.B., 2014. Application of statistical process control for proper processing of the Fore-Sudetic Monocline copper ore. Physicochem. Probl. Miner. Process. 50 (1), 249-264.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019)