Добыча строительного песка — способы добычи песка

Песок — рыхлая горная порода, в составе которой присутствует минерал кварц и небольшое количество примесей из глины и органических соединений. Он используется в строительстве для приготовления бетона, кирпича, смесей для строительных и отделочных работ, выравнивания основания, создания насыпей и подушек.

В зависимости от вида добычи песка, его свойства, качество и степень очистки отличаются. Для производства бетонных смесей лучше использовать очищенное сырье, для создания отсыпок можно обойтись более дешевым вариантом, где содержится больше примесей. Качество объекта от этого не пострадает.

Виды строительного песка

Этот нерудный сыпучий материал различается способом производства, добычи, размером фракций, процентом примесей.

По происхождению:

Происхождение песка бывает искусственное и природное:

• Искусственное.
  Для производства используют мрамор, гранит и известняк, которые дробят промышленным способом до получения фракций нужного размера. Получившиеся частицы имеют заостренную форму, но есть некоторое количество округлых. Из искусственного материала делают растворы фактурного типа.
• Природное.
  Песок образуется из горных пород в процессе их разрушения под воздействием природных факторов. Отделившиеся частицы оседают на поверхности суши и под водой. Фракции — округлой формы, так как в течении длительного времени стачиваются. Благодаря этому смеси на основе этого сырья получаются однородные.

Марки по прочности в зависимости от горной породы:

• марка 800 соответствует породам магматического происхождения, которые образовались в результате извержения;
• марка 400 обозначает сырье из метаморфических пород, которые под воздействием давления, температуры и других факторов долго подвергались изменениям внутри земной коры;
• марка 300 присваивается материалам, которые образовались из осадочных пород путем выветривания и оседания.

Классификация по размеру фракций:

• крупный 2–5 мм используется для наполнения фильтров;
• средний 0,5–2 мм находит применение в большинстве строительных работ;
• мелкий до 0,5 мм пригоден для изготовления сухих строительных смесей

Технические характеристики, такие как удельный и объемный вес, коэффициент фильтрации, влажность, плотность зависят от места добычи. ГОСТ 8736-93 регламентирует эти показатели.

Способы добычи

Добыча песка в карьере

Минерал залегает в верхнем слое земной коры. Его добывают карьерным способом, предварительно удалив пласт дерна, чтобы минимизировать количество примесей. Если месторождение скрыто под слоем глины или других пород, его освобождают с помощью спецтехники. В некоторых случаях используют взрывной способ.

Рабочие готовят поверхность, разравнивают, делают траншеи и дороги для транспорта, чтобы начать процесс добычи. Открытый способ добычи позволяет получит необработанный песок с примесями, поэтому может использоваться для подсыпки при постройке фундаментов, засыпки траншей.

Карьерный песок очищают двумя способами — промыванием и просеиванием.

• Намывание

  
  Песок добывается в карьерах с помощью гидротехнических установок или земснарядов. Метод гидронамыва простой и эффективный, позволяет получить сырье высокой степени очистки. После обводнения карьера вода с взвешенными частицами материала попадает в отстойник, где сыпучая составляющая отделяется от отработанной жидкости.

• Просеивание

  
  Сырье просеивают через специальные сита с разным размером ячеек. Через них отсеивается пыль и получается материал с определенным диаметром частиц. Доставлять его можно сразу потребителю или отправлять на предприятие для хранения и последующей реализации.

Добыча речного песка

Песок добывают со дна водоемов гидравлическими установками. Такой способ позволяет получить самое чистое сырье, так как в процессе добычи с водой уходят частиц пыли, ила и глины. Специально оборудованное судно оснащено устройством, которое разрыхляет грунт, и насосом, который закачивает водно-песчаную смесь со дна реки. В отвалах на берегу масса фильтруется — песок отделяется, а вода поступает обратно в водоем. После сушки его просеивают, чтобы отделить фракции и транспортируют до склада или потребителя.

Речной песок не содержит глины и мелкой гальки, состоит из однородных частиц среднего и крупного размера. Он незаменим для фильтрации и дренажа, подходит для изготовления стройматериалов.

Где добывают песок в России и Тюмени

Благодаря своей востребованности песок составляет 85% от всех нерудных полезных ископаемых. Основная часть идет на производство бетона, строительство асфальтированных дорог. Самые крупные месторождения России находятся в в Нижегородской, Ленинградской, Московской, Смоленской, Воронежской и Самарской областях, в районе Азовского побережья.

В Тюменской области в 2018 году строительные предприятия открыли 24 новых месторождения глины и песка с суммарным объемом 97 м3. В регионе наблюдается высокий темп промышленного и жилищного строительства, поэтому песок востребован. В Тюменском районе добыча строительных песков увеличилась на 40% и составила 6 млн м3. Если вам нужно купить песок в Тюмени с доставкой, оставьте заявку на нашем сайта или закажите обратный звонок.

Применение строительного песка

Строительные работы:

• неочищенное сырье можно использовать для черновых работ при возведении фундамента, засыпки ям и траншей, септиков, где нужен дренаж;
• при производстве бетона песок заполняет пространство между частицами щебня, делает массу однородной, предотвращает усадку; при укладке кирпича используют цементный раствор, в состав которого входит песок хорошего качества без примесей глины, чтобы раствор обеспечил прочную кладку кирпича;
• в смесь для штукатурки входит мелкий песок, чтобы обеспечить гладкую поверхность, но может использоваться и крупный, если поверхность нужна фактурная.

Производство:

• очищенный речной или карьерный песок без известняка и глины находит применение в производстве тротуарной плитки, бордюров — материал без усадочных пустот более прочный;
• для качественных ЖБИ конструкций подходит сырье с фракцией не менее 2,2 мм и насыпной плотности не меньше 2 г/см3 без посторонних включений;
• песок составляет 25–35% от общей массы кирпичного состава, он должен быть однородный, чтобы кирпичи получились гладкие и не растрескивались.

Благоустройство территории:

• для подушки под тротуарную плитку подойдет любой песок;
• материал подходит для подсыпки и выравнивания участка под строительство или иных целей;
• песок используют для детских площадок, оформления дорожек, прудов.

При выборе песка обращайте внимание на цену, назначение и качество. Дешевле всего брать стройматериал с места добычи, так как не нужно переплачивать за транспортировку до склада. Очищенное сырье стоит дороже, но гарантирует высокое качество строительной продукции.

Нерудные строительные материалы:

• Заказать щебень

• Заказать щебень

• Заказать песок

РАЗРАБОТКА, ОБРАБОТКА И ЗАЩИТА КАМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ ОТ РАЗРУШЕНИЯ

ICMM

Горнодобывающая промышленность и производство металлов превратились из ручной, небезопасной, грязной и мелкомасштабной в частично или полностью автоматизированную, более безопасную, более чистую и крупномасштабную. В отличие от своих предшественников, сегодняшние работники — это высококвалифицированный персонал, выполняющий квалифицированную работу в соответствии с высочайшими стандартами здоровья, безопасности и окружающей среды.

Геологоразведочные работы

Перед созданием горной выработки требуется длительный процесс разведки металлов и минералов. Усовершенствованные научные методы (например, геохимический анализ земной коры или аэросъемка для измерения магнитных, гравитационных и электромагнитных полей) используются для определения того, имеются ли в том или ином месте достаточные запасы полезных ископаемых, чтобы гарантировать добычу. После того, как это предварительное исследование было проведено, выполняется бурение для взятия большего количества образцов горных пород, которые отправляются в лабораторию для исследований.

Очень немногие образцы горных пород содержат металлы или минералы достаточно высокого сорта (качества), чтобы их можно было добывать. Каждый шаг геологоразведочных работ основан на информации, имеющейся на тот момент. Деньги и усилия расходуются на повышение степени уверенности в измерении формы, размера (количества) и качества минералов, находящихся в земной коре.

Результат этапа разведки измеряется по минеральным ресурсам и запасам руды.

• Минеральные ресурсы: Концентрация материалов в земной коре или на ней, создающая разумные экономические перспективы для добычи.
• Запасы руды: Те части минеральных ресурсов, которые могут быть добыты экономически рентабельно.

Для получения дополнительной информации о ресурсах и запасах посетите CRIRSCO (Комитет по международным стандартам отчетности о минеральных запасах).

Разработка месторождения

Когда компания решает, что горнодобывающая деятельность осуществима, проводится оценка социального и экологического воздействия, которая представляется на утверждение соответствующим природоохранным регулирующим органам. Этот важный процесс должен включать в себя положения об общественных слушаниях и представлениях. Это занимает от года до трех лет.

Даже при наличии законного разрешения, нет никаких гарантий, что горнодобывающий объект будет построен. Окончательное решение компании основано на технико-экономическом обосновании, которое опирается на предварительное технико-экономическое обоснование. Технико-экономическое обоснование охватывает все аспекты будущей выработки, включая следующее:

• Способ разработки (открытый карьер или подземный метод выработки).
• Проектирование обогатительной фабрики.
• Обработка и удаление отходов.
• Трудовые соглашения.
• Требования по безопасности, охране труда и окружающей среды.
• Логистика и цепь поставок.
• Контроль рисков.
• Капитальные инвестиции.
• Продолжительность строительства.
• Эксплуатационные затраты.
• Объем производства.
• Денежный поток.
• Налоги.
• Плата за недра.
• Оценка.

Технико-экономическое обоснование также связано с закрытием выработки, то есть с тем, что происходит с выработкой, когда заканчивается руда для экономически рентабельной добычи.

Технико-экономическое обоснование обычно занимает от года до трех лет, но может быть и больше. Это зависит от необходимости испытаний на мелко- и крупномасштабных проектах планируемых технологий добычи и переработки, а также от характера горнодобывающего предприятия, которое будет построено, то есть от того, является ли это проектом на основе существующего объекта (расширение существующей выработки) или новым проектом (новое месторождение полезных ископаемых).

В целом, этап запуска выработки (от разведки до первой добычи) может занять более десяти лет.

Горнодобывающая промышленность

Поверхностная разработка включает очистку (удаление) поверхностной растительности, почвы и (при необходимости) слоев коренной породы для достижения заглубленных запасов руды. К распространенным методам наземной добычи относятся:

• Добыча полезных ископаемых открытым способом и разработка карьеров: Извлечение руды из постепенно расширяющегося и более глубокого отверстия в земле с использованием крупных транспортных средств для транспортировки руды из карьера на обогатительную фабрику.
• Вскрышная добыча: Целевое удаление поверхностных слоев для выявления полезных слоев под ними.

Напротив, подземная добыча требует разработки в земле вертикальной шахты, из которой выкапываются боковые туннели на разной глубине для достижения рудного тела. Транспортные средства перемещают руду с горнодобывающего забоя на конвейеры, которые транспортируют руду к шахте. Затем руда поднимается на поверхность для дальнейшей переработки.

Инициатива «Инновации для создания более чистых и безопасных транспортных средств» (ICSV) направлена на повышение безопасности горнодобывающих транспортных средств и сокращение их нежелательных выбросов дизельных двигателей.

В некоторых горнодобывающих отраслях, включая добычу редкоземельных элементов и урана, используются менее распространенные методы, такие как выщелачивание на месте. Это включает закачку растворов в разрывы и трещины в земле (некоторые естественные, некоторые искусственные) для растворения минералов (которые, естественно, находятся в твердой форме). Этот метод предполагает значительно меньшее движение материала и является менее интрузивным. В результате этого возникает большой интерес к тому, как этот метод может быть применен к добыче более распространенных металлов и полезных ископаемых.

Обогащение

Способ обогащения, выбранный для отделения минерального или металлического ресурса от руды, зависит от типа минералов или сорта металла.

Первая часть процесса заключается в уменьшении размера кусков добываемого материала. Он может быть раздроблен на куски размером с гальку или измельчен в мелкий порошок.

Затем извлекают минеральный или металлический ресурс одним из следующих способов или их комбинацией:

• Гравитация.
• Использование тяжелых масел.
• Механически с помощью циклонов.
• Химически с водой и реагентами (например, серной кислотой или цианидом).
• Механо-химически в флотационных сосудах.

После экстракции металл или минеральный продукт (в твердой или растворенной форме или в форме суспензии) может потребовать дальнейшего обогащения для повышения его чистоты.

Отходы направляются на длительное хранение. Крупные отходы перемещаются на площадку для остатков, а хвосты (мелкие отходы) перекачиваются в хвостохранилище. Дополнительную информацию о критичности управления хвостохранилищами см. здесь (вставить ссылку на страницу хвостохранилища).

Очистка

Состояние (твердое, жидкое или растворенное) металла или минерала определяет способ его очистки. Для некоторых продуктов, таких как железная руда, важны только размеры и форма. Для производства катодов из первосортной меди для Лондонской биржи металлов (LME) медь сначала должна быть переведена из растворенного состояния в твердое состояние путем экстракции растворителя или адсорбции активированным углем. Затем следуют электролитическое осаждение и электролитическая очистка.

Металлы в жидкой (суспензионной) форме фильтруют и сушат перед плавкой или обжигом. Плавка — это высокотемпературный процесс, который извлекает расплавленный металл из шлака (нежелательные расплавленные отходы). Обжиг также является высокотемпературным процессом. В нем производятся частицы оксида металла. Металлы далее химически очищаются для повышения их чистоты до стандартов, установленных для мировых рынков металлов. Большинство торговых операций осуществляются с металлами чистотой 99,9 процента.

Экологические проблемы, связанные с этими процессами переработки, включают обработку твердых, жидких и газообразных отходов. Самой большой проблемой является наличие в воздухе газов и пыли, которые могут выделяться в процессе плавки и обжига. Кроме того, регулирование рисков, связанных с ртутью, является предметом заявления с изложением позиции ICMM и конвенции ЮНЕП (Минаматская конвенция о ртути). Контроль цианида, используемого для извлечения золота и серебра и в процессах кучного выщелачивания, также имеет решающее значение и является предметом его собственного кодекса регулирования. Регулятивный контроль и технология, ставшие возможными благодаря крупным капиталовложениям горнодобывающих компаний, за последние пять десятилетий значительно сократили все виды выбросов в окружающую среду.

Физики помогут нефтяникам добывать больше углеводородов

Любая нефтегазовая компания заинтересована в повышении эффективности добычи полезных ископаемых. Для оптимизации этого процесса важно как можно более точно изучить строение месторождения, а также построить и параметризовать его гидродинамическую модель, то есть математически описать процессы, которые будут происходить при нарушении пластового давления. Последнее особенно важно для повышения эффективности добычи нефти, так как, в отличие от твердых полезных ископаемых, при неправильном подходе к добыче извлечь даже 15-30% углеводородов становится затруднительным.

Один из самых распространенных методов добычи нефти заключается в том, что в горные породы закачивают воду или сжатый газ, которые «выталкивают» нефть. Чтобы воспроизвести процессы, происходящие при разработке месторождения, необходимо учитывать характеристики вмещающих пород. В числе прочих важна проницаемость ― способность горных пород фильтровать флюид (нефть, газ или воду) при наличии перепада давления. Эта характеристика необходима при моделировании течения подземных вод, многофазного потока нефти и газа, а также других промышленных процессов.

Традиционно для изучения образцов породы (керна), извлеченных из пробуренной скважины, исследователи используют лабораторные методы. Такие исследования занимают несколько месяцев, достаточно затратны и чаще всего полностью разрушают образец после одного эксперимента. Поэтому все большее развитие получают технологии цифрового моделирования. Их суть заключается в том, чтобы моделировать сначала среду (горную породу), а затем фильтрацию (течение через нее флюида). Плюс этого подхода в том, что расчет требует гораздо меньше времени, и для одного образца можно воспроизвести несколько сценариев. С помощью расчетов можно подобрать оптимальные параметры закачивания и выкачивания флюидов на месторождении так, чтобы получить больше углеводородов на выходе.

В цифровом моделировании используются современные программы и алгоритмы расчетов, для которых требуются суперкомпьютеры и значительные затраты времени. Поэтому, достигнув предела точности расчетов, ученые были вынуждены вернуться к менее точным, но не требующим таких вычислительных затрат методам. Авторы статьи, используя численную схему, разработанную советскими математиками в 1956 году, создали свободно распространяемый программный пакет, способный рассчитать проницаемость на основе 3D-изображений горной породы. Ученые исследуют образец керна на рентгеновском томографе и получают модель, на которой решается задача течения в трехмерном пространстве пористых сред. Разработанное ПО на порядок эффективнее существующих сегодня программ для суперкомпьютеров, а потери в точности решения при этом минимальны. Для расчетов в этой программе можно использовать обычный компьютер и даже ноутбук, это позволяет обрабатывать изображения значительных объемов.

«С помощью оптимизации нашего собственного кода, написанного на языке С++, и нехитрой параллелизации с помощью технологии OpenMP мы достигли очень хороших ускорений, и благодаря применяемым методам, пусть и дедовским, но очень эффективным, у нас получилось сделать то, чего невозможно достичь существующими методами прямого моделирования», ― рассказал один из авторов исследования Кирилл Герке.

Ученые определили абсолютную проницаемость, решая уравнение Стокса в трехмерной воксельной геометрии итерационным методом. Они получили поле скоростей течения в пористых средах для определения их эффективных фильтрационных характеристик. Программа позволяет численно описать сложные процессы, происходящие при фильтрации, в масштабе пор. Хотя проницаемость является достаточно простым для расчетов свойством, не научившись эффективно его моделировать, нельзя перейти к более сложным свойствам породы, описывающим фильтрацию двух и более флюидов. Также авторы провели курс для всех желающих, в рамках которого учили пользоваться своей программой представителей добывающих компаний и ученых, работающих в областях, близких к добыче ископаемых. Кроме нефтяников, программный пакет будет полезен инженерам-геологам, гидрогеологам, петрофизикам, почвоведам и всем, кому может понадобиться определение проницаемости пористых сред.

Фото: Трехмерная визуализация структуры пористой породы (слева), расчетное поле давлений (в центре) и поле скоростей течения флюида (справа), смоделированные для направления потока вдоль приложенного градиента давления. Источник: Кирилл Герке

Речь пока не идет о том, чтобы полностью заменить цифровой технологией лабораторные эксперименты: параллельное использование этих методов поможет получать более полную информацию и раскрывать особенности физики фильтрационных процессов на разных масштабах.

В исследованиях принимали участие ученые из Института динамики геосфер, Института физики Земли и Почвенного института имени В.В. Докучаева РАН, а также геологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова, Научно-технологического университета имени короля Абдаллы (KAUST) и Австралийского государственного объединения научных и прикладных исследований (CSIRO).

Теги

СМИ о Фонде, Науки о Земле, Спецпроект

Подготовка известняка к выемке

Сергей Игоревич Фомин, д-р техн. наук, проф., Национальный минерально-сырьвой университет «Горный», Россия

Ответ: Горно-геологические и горнотехнические условия месторождения, близость населенного пункта определяют выбор безвзрывной подготовки горных пород к выемке.

К недостаткам буровзрывной технологии подготовки горной массы к выемке относятся высокий уровень потерь вследствие перемешивания разнотипной горной массы; значительные объемы выбросов вредных веществ и пыли в атмосферу, количественно зависящие лишь от объемов взрываемого блока; сейсмический эффект; шум.

Отработка месторождения с помощью фрезерных комбайнов позволит повысить безопасность работ, улучшить качество добываемого сырья, получать конечный продукт прямо в забое, а следовательно, отказаться от дорогостоя­щего буровзрывного способа рыхления и вторичного дробления сырья перед отгрузкой на дробильно-сортировочный завод. Кроме того, значительно снижается отрицательное воздействие горных работ на окружающую среду, повышается полнота выемки полезного ископаемого из недр. При использовании взрывных технологий невозможно обеспечить тонкослоевую выемку, пропластки полезного ископаемого мощностью до 3 м с низким качеством или вмещающие породы включаются в полезную толщу. Послойно-полосовая безвзрывная технология отработки массивов горных пород, позволяющая использовать различный карьерный транспорт и селективную выемку полезного ископаемого, может обеспечить снижение потерь.

Применение бульдозерно-рыхлительных агрегатов при разработке карбонатных месторождений имеет ограниченную область применения и зависит в первую очередь от условий реализации тяговых усилий базового трактора в забое. Эффективность работы бульдозерно-рыхлительных агрегатов зависит от схемы раскройки залежи на выемочные участки и уступы, способов подготовки массива к экскавации. Максимальная реализация тяговых усилий агрегата обеспечивается за счет создания условий для достижения максимального коэффициента сцепления гусениц базового трактора с поверхностью забоя.

Механизмами, все шире применяющимися при горных работах для малоотходной безвзрывной разработки массивов горных пород, являются мощные гидромолоты (гидравлические отбойные агрегаты), представляющие собой оборудование виброударного типа с энергией удара 8—15 кДж, которые навешиваются на серийно выпускаемые гид­равлические экскаваторы с рабочим оборудованием «обратная лопата». Ранее гидромолоты широко применялись на строительных работах и дроблении негабарита на карьерах, однако с созданием мощных гидромолотов, а также в связи с ужесточением требований к экологии это оборудование начало успешно конкурировать с традиционным буровзрывным способом и применяться при непосредственной разработке массивов горных пород на открытых горных работах.

Гидромолоты можно разделить на три типа: легкие, средние и тяжелые. Тяжелые обладают максимальной производительностью, прочной конструкцией и долгим сроком службы, оптимальным преобразованием энергии, постоянной энергией удара вне зависимости от подачи масла от экскаватора.

При отказе от БВР в пользу безвзрывной технологии разработки крепких пород с помощью гидравлических отбойных агрегатов разрушение среды из крепкого материала осуществляется путем нанесения на него ударных импульсов различной частоты и мощности, генерируемых навесными гидравлическими молотами, установленными на гидравлические экскаваторы.

Привлекательными для производителей горных работ при таком способе являются непрерывный цикл ведения этих работ, обеспечение визуального контроля качества отбитой горной массы, возможность селективной выемки и экологическая безопасность.

Уровень потерь и засорение полезного ископаемого при данном способе подготовки горной массы к выемке снижаются за счет более тщательной отработки контактной зоны «порода—руда» путем отдельного рыхления разнотипной горной массы с последующей раздельной выемкой каждого вида.

Различные схемы постановки выемочно-погрузочного оборудования позволяют подобрать оптимальный вариант ведения горных работ.

Верхняя постановка экскаватора (рис. 1) позволяет значительно (в 2,5—3,0 раза) снизить уровень эксплуатационных потерь при выемке руды по сравнению с буровзрывной технологией. Это достигается за счет максимального приближения друг к другу угла уступа и угла падения залежи, что позволяет кинематика комплекса «экскаватор—гидромолот».

Нижняя постановка экскаватора (рис. 2) позволяет вести более тщательную селективную выемку благодаря визуальному контролю. При данной схеме рудно-породные блоки следует отрабатывать последовательно. Блоки 1, 2, 5 и 8 могут отрабатываться с помощью БВР, а блоки 3, 4, 6 и 7 — с использованием гидромолотов.

Контактная зона «порода—руда» вместе с рудным блоком отрабатывается с помощью гидромолота. В любом из этих случаев процесс подготовки горной массы к выемке является непрерывным и высокопроизводительным.

Чтобы выбрать гидромолот для какого-либо экскаватора или другой гидрофицированной базовой машины, прежде всего нужно знать массу экскаватора и крепость разрушаемого материала.

Рис. 1. Верхняя постановка экскаватора при безвзрывном способе подготовки горной массы к выемке

Рис. 2. Схема ведения горных работ с нижней постановкой экскаватора

С одной стороны, чем меньше масса гидромолота, тем лучше для экскаватора в транспортном положении, тем меньше нагрузка на его рабочее оборудование при наведении гидромолота на точку, где он должен работать. Но с другой стороны, чем больше масса гидромолота, тем меньше требуемое усилие его прижатия к объекту работы, тем меньше вибрация, передаваемая на базовую машину при работе гидромолота.

Следующим показателем, который определяет возможность применения гидромолота на данном экскаваторе, является расход рабочей жидкости, который всегда приводится в технической характеристике молота. Этот показатель должен соответствовать производительности гидронасоса экскаватора, который будет питать напорную линию гидромолота.

Техническая производительность гидромолота определяется его эффективной мощностью, т. е. произведением энергии удара и частоты ударов. Чем больше прочность материала, который нужно разрушать, тем большее влияние на производительность оказывает энергия удара. Гидромолот с большей энергией удара позволяет откалывать от массива куски большего размера.

Если же требуется разрушать прочные породы на относительно мелкие куски, более предпочтительными будут гидромолоты с меньшей энергией удара, но с большей их частотой.

При разрушении различных известняков решающие влияние на производительность гидромолота имеет энергия удара, так как для образования трещин в обрабатываемом материале необходимо рабочий инструмент забить на достаточно большую глубину.

Экономическая целесообразность и себестоимость применения того или иного способа отбойки горной породы и соответствующей ей технологии, в частности, безвзрывной, зависит от многих факторов и в первую очередь от физико-механических характеристик горной породы, ее прочности и трещиноватости. По данным исследований, применение гидравлических молотов оправдывает себя при разработке крепких и абразивных пород. Фактор трещиноватости, который является усложняющим при буровзрывном способе, при безвзрывном, наоборот, является благоприятным, способствующим эффективному разрушению массива.

Себестоимость отбойки буровзрывным способом, как показывает прак­тика, в зависимости от физико-механических свойств пород составляет 1,5—2,3 US$/м³, а в случае обводнения массива — и выше. В случае применения гидромолотов себестоимость равна 0,8—1,5 US$/м³, причем степень обводнения не влияет на этот показатель.

К основным достоинствам безвзрывной технологии разрушения горного массива, в частности, при использовании гидромолота, по сравнению с традиционной буровзрывной технологией можно отнести следующие:

• снижение уровня потерь за счет более тщательной проработки контактных зон «порода—руда» в 1,5—2,0 раза, засорения — в 2—3 раза;
• 
  возможность ведения селективной выемки различных сортов руды;
• 
  снижение загрязнения окружающей среды в районе ведения горных работ за счет отсутствия выбросов вредных газов и пыли;
• 
  отсутствие сейсмического эффекта, сопровождающего взрывные работы;
• снижение уровня шума;
• увеличение производительности труда вследствие ведения непрерывного производственного процесса, несвойственного для буро­взрывной технологии;
• снижение себестоимости добычи полезного ископаемого за счет исключения расходов, связанных с БВР;
• улучшение качества продукции карьера: нет микротрещин и смешивания сортов руд.

Кварцит: свойства минерала, его происхождение, способы добычи

Содержание

• Происхождение породы
• Месторождения и способы добычи
• Структура (минеральный состав)
• Виды кварцита
• Свойства минерала
• Области применения

Кварцит — метаморфическая горная порода, характеризующаяся особой прочностью, приятным внешним видом и текстурой, а также разнообразием оттенков. Характеристики этого камня делают его востребованным не только в строительстве — кварцит также успешно применяется в скульптуре, интерьерном дизайне и даже в промышленности. О том, какими уникальными свойствами обладает этот материал, а также о его происхождении и сферах применения читайте в нашей статье.

Происхождение породы

Кварцит относится к горным породам метаморфического происхождения. Это означает, что он сформировался благодаря особым процессам изменения горных пород под воздействием внешних факторов. Происхождение кварцита стало результатом перекристаллизации песчаников кварца, высокой температуры и давления.

Месторождения и способы добычи

Кварцит является довольно распространенной горной породой. Его крупные месторождения — области, где залегают протяженные пласты данной породы, имеются в Америке, Африке, Восточной Европе. Однако, пожалуй, самым известным месторождением кварцита стала Республика Карелия. Именно там, на берегу Онежского озера, добывается редкая горная порода красноватого оттенка, именуемая малиновым кварцитом или шокшинским кварцито-песчаником.

Добыча кварцита — очень сложный и трудоемкий процесс. Минерал добывают в глубоких карьерах при помощи профессионального оборудования.

Самые распространенные способы добычи кварцита

• Взрывная отбойка кварцита. Наименее щадящий, однако самый недорогой способ. Процесс подразумевает бурение шурфов, закладку взрывчатки и подрыв горного пласта. Недостатком этого метода является большое количество отходов, поэтому, он скорее подойдет для получения строительного щебня.
• Метод воздушной подушки.  Еще один способ добычи кварцита — воздушная подушка. В горной выработке прорезают глубокий канал, который под большим давлением наполняют воздухом. Таким образом, происходит разрыв и откол глыбы от основного массива. Метод воздушной подушки также сопряжен с образованием отходов, так как подразумевает образование в глыбе микротрещин.
• Добыча с камнерезом. Третий, наиболее рациональный и наиболее дорогостоящий способ добычи кварцита — выпиливание. Кварцитные глыбы выпиливаются с помощью специальных канатов с алмазным напылением, а поднимаются из участка выработки при помощи кранов.

Структура (минеральный состав)

Кварцит имеет богатый минеральный состав. Помимо большого количества кварца (от 88 до 98%) он также содержит кремний и халцедон (4-5%), гидроокислы железа (2-3%), а также примеси других минералов, таких как слюда, тальк и полевой шпат.

Кварцит имеет преимущественно мелкозернистую и тонкозернистую структуру и гладкую поверхность.

Виды кварцита

Чаще всего минерал классифицируют по оттенкам: широко распространен белый, серый и малиновый кварцит. В зависимости того, какие дополнительные примеси присутствуют в составе кварцита, камень может получить зеленый, фиолетовый или черный цвет.

Самые популярные виды кварцита

• Малиновый кварцит. Самый плотный, тяжелый, востребованный и дорогостоящий вид минерала, применяемый в архитектуре, строительстве, облицовке и даже ландшафтном дизайне. Свое название он получил благодаря красноватому оттенку. Именно к малиновому кварциту относят упомянутый выше шокшинский кварцито-песчаник.
• Белый кварцит. Белый, или молочный кварцит значительно дешевле малинового, однако также является прочным и надежным материалом для строительства. Особенно часто его используют при возведении памятников, монументов, колонн и статуй.
• Серый кварцит. Этот минерал с серебристым оттенком чаще всего используется в качестве облицовочного материала.

Свойства минерала

Большую популярность кварцит получил не только благодаря своим внешним характеристикам. Вот несколько свойств минерала, которые позволяют ему стать надежным спутником строителей, архитекторов и дизайнеров:

1. Твердость. Кварцит — очень твердый камень. Он поддается обработке алмазом и хорошо полируется, однако случайно поцарапать каменную поверхность весьма затруднительно.
2. Плотность. Широкое применение кварцита в строительстве объясняется в том числе и высокой плотностью этого камня. Средняя плотность кварцита равна 2700 кг/м³ (выше плотности гранита на 100 кг/м³).
3. Термостойкость. Кварцит способен выдерживать самые резкие перепады температур.
4. Огнеупорность. Материал пожаробезопасен, он не горит и не плавится. Структурные деформации в нем начинают происходить лишь при температуре выше 1770 градусов Цельсия.
5. Долговечность. Высокая стойкость к внешним воздействиям делает этот камень очень долговечным. Первые признаки разрушения проявляются у изделий из кварцита лишь через 250-300 лет.

Области применения

1. Строительство. Кварцит часто используется для закладки фундаментов и цоколей, внешней облицовки фасадов, а также в качестве утеплительного материала. Иногда его применяют и непосредственно при возведении зданий. Так, с использованием кварцита были построены Храм Спаса-на Крови в Петербурге и верхняя часть Мавзолея Ленина в Москве.

2. Ландшафтный дизайн. Кварцит отлично подойдет для украшения загородного участка или парковой зоны. Он применяется для мощения садовых дорожек, строительства беседок и фонтанов, облицовки бассейнов.

3. Дорожное строительство. В дорожном строительстве кварцит используется для создания асфальтовой смеси.

4. Интерьерный дизайн. Кварцит подходит не только для внешней, но и для внутренней отделки зданий — отделки стен, облицовки полов, создания изящных лестниц, подоконников и столешниц.

5. Металлургия. Кварцит применяется в качестве флюса, который призван снижать температуру плавления больших объемов металла.

Обращаем ваше внимание, что мастерская Art Stone Group не специализируется на изделиях из кварцита. У нас вы можете заказать скульптуры, фонтаны, камины и архитектурный декор из натурального итальянского мрамора. Обращайтесь к нашим менеджерам, чтобы задать все интересующие вопросы и сделать заказ!

ОФОРМИТЬ ЗАКАЗ

Загрузить еще

Все
Арт
Тренды
Технологии
Стили
Интервью
Мероприятия

типов методов добычи полезных ископаемых | Cummins Inc.

Почему добыча полезных ископаемых?

Майнинг, без сомнения, является ключевым компонентом нашей жизни. Прежде чем перейти к различным типам майнинга, давайте рассмотрим, почему майнинг?

Обратите внимание: среднестатистическому младенцу, родившемуся сегодня, на всю жизнь потребуется 750 фунтов цинка (для бытовой техники, косметики и т. д.), 800 фунтов свинца (для аккумуляторов, медицинских устройств и т. д.), 1500 фунтов меди ( для электрических проводов и не только), 3 593 фунта алюминия (для приборов, банок, самолетов и не только) и 32 700 фунтов железа. Узнайте больше об этих пожизненных потребностей.

Сумма всего пяти минералов превышает 20 тонн материала на человека: примерно столько же весит 14-местный автомобиль.

Типы майнинга

Существует четыре наиболее распространенных типа майнинга.

Открытая разработка

Открытая разработка лучше всего подходит для добычи полезных ископаемых, находящихся близко к поверхности земли. Кроме того, обычно это более рентабельный метод добычи по сравнению с подземной добычей. Обычные полезные ископаемые, добываемые открытым способом, являются одними из наиболее добываемых, включая уголь, железо и бокситы.

Подземная добыча (или подземная добыча)

Подземная добыча лучше всего подходит для добычи полезных ископаемых, находящихся глубоко под поверхностью земли. Обычные полезные ископаемые, добываемые с использованием подземной добычи, включают золото, свинец и серебро. Важно помнить, что многие полезные ископаемые можно добывать как открытым, так и подземным способом. Относительная глубина месторождения и экономическая ценность минерала играют ключевую роль в определении того, какой метод добычи следует использовать. Подземная шахта может быть неглубокой до 300 метров или глубиной до 3 километров. Например, самый глубокий подземный рудник в мире, золотой рудник Мпоненг, расположенный в Южной Африке, имеет рабочую глубину более 3,1 км.

Добыча россыпей

Добыча россыпей – это метод выделения ценных металлов из отложений путем просеивания. Добыча россыпей часто ведется в руслах рек, песках и средах, где происходит естественное накопление отложений. Обычные полезные ископаемые, добытые при добыче россыпей, включают платину, олово и алмазы.

Добыча на месте

Добыча на месте — это метод извлечения полезных ископаемых из земли без извлечения смеси горных пород и руды на поверхность для переработки. Это достигается путем закачки раствора, который растворяет минерал в его первоначальном местоположении, и откачки раствора, который теперь включает минералы, на поверхность. Наиболее распространенным полезным ископаемым, добываемым с помощью добычи на месте, является уран.

Для горняков на выбор между этими методами добычи влияют четыре фактора: местонахождение полезных ископаемых, финансовая ценность месторождения, экологические соображения и химический состав полезных ископаемых.

Первопроходец

Углубите свой опыт в горном деле. Подпишитесь, чтобы получать периодические аналитические данные, тенденции и новости, специально предназначенные для горнодобывающей отрасли.

Адрес электронной почты

Постоянно открывать новые горизонты.

Ознакомьтесь с выбором номер один для горнодобывающих компаний и OEM-производителей в их усилиях по устойчивому достижению самой низкой стоимости производства.

Поставщик двигателей №1 для горнодобывающей промышленности.

Мы являемся экспертами в решении сложных задач в горнодобывающей промышленности. Ознакомьтесь с нашими кейсами по добыче полезных ископаемых.

Типы открытых горных работ

Существует три распространенных метода открытых горных работ.

Открытая добыча

Открытая добыча — это деятельность по удалению слоя земли для доступа к полезным ископаемым, которые находятся в неглубоких залежах, и продолжению такой же работы на прилегающих участках без углубления по вертикали. Открытая разработка лучше всего подходит для неглубоких и горизонтально расположенных месторождений. Открытые горные работы часто затрагивают более широкую площадь поверхности. Это связано с тем, что земляные работы продолжают перемещаться по поверхности по мере извлечения неглубоких отложений.

Открытая добыча полезных ископаемых

Открытая добыча полезных ископаемых — это деятельность по извлечению земли для доступа к залежам полезных ископаемых и продолжению этой работы в вертикальном положении в карьере. Этот метод лучше всего подходит для месторождений полезных ископаемых, которые находятся близко к поверхности земли, но не накапливаются горизонтально. Добыча открытым способом часто затрагивает более узкую площадь поверхности. Это связано с тем, что земляные работы продолжаются глубже в землю, а не горизонтально на поверхности, как при добыче открытым способом.

Добыча полезных ископаемых на вершине горы

Проще говоря, этот метод заключается в удалении вершины горы или холма для доступа к залегающим под ней полезным ископаемым. Затем вскрышные породы используются для заполнения близлежащих долин. Можно спорить о частичном совпадении методов добычи открытым способом и методов добычи с выемкой на вершине горы. Например, рассмотрим карьеры в Чили, расположенные на вершине горного хребта.

Первопроходец

Углубите свой опыт в горном деле. Подпишитесь, чтобы получать периодические аналитические данные, тенденции и новости, специально предназначенные для горнодобывающей отрасли.

Адрес электронной почты

Типы подземной добычи (или подземной добычи)

Ниже приведены три распространенных метода подземной добычи.

Комнатно-столбовая добыча

Комнатно-столбовая добыча – это деятельность по извлечению полезных ископаемых из отверстий, называемых комнатами, вырытыми в рудных пластах. Этот метод включает в себя выемку анклавов или комнат внутри рудного пласта, оставляя между ними столбы, удерживающие крышу. В этих помещениях происходит большая часть добычи полезных ископаемых. Столбы также можно выкапывать либо к концу жизненного цикла шахты, либо по мере перехода добычи на другой уровень.

Добыча блочным обрушением

Добыча блочным обрушением включает бурение скважин под землей, под рудным телом, и использование запланированных взрывов для разрушения руды и горных пород. Затем смесь горных пород и руды под действием силы тяжести транспортируется на переработку. Добыча блочным обрушением часто происходит, когда добыча открытым способом становится нерентабельной.

Разработка длинными забоями

Добыча полезных ископаемых длинными забоями — это деятельность по добыче полезных ископаемых с использованием больших комбайнов, часто установленных на конвейере. Комбайн перемещается по рудному пласту по мере извлечения полезных ископаемых. Добыча длинными забоями лучше всего подходит для рудных залежей, которые расположены горизонтально и где наблюдается сплошность залежей. Добыча угля часто происходит с использованием разработки длинными забоями.

Подробнее о майнинге

Как работают водородные двигатели для внедорожной техники?

46701

Реконструкция MasterStroke выплачивается для шахтеров

46186

Cummins и Komatsu для сотрудничества с развитием развития нулевых выбросов.

Перенаправление на

cummins.com

4.3.2: Методы подземной добычи | ABC 123: Тестовая площадка / Курс

4.

3.2: Методы подземной добычи

Методы подземной добычи становятся необходимыми, когда коэффициент вскрыши становится нерентабельным или иногда, когда использование земли на поверхности запрещает добычу открытым способом. Подземные методы традиционно разбиваются на три класса: безопорные, поддерживаемые, и методы обрушения . Эти классы больше всего отражают характеристики рудного тела и вмещающей породы. Если вы выкопаете подземное отверстие в руде или скале, будет ли это отверстие стабильным, т. е. останется ли оно открытым в течение длительного периода времени или начнет обваливаться? Если она неустойчива, т. е. окружающая руда или горная порода разрушаются и падают в выемку, какая поддержка потребуется, чтобы удержать выемку от обрушения? Ответы на эти вопросы приводят нас к выбору методов майнинга из одного из трех классов. Неподдерживаемые методы требуют добавления минимальных искусственных опор для обеспечения стабильного отверстия, в то время как поддерживаемые методы требуют добавления значительной поддержки, чтобы отверстия не обрушились. Наконец, третий класс, на первый взгляд, нелогичен: в общем наша цель для создания устойчивых отверстий под землей по очевидным причинам, но методы этого класса будут работать только в том случае, если вмещающая порода или рудное тело легко обрушатся под собственным весом — методы обрушения на самом деле зависят от этого обрушения, чтобы функционировать безопасно и продуктивно!

Неподдерживаемые методы

Комнатная и столбовая разработка

Этот метод добычи используется для извлечения пластовых отложений, которые являются горизонтальными или почти горизонтальными, когда рудное тело и окружающая порода являются достаточно прочными. В руде вырывают параллельные отверстия, т. е. помещения, и оставляют блоки руды, т. е. столбы, для поддержки вышележащих пластов. Помимо столбов, требуется небольшая искусственная поддержка, и она часто состоит из болтов, вставленных в вышележащие слои, чтобы скрепить слои вместе, заставляя их вести себя как прочная многослойная балка. Несколько примеров товаров, добываемых этим методом, включают уголь, свинец, известняк и соль. Исторически сложилось так, что если столбы были неправильными по размеру и расположению, что чаще встречается в определенных месторождениях металлов и неметаллов, этот метод был известен как 9.0144 забой и столб , а не помещение и столб. Вы по-прежнему будете слышать слова «забой» и «столб», но различие теперь в значительной степени не имеет значения. На этот метод приходится подавляющее большинство всех подземных горных работ в США и, вероятно, во всем мире. Посмотрите это видео (2:58), созданное компанией Caterpillar, в котором показано использование их оборудования при камерной и столбовой добыче полезных ископаемых.

Принципы камерно-столбовой разработки

источник: Caterpillar Global Mining

Противоусадочная обработка

Противоусадочная обработка используется для вскрытия крутопадающих рудных тел, когда руда и вмещающая порода являются достаточно прочными. Забой, т. е. большой участок шахты, где ведется активная добыча, добывается, но отбитая руда не удаляется, а остается на месте для поддержки стенок забоя до того времени, когда вся отбитая руда будет удален. Поскольку горная порода набухает, т. е. увеличивается в объеме при ее разрушении, необходимо отводить часть разбитой руды по мере постепенной разработки забоя. Название этого метода происходит от стягивания или усадки забоя. Современный и важный вариант этого метода известен как разработка вертикального отступления кратера (VCR). Несколько примеров товаров, добываемых этим методом, включают железо и палладий. Посмотрите это видео (3:01), созданное Atlas Copco, демонстрирующее метод подэтажной остановки горных работ.

Метод разработки подэтажной выемки

источник: Atlas Copco / Black Diamond Drilling Services

Открытая выемка

Этот тип добычи используется для извлечения крутопадающих рудных тел в компетентной породе. Руда удаляется из забоя, как только она добыта. Важными вариантами, используемыми в настоящее время, являются забойка на подэтаже и забой в больших скважинах. Несколько примеров товаров, добываемых этим методом, включают железо и свинец/цинк.

Поддерживаемые методы

Поддерживаемые методы исторически включали ограничитель выемки и насыпи, stull ограничитель и квадратный набор ограничитель . Однако последние два больше не используются из-за их крайней стоимости. Мы ограничим наше обсуждение тем, чтобы вырезать и заполнить пробкой.

Выемка и засыпка

Выемка и засыпка используется для извлечения руды из менее прочных материалов, в которых раскрытия не остаются стабильными после удаления руды, а вышележащие пласты не могут обрушиться. Часть рудного тела добывается, и сразу после того, как руда удалена, в отверстие помещается обратная засыпка, чтобы поддержать руду выше. Следующий фрагмент удаляется, разрез затем засыпается, и процесс повторяется. Как вы можете себе представить, это очень дорогой метод, и, следовательно, он будет использоваться только для извлечения ценных руд. Примером товара, добываемого этим методом, является золото. Посмотрите это видео (2:58), созданное Altas Copco, о методе добычи с выемкой и засыпкой.

Метод добычи с засыпкой

источник: Atlas Copco / Black Diamond Drilling Services

Методы обрушения

Методы обрушения включают блоковое обрушение, подэтажное обрушение и разработку длинными забоями . Для акцента позвольте мне повторить то, что я сказал ранее: методы обрушения используются в условиях, когда руда или вмещающая порода настолько слабы, что не могут выдерживать свой собственный вес в течение любого периода времени; методы работают только в том случае, если порода или руда легко прогибаются под собственным весом.

Блочное обрушение

Этот метод используется в слабых и массивных рудных телах, в которых руда подрезается, а затем по мере удаления разбитой руды оставшаяся часть рудного тела обрушивается в эту пустоту, и по мере извлечения большего количества руды обрушение продолжается. Обычно вмещающая порода довольно прочная, хотя в конечном итоге она имеет тенденцию прогибаться в пустоту, образовавшуюся в результате удаления руды. Трещины и обрушения часто прорываются на поверхность. Посмотрите это видео (3:16), созданное Atlas Copco, о методе блочного обрушения 9.0005

Метод блочного обрушения

источник: Atlas Copco / Black Diamond Drilling Services

Подэтажное обрушение

Этот тип обрушения используется в крепких и массивных рудных телах, в которых вмещающая порода очень слабая и быстро проваливается в пустоту создается путем удаления ядра. Как и при обрушивании блоков, пещера в конечном итоге достигает поверхности. Посмотрите это видео (3:05), созданное Atlas Copco, о методах разработки подэтажного обрушения.

Способ добычи подэтажным обрушением

Источник: Atlas Copco / Black Diamond Drilling Services

Разработка длинными забоями

Разработка длинными забоями представляет собой тип обрушения, применяемый к горизонтальным пластовым отложениям, таким как уголь. В то время как блочное и подэтажное обрушение, по сути, представляет собой вертикально продвигающиеся методы добычи металлов, разработка длинными забоями применяется к относительно тонким и плоским залеганиям — чаще всего к углю, но иногда к промышленному минералу, такому как трона. Угольный пласт извлекается полностью между подъездными путями, а затем, по мере отступления горных работ, вышележащие пласты обрушиваются в пустоты, оставшиеся после удаления угля. Посмотрите это видео (5:31), созданное Clearcut Mining Solutions, в котором показан метод разработки бревенчатых стен.

Добыча длинными забоями

Арам Дрейк

Наша цель при попытке классифицировать методы добычи состоит в том, чтобы упростить их изучение, поскольку методы данного класса, как правило, работают лучше всего в аналогичных обстоятельствах. Точно так же, как правило, существует всего несколько факторов, которые различают методы. Изучая схему классификации, мы облегчаем запоминание методов и признаков, при которых их можно или нельзя использовать. Также полезно отметить, что в выборе метода нет ничего святого. Если через пять лет характеристики месторождения изменятся, то будет использован другой метод. Есть примеры шахт, использующих три разных метода добычи в течение 15-летнего периода, поскольку они адаптируют метод добычи к изменяющимся геологическим условиям. Иногда один метод используется в качестве основного метода добычи, а другой используется при отступлении, например, для извлечения столбов. Позже мы также рассмотрим некоторые из этих случаев.

4.3.1: Методы открытых горных работ | ABC 123: Testing Site / Course

Print

4.3.1: Методы открытой разработки

Методы открытой разработки традиционно делятся на два класса: механические и водные . Механические методы основаны на разрушении руды механическими средствами, а водные методы основаны на использовании воды или другого растворителя, например. кислота, чтобы разрушить руду и облегчить ее удаление.

Механические методы

Добыча открытым способом

Этот вид добычи используется для разработки приповерхностных месторождений, в основном металлических и нерудных. Вскрышу вывозят на пустырь, а в рудном теле выкапывают большой карьер. Глубина ямы увеличивается за счет удаления материала в последовательных уступах. Несколько примеров товаров, добываемых этим методом, включают железо и алмазы.

Рис. 4.3.2 Шахта Бингэм-Каньон, ноябрь 2017 г.

Авторы и права: Дж. Саттерлин, © Penn State University, лицензия CC BY-NC-SA 4.0

Открытая разработка

Открытая разработка также известна как открытая разработка и используется для пластовых месторождений, и чаще всего для угля. Хотя это похоже на добычу открытым способом, отличительной чертой является то, что вскрышные породы не вывозятся на отвалы; а скорее, он сразу же бросается прямо в соседний выработанный выем. Существует два важных подметода открытых горных работ. Один из них известен как горнодобывающая промышленность и применим, когда местность относительно плоская; а другой контурная разработка , лучше подходит для горных районов. Несколько примеров товаров, добываемых этим методом, включают уголь и фосфаты.

Разработка карьеров

Разработка карьеров – это метод добычи блочного камня. Термин размерный камень охватывает определенные каменные изделия, используемые в архитектурных целях, такие как гранитные столешницы, мраморные полы и памятники, среди некоторых других. Цель добычи этих продуктов состоит в том, чтобы удалить большие плиты, которые можно разрезать и обработать в соответствии со строгими архитектурными требованиями. В отличие от открытых горных работ, при которых требуется уступка для предотвращения обрушения бортов или откосов карьера, высокая прочность и пригодность горной массы в карьерах таковы, что можно выкопать вертикальные стены высотой 1000 футов и более. Теперь, когда я дал вам классическое определение добычи полезных ископаемых, вы должны знать, что почти все используют это слово «карьер» для описания любой карьер в камне! Что ж… Несколько примеров товаров, добываемых этим методом, включают мрамор Джорджии и гранит Вермонта.

Шнековая добыча

Это метод извлечения дополнительного количества угля из-под верхнего борта контурной шахты, когда предельная степень вскрыши достигнута при открытых работах. Иногда его называют вторичной добычей, потому что это делается после того, как карьер достиг экономического предела.

Водные методы

Гидравлическая добыча

Гидравлическая добыча используется для ограниченного класса месторождений, характеризующихся рыхлой консолидацией, например месторождений россыпного типа. Для вытеснения отложений используется водомет высокого давления, а полученный раствор либо перекачивается на обогатительную фабрику, либо производится гравитационная сепарация на руднике с помощью чего-то вроде шлюза. Несколько примеров товаров, добываемых этим методом, включают золото и каолин.

Дноуглубительные работы

Этот метод используется для подводная добыча рыхлых материалов с помощью плавучей горнодобывающей машины, известной как земснаряд. В некоторых случаях залежи естественным образом находятся под водой, а в других территория затапливается, создавая искусственное озеро, на котором работает земснаряд. Несколько примеров товаров, добываемых этим методом, включают песок и гравий.

Добыча раствором

Добыча раствором используется для разработки глубоких месторождений, которые были бы нерентабельны при использовании подземных методов, но только в том случае, если руда легко растворяется растворителем. В этом методе отверстия просверливаются с поверхности в месторождение. В одну скважину закачивают растворитель, а в другую скважину откачивают полученный раствор с растворенным минералом. Этот растворенный или насыщенный раствор, как его часто называют, обрабатывается для извлечения интересующего минерала. В некоторых случаях используется только одно отверстие, но отверстие имеет внутреннюю и внешнюю части для отделения входящего растворителя от выходящего растворенного вещества. Вода, кислота и пар являются обычными растворителями. Несколько примеров товаров, добываемых этим методом, включают уран и серу.

Кучное выщелачивание

Кучное выщелачивание использовалось много лет назад как метод извлечения очень небольшого процента металла, оставшегося в хвостах горно-обогатительных фабрик. Были созданы большие отвалы, т. е. кучи, из хвостов бедной руды, растворителю давали капать и просачиваться через кучу, а затем насыщенный раствор извлекали и перерабатывали. Таким образом, это вторичный метод. В последние годы он все чаще используется для извлечения ценных металлов, таких как золото, из руд с очень низким содержанием золота. Несколько примеров товаров, добываемых этим методом, включают медь и золото.

‹ Урок 4.3: Методы майнинга
вверх
4.3.2: Методы подземной добычи ›

Методы добычи — Совет по наследию Калавераса

Шахтер со своим золотым лотком.

 Золотая лихорадка обычно считается периодом между 1848 и примерно 1860 годами, когда поток аргонавтов проник в горнодобывающие районы Калифорнии, исследовал новые области и в конечном итоге распространил свою деятельность на соседние территории. Самый устойчивый образ золотой лихорадки — это нетерпеливый седой старатель, стоящий на коленях у ручья с киркой и сковородой. Однако добыча полезных ископаемых быстро изменилась, превратившись из индивидуального предприятия в предприятие, основанное на групповых усилиях — гидравлическую и штрековую добычу — и, в конечном итоге, в промышленные предприятия с трудом и капиталом — добычу кварцевых залежей.

Добыча россыпей

Шахтер, добывающий золото с помощью люльки. (Предоставлено архивом округа Калаверасл)

В период золотой лихорадки преобладала добыча золота из россыпей. Только когда хард-рок или глубокая добыча стали распространяться, стали добывать и другие металлы, наряду с золотом. Добыча россыпей относится к добыче золота, которое природа выделила из связанной с ним породы и оставила в виде самородков, хлопьев, зерен или пыли. Поскольку этот процесс был связан с эрозией, вызванной водным потоком, золото, найденное «россыпью», находилось в руслах рек или в отложениях, оставленных в древних руслах рек. В период золотой лихорадки добыча россыпей в значительной степени зависела от ручного труда и использования воды, поэтому места добычи обычно располагались вдоль ручьев, в каньонах рек или в каньонах притоков. Типичное горнодобывающее оборудование того периода включало люльки, длинные томы, шлюзовые ящики и ручное оборудование (сковороды, кирки, лопаты и т. Д.). Шли годы, более сложные методы разработки россыпей (разработка рек с помощью дамб и насосов с водяным приводом, системы шлюзования из канав, боновые заграждения и другие зарождающиеся варианты гидравлического бурения, а также проходка штреков в древние гравийные породы) постепенно заменили горняка с его киркой. и панорамирование.

Методы добычи из россыпей, используемые в Калифорнии, были известны на протяжении столетий. Их нанимали испанцы в Новом Свете и горняки в Джорджии и Северной Каролине в 1820-х и 1830-х годах. Неудивительно, что горняки из этих регионов оказали влияние на предоставление информации о методах добычи (в основном на собственном примере) малоопытным шахтерам первых лет золотой лихорадки (Brereton 1976, 286-302). К ним относятся использование знакомой кастрюли (batea), люльки (коромысла), длинного тома и шлюзового ящика. Каждый из них был усовершенствованием предыдущего: люлька пропускала больше золотосодержащего материала, чем лоток (хотя лоток часто использовался в качестве последнего шага), длинный том был более эффективным, чем люлька, а шлюз более эффективен (особенно когда соединены последовательно), чем длинный том. В конечном итоге каждый из них был более водо- и капиталоемким для развития. Горняки использовали эти относительно простые методы для обработки поверхностных россыпных месторождений, обычно вблизи доступного источника воды.

Гидравлические горные работы

Гидравлические горные работы на участке Зеленая гора возле холма Мокелумне (любезно предоставлено Мэри Джейн МакСоли Гараменди).

Когда аргонавты узнали о россыпных месторождениях, они обратились к другим методам, которые оказали более выраженное воздействие на ландшафт. Горняки быстро поняли, что богатые россыпи могут быть обнаружены в третичном гравии, оставшемся в руслах древних рек в горах. Гравий возрастом миллионы лет представлял собой остатки отложений древних рек, протекавших через регион под углом к ​​современным ручьям, и был выброшен на берег, когда гранитный батолит Сьерра-Невады поднялся и изменил схему стока. Добыча этих золотосодержащих гравий потребовала применения совершенно иных методов, поскольку они были перекрыты непродуктивными отложениями, которые необходимо было удалить. В результате были разработаны два разных метода: гидравлический и проходной.

Появление гидравлической добычи полезных ископаемых было одним из основных усовершенствований методов россыпной добычи. Это оказало глубокое воздействие на окружающую среду Калифорнии, оставив неизгладимые шрамы на земле, мусор в каньонах и реках, а также сложную сеть каналов и канав, по которым вода перемещалась в горнодобывающие районы, удаленные от их источников. Гидравлика также требовала применения инвестиционного капитала и использовала парадигму индустриализма (наемный труд, ресурсы и услуги, приобретенные у других компаний и т. д.).

Гидравлические горняки использовали воду под большим давлением, чтобы смыть вскрышные породы и пропустить золотосодержащий гравий через сложные системы шлюзовых боксов. Водометы, которые чаще всего можно увидеть на исторических фотографиях, называемые мониторами или «гигантами», использовались для удаления «отходов» или вскрышных пород; мониторы меньшего размера использовались для промывки золотосодержащего гравия в шлюзовые системы рудников.

Расцвет гидравлической добычи полезных ископаемых пришелся на период с 1860-х до середины 1880-х годов, когда один из первых национальных судебных процессов по охране окружающей среды привел к ее строгому контролю и постепенно к ее эффективному прекращению. Основные рвы, питающие гидравлические шахты, обычно имели ширину от восьми до пятнадцати футов наверху, от четырех до шести футов в ширину внизу и три или более футов в глубину. Крутые склоны холмов и глубокие овраги преодолевались деревянными желобами и тяжелыми железными трубами диаметром от 20 до 40 дюймов. Эти системы часто переоборудовали для использования в государственных гидроэлектростанциях после того, как миновала эра гидродобычи (Logan 19).81, 194). Один из самых известных участков гидродобычи сохранился в Государственном историческом парке «Малаковские раскопки»; он представляет собой крупный пример, но ни в коем случае не единственный в регионе. В округе Калаверас этот тип добычи отмечен большими и обширными гидравлическими карьерами вокруг холма Мокелумне.

 Drift Mining

Шахта What Cheer работала в штольне возле холма Мокелумне в период с 1871 по 1937 год. Фото Эдит Ирвин, ок. 1900 г. (любезно предоставлено Университетом Бригама Янга).

Шахтерская добыча, вариант метода разработки древнего гравия на высоких сухих склонах холмов, включала проходку туннелей (штреков) в гравийные пласты и последующую обработку извлеченного материала. Его использовали там, где вскрышные породы были слишком глубоки для гидравлического бурения или где было меньше воды. Шахтерская добыча велась под лавовой шапкой на Столовой горе недалеко от Мерфиса и в третичные отложения вокруг холма Мокелумне.

Дноуглубительные работы

Окончательной доработкой россыпной добычи стали дноуглубительные работы. Успешные земснаряды в значительной степени являются изобретением 20-го века. Хотя в 1850-х годах были предприняты безуспешные попытки, особенно вдоль реки Юба, к 1880-м годам в Калифорнии были в значительной степени прекращены попытки ранних дноуглубительных работ. Поля добычи земснарядом располагались низко над уровнем моря, обычно там, где реки или крупные притоки выходили из гор, например, вокруг Дженни Линд в округе Калаверас. Первые успешные ковшовые земснаряды в США появились в Монтане в Баннаке в 189 г.5. К первым десятилетиям 20 века дноуглубительные работы стали эффективным, прибыльным и крупным бизнесом; основными инвесторами в дноуглубительные компании были самые богатые люди и корпорации страны.

Дноуглубительные работы были менее рискованными с финансовой точки зрения и более прибыльными, чем большинство видов добычи полезных ископаемых, потому что современные методы, такие как контрольные скважины, могли точно предсказать уровень добычи. Современный земснаряд обычно работает 18 часов в день, семь дней в неделю, по промышленному графику. Компании содержали механические мастерские, чтобы поддерживать в ремонте массивное оборудование. К 1905 земснаряды использовали систему вращающихся сит и встряхивающих столов для отделения золота от песка и гравия. Земснаряды в этих местах работали до середины 1960-х годов.

Земснаряд в Ланча-Плана в 1927 году (любезно предоставлено архивом округа Калаверас).

Такие машины нанесли значительный ущерб окружающей среде. Историк горного дела Спенс отметил, что хвостохранилища, расположенные длинными рядами, были визитной карточкой отрасли. Он также заметил, что, поскольку их деятельность в значительной степени началась до эпохи экологического регулирования, а ее отходы, как правило, ограничивались горнодобывающей промышленностью, отрасль в значительной степени избежала серьезного регулирования. Эти отвалы часто представляли собой в основном стерильный гравий и булыжник, на которых медленно росла растительность; требования о «повторной обработке» были отклонены в суде и в значительной степени неэффективны при попытке. Когда дноуглубительные работы в Калифорнии прекратились, имеющееся дноуглубительное оборудование было в значительной степени разобрано и отправлено на другие золотые прииски по всему миру.

Кварцевая жила / Глубокая добыча

Шахтеры во время золотой лихорадки быстро поняли, что золото существует в кварцевых жилах, и попытались добывать его. Еще в 1849 году знаменитый гид и первопроходец Кит Карсон обнаружил рудник Марипоса с его рудоносным кварцем. Ранние горняки использовали аррастры и другие простые механизмы, чтобы попытаться извлечь золото из породы, в которой оно было найдено.

Мельничный завод шахты Ангелов, действовавший с 1890 по 1918 год, располагался напротив шоссе 49.из сегодняшнего музея «Лагерь ангелов» (любезно предоставлено Историческим обществом округа Калаэрас).

Добыча кварцевых рудников требовала применения шести общих факторов, которые, по большей части, не применялись в большинстве форм простой добычи из россыпей. Во-первых, для проектирования и строительства физического оборудования для такой шахты, как надземной, так и подземной, требовались инженерно-технические знания. Хотя поначалу эти знания часто приобретались самостоятельно, с годами такой опыт становился все более и более важным. Во-вторых, обработка руды требовала применения тяжелого оборудования в сочетании с движущей силой. Руды должны были быть измельчены, чтобы высвободить их золото. Энергия для дробилок поступала от водяных колес, сжатого воздуха, а позже и от электричества. В-третьих, руда часто требовала химической обработки путем применения ртути, кислот, цианида и других растворов для высвобождения золота из соединений, в которых оно находилось. В-четвертых, для работы этих шахт, особенно крупных, требовалась наемная рабочая сила; конечно, это означало, что рудник должен был выплачивать зарплату независимо от того, какую ежедневную добычу жилы приносил компании. В-пятых, с течением времени на крупных рудниках стали требоваться горные геологи. Наконец, потребность в технических знаниях, тяжелом оборудовании, химических заводах и рабочей силе означала, что владельцам шахт требовался свободный доступ к финансовым рынкам и инвесторам для финансирования разработки и эксплуатации. Инвесторы нуждались в уверенности в том, что заявления рудника обоснованы и что его жилы могут принести доход, чтобы обеспечить возврат инвестиций.

Развитие кварцевых залежей шло неравномерно. К 1858 году насчитывалось более 280 штамповочных кварцевых мельниц, каждая из которых снабжалась одной или несколькими жилами. Но к 1861 году в эксплуатации оставалось только от 40 до 50. В последующие годы цифры менялись. Ручные дрели и черный порох были обычным явлением до 1868 года, когда шахтеры и горнодобывающие компании начали переходить на такие усовершенствования, как электрические дрели и динамит на основе нитроглицерина. Прошли десятилетия, прежде чем они стали обычным явлением. Камнедробилки, такие как дробилка Блейка, были представлены в 1861 году. Логан заметил: «Автоподатчик, камнедробилка, более тяжелые штампы и повышенная скорость движения значительно увеличили производительность штампов». Точно так же обработка концентратов шахт с течением времени становилась все более технологичной. К 1880-м годам машины для обработки фруктов и бесконечных резиновых лент более эффективно концентрировали выпуск штамповочных заводов, а также ртутных столов и другого оборудования. Развитие химических методов, таких как хлорирование, используемых в сочетании с такими концентраторами, еще больше повысило эффективность установок. Хлорирование применялось до 189 г.6, когда в промышленность вошел цианидный процесс (Logan 1981:195-196).

Из истории Рэнда Герберта, 2008    Исторический контекст и план археологических исследований горнодобывающих предприятий в Калифорнии. Департамент транспорта Калифорнии, Сакраменто.

Ссылки

Бреретон, Рослин
1976 г. Методы добычи полезных ископаемых на золотых приисках Калифорнии в 1850-х гг. Тихоокеанский историк 20 вып. 3: 286-302.

Лимбо, Рональд Х. и Уиллард П. Фуллер-младший
2004 г. Золото Калавераса: влияние добычи полезных ископаемых на округ Мать-Лоуд. Университет Невады Press, Рино.

Логан, Калифорния
1981 История методов добычи и измельчения в Калифорнии. Калифорнийская геология, сентябрь: 194.

Пол, Родман В.
Калифорнийское золото 1965 года: начало добычи на Дальнем Западе. Университет Небраски Press, Линкольн NB.

10 ключевых методов интеллектуального анализа данных и способы их использования в компаниях

10 основных методов интеллектуального анализа данных и способы их использования в компаниях
Перейти к основному содержанию

Получить информацию о программе

Предприятия собирают и хранят невообразимый объем данных, но как они превращают все эти данные в идеи, которые помогают им строить лучший бизнес? Интеллектуальный анализ данных, процесс просеивания огромных объемов данных для выявления скрытых бизнес-тенденций или шаблонов, делает возможным эти трансформационные бизнес-идеи.

Интеллектуальный анализ данных — не новая технология. Согласно Hacker Bits, его корни восходят к 1930-м годам, но более широко этот термин стал использоваться в 19-м веке. В 90-е годы предприятия пытались справиться с постоянно растущим объемом данных, которые производило наше общество, чтобы извлечь из них пользу.

Появление современных компьютеров и применение методов интеллектуального анализа данных означало, что предприятия наконец-то смогли анализировать экспоненциальные объемы данных и извлекать неинтуитивные ценные сведения; прогнозирование вероятных результатов бизнеса, снижение рисков и использование вновь выявленных возможностей.

Из-за своей полезности во многих отраслях и критической роли в успехе бизнеса интеллектуальный анализ данных является многообещающим карьерным путем. Компании нуждаются в специалистах по обработке и анализу данных, обладающих навыками майнинга, которые могут представить свои результаты в понятной форме. По данным Бюро статистики труда США, ожидается, что к 2029 году занятость ученых, занимающихся компьютерными и информационными исследованиями, вырастет на 15 процентов..

Заинтересованы в карьере в области науки о данных? Рассмотрите учебный курс по науке о данных и аналитике Технологического института Джорджии, чтобы освоить необходимые базовые навыки всего за 24 недели.

Итак, какие ключевые методы должны знать начинающие майнеры данных? Вот 10 методов интеллектуального анализа данных, которые мы подробно рассмотрим:

1. Кластеризация
2. Ассоциация
3. Очистка данных 
4. Визуализация данных
5. Класс
6. Машинное обучение
7. Предсказание
8. Нейронные сети
9. Обнаружение выбросов
10. Хранилище данных

Если вы хотите продолжить карьеру в области науки о данных, читайте дальше, чтобы узнать больше об этих методах интеллектуального анализа данных и о том, как они могут привести к успеху в различных отраслях.

Просмотрите ранее предоставленную информацию.

^* указывает обязательное поле.

Имя ^*

Фамилия ^*

Адрес электронной почты ^*

Номер телефона ^*

Уровень для средней школы

0202020202020202020202020202020202020202020202 -годичный уровень

02 -годиос. Степень

0202 -годильскую диплому 9042. Недавний выпускник, первое место работыИзменить свой карьерный путьПродвинуться по карьерной лестницеРазвить свой бизнесЯ не уверен, что лучше всего описывает вашу цель? ^*

Какая область вас больше всего интересует? ^*

НетДа, менее 2 летДа, от 2 до 5 летДа, более 5 летДа, более 10 летОпыт работы в данной сфере? ^*

НемедленноВ течение 6 месяцевЧерез 6-12 месяцевЧерез год или болееКак скоро вы хотите начать? ^*

СШАКанадаГерманияМексикаСтрана ^*

Когорта/Категория программы ^*

Отправляя эту форму, вы соглашаетесь с тем, что учебные лагеря Технологического института Джорджии могут связаться с вами по поводу этого учебного лагеря.
Ваши личные данные будут использоваться, как описано в нашей политике конфиденциальности. Вы можете отказаться от получения сообщений в любое время.

Не ****@домен.com ?
Поделитесь информацией, чтобы получить эксклюзивный доступ к нашим статьям.

10 Методы интеллектуального анализа данных

1. Кластеризация

Кластеризация — это метод, используемый для визуального представления данных, например, в виде графиков, показывающих тенденции покупок или демографические данные о продажах определенного продукта.

Что такое кластеризация в интеллектуальном анализе данных?

Кластеризация — это процесс группировки ряда различных точек данных на основе их характеристик. Таким образом, майнеры данных могут беспрепятственно делить данные на подмножества, что позволяет принимать более обоснованные решения с точки зрения широкой демографии (например, потребителей или пользователей) и их соответствующего поведения.

Методы кластеризации данных

• Метод разделения: включает разделение набора данных на группу определенных кластеров для оценки на основе критериев каждого отдельного кластера. В этом методе точки данных принадлежат только одной группе или кластеру.
• Иерархический метод: При использовании иерархического метода точки данных представляют собой единый кластер, который группируется на основе сходства. Затем эти вновь созданные кластеры можно анализировать отдельно друг от друга.
• Метод на основе плотности: Метод машинного обучения, при котором точки данных, построенные вместе, подвергаются дальнейшему анализу, но точки данных сами по себе помечаются как «шум» и отбрасываются.
• Метод на основе сетки: Он включает разделение данных на ячейки сетки, которые затем могут быть сгруппированы по отдельным ячейкам, а не по всей базе данных. В результате кластеризация на основе сетки имеет быстрое время обработки.
• Метод на основе моделей: В этом методе модели создаются для каждого кластера данных, чтобы найти данные, которые лучше всего подходят для этой конкретной модели.

Примеры кластеризации в бизнесе

Кластеризация помогает компаниям более эффективно управлять своими данными. Например, розничные продавцы могут использовать модели кластеризации, чтобы определить, какие клиенты покупают определенные продукты, в какие дни и с какой частотой. Это может помочь розничным продавцам ориентировать продукты и услуги на клиентов из определенной демографической группы или региона.

Кластеризация может помочь продуктовым магазинам сгруппировать продукты по различным характеристикам (торговая марка, размер, стоимость, вкус и т. д.) и лучше понять их тенденции продаж. Это также может помочь компаниям по страхованию автомобилей, которые хотят определить группу клиентов, которые обычно имеют высокие годовые требования, чтобы более эффективно оценивать полисы. Кроме того, банки и финансовые учреждения могут использовать кластеризацию, чтобы лучше понять, как клиенты используют личные услуги по сравнению с виртуальными, чтобы лучше планировать часы работы отделений и штатное расписание.

2. Ассоциация

Правила ассоциации используются для поиска корреляций или ассоциаций между точками в наборе данных.

Что такое ассоциации в интеллектуальном анализе данных?

Исследователи данных используют ассоциации для обнаружения уникальных или интересных взаимосвязей между переменными в базах данных. Ассоциация часто используется, чтобы помочь компаниям определить маркетинговые исследования и стратегию.

Методы интеллектуального анализа данных Ассоциация

Два основных подхода к использованию ассоциаций в интеллектуальном анализе данных — это одномерный и многомерный методы.

• Одномерная ассоциация: Это включает поиск одного повторяющегося экземпляра точки данных или атрибута. Например, розничный продавец может искать в своей базе данных случаи покупки определенного продукта.
• Многомерная ассоциация: Это включает поиск более чем одной точки данных в наборе данных. Тот же продавец может захотеть узнать больше информации, чем то, что покупатель купил, например, его возраст, способ покупки (наличные или кредитная карта) или возраст.

Примеры ассоциации в бизнесе

Анализ импровизированного покупательского поведения является примером ассоциации, то есть розничные продавцы отмечают в исследованиях данных, что родители, покупающие товары для ухода за детьми, с большей вероятностью приобретают для себя специальные продукты питания или напитки в течение одного и того же путешествие. Эти покупки могут быть проанализированы с помощью статистической ассоциации.

Ассоциативный анализ имеет множество других применений в бизнесе. Для розничных продавцов это особенно полезно при внесении предложений о покупке. Например, если клиент покупает смартфон, планшет или устройство для видеоигр, анализ ассоциации может порекомендовать сопутствующие товары, такие как кабели, применимое программное обеспечение и защитные чехлы.

Кроме того, ассоциация используется правительством для использования данных переписи и планирования общественных услуг; он также используется врачами для более эффективной диагностики различных заболеваний и состояний.

3. Очистка данных

Очистка данных — это процесс подготовки данных для анализа.

Что такое очистка данных в интеллектуальном анализе данных?

Очистка данных включает в себя организацию данных, удаление дубликатов или поврежденных данных и заполнение любых нулевых значений. Когда этот процесс завершен, наиболее полезная информация может быть собрана для анализа.

Методы очистки данных

• Проверка данных: Это включает проверку того, что каждая точка данных в наборе данных имеет правильный формат (например, номера телефонов, номера социального страхования).
• Преобразование типов данных : Это обеспечивает единообразие данных в наборе данных. Например, числовые переменные содержат только числа, а строковые переменные могут содержать буквы, цифры и символы.
• Удаление ненужных данных: Это очищает бесполезные или неприменимые данные, чтобы можно было полностью выделить необходимые точки данных.
• Устранение повторяющихся точек данных: Это помогает ускорить процесс майнинга за счет повышения эффективности и уменьшения количества ошибок.
• Удаление ошибок: Это устраняет опечатки, орфографические ошибки и ошибки ввода, которые могут негативно повлиять на результаты анализа.
• Завершение отсутствующих значений: Это дает оценочное значение для всех данных и уменьшает отсутствующие значения, что может привести к искаженным или неверным результатам.

Примеры очистки данных в бизнесе

По данным Experian, 95% предприятий говорят, что на них повлияло низкое качество данных. Работа с неправильными данными тратит время и ресурсы, увеличивает затраты на анализ (поскольку модели необходимо повторять) и часто приводит к ошибочным аналитическим данным.

В конечном счете, независимо от того, насколько хороши их модели или алгоритмы, предприятия страдают, когда их данные неверны, неполны или повреждены.

4. Визуализация данных

Визуализация данных — это перевод данных в графическую форму, чтобы проиллюстрировать их значение для заинтересованных сторон.

Что такое визуализация данных в интеллектуальном анализе данных?

Данные могут быть представлены визуально в виде диаграмм, графиков, карт, диаграмм и т. д. Это основной способ, которым специалисты по данным отображают свои выводы.

Методы визуализации данных

Существует множество методов визуального представления данных. Вот некоторые из них:

• Сравнительные диаграммы: Диаграммы и таблицы отображают взаимосвязь в данных, таких как ежемесячные продажи продуктов в течение одного года.
• Карты: Карты данных используются для визуализации данных, относящихся к определенным географическим местоположениям. С помощью карт данные можно использовать для отображения плотности населения и изменений; сравнить население соседних штатов, округов и стран; определить, как население распределено по географическим регионам; и сравнить характеристики в одном регионе с характеристиками в других регионах.
• Тепловые карты: Это популярный метод визуализации, который представляет данные с помощью различных цветов и штриховок, чтобы указать закономерности и диапазоны данных. Его можно использовать для отслеживания всего, от изменений температуры в регионе до тенденций в еде и поп-культуре.
• Графики плотности: Эти визуализации отслеживают данные за определенный период времени, создавая нечто похожее на горный хребет. Графики плотности позволяют легко представить появление отдельных событий во времени (например, месяц, год, десятилетие).
• Гистограммы: Они аналогичны графикам плотности, но представлены столбиками на графике вместо линейной формы.
• Сетевые диаграммы: На этих диаграммах показано, как точки данных соотносятся друг с другом с помощью ряда линий (или связей), соединяющих объекты вместе.
• Диаграммы рассеяния: Эти графики представляют отношения точек данных на оси с двумя переменными. Диаграммы рассеяния можно использовать для сравнения уникальных переменных, таких как ожидаемая продолжительность жизни в стране или сумма денег, ежегодно расходуемая на здравоохранение.
• Облака слов: Эти изображения используются для выделения конкретных слов или фраз, встречающихся в тексте; чем больше размер слова в облаке, тем чаще оно используется.

Примеры визуализации данных в бизнесе

Визуальное представление данных является важным навыком, поскольку оно делает данные понятными для руководителей, клиентов и заказчиков. По данным Markets and Markets, ожидается, что к 2026 году объем рынка глобальных инструментов визуализации данных почти удвоится (до 10,2 млрд долларов США)9.0005

Компании могут принимать более быстрые и обоснованные решения, когда им предоставляются данные, которые легко понять и интерпретировать. Сегодня это обычно достигается с помощью эффективных, визуально доступных средств, таких как графики, 3D-модели и даже дополненная реальность. В результате начинающим специалистам по данным рекомендуется рассмотреть возможность изучения таких навыков в рамках учебного курса по науке о данных и визуализации.

5. Классификация

Классификация — это фундаментальный метод интеллектуального анализа данных, который можно применять практически в любой отрасли. Это процесс, в котором точки данных из больших наборов данных распределяются по категориям в зависимости от того, как они используются.

Что такое классификация в интеллектуальном анализе данных?

В интеллектуальном анализе данных классификация считается формой кластеризации, то есть она полезна для извлечения сопоставимых точек данных для сравнительного анализа. Классификация также используется для обозначения широких групп в рамках демографической, целевой аудитории или пользовательской базы, с помощью которых компании могут получить более четкое представление.

Методы классификации интеллектуального анализа данных

• Логистическая регрессия: Этот алгоритм пытается показать вероятность определенного результата в пределах двух возможных результатов. Например, служба электронной почты может использовать логистическую регрессию, чтобы предсказать, является ли электронное письмо спамом.
• Деревья решений: После того, как данные классифицированы, можно задать дополнительные вопросы, а результаты представить в виде диаграммы, называемой деревом решений. Например, если компьютерная компания хочет предсказать вероятность покупки ноутбука, она может спросить: Является ли потенциальный покупатель студентом? Данные классифицируются по деревьям принятия решений «Да» и «Нет», после чего аналогичным образом задаются другие вопросы.
• K-ближайших соседей (KNN): Это алгоритм, который пытается идентифицировать неизвестный объект, сравнивая его с другими. Например, продуктовые сети могут использовать алгоритм K-ближайших соседей, чтобы решить, включать ли станцию ​​суши или горячих блюд в их новую планировку магазина, основываясь на привычках потребителей на местном рынке.
• Наивный Байес: Основанный на теореме Байеса о вероятности, этот алгоритм использует исторические данные, чтобы предсказать, произойдут ли подобные события на основе другого набора данных.
• Метод опорных векторов (SVM): Этот алгоритм машинного обучения часто используется для определения линии, которая наилучшим образом разделяет набор данных на два класса. SVM может помочь классифицировать изображения и используется в программном обеспечении для распознавания лиц и рукописного ввода.

Примеры классификации в бизнесе

Финансовые учреждения классифицируют потребителей на основе множества переменных для продвижения новых кредитов или прогнозирования рисков кредитных карт. Между тем, погодные приложения классифицируют данные, чтобы спрогнозировать общее количество снегопадов и другие подобные цифры. Продуктовые магазины также используют классификацию для группировки продуктов по покупателям, что помогает прогнозировать модели покупок.

6. Машинное обучение

Машинное обучение — это процесс, в котором компьютеры используют алгоритмы для самостоятельного обучения. Становясь все более актуальной частью современных технологий, машинное обучение делает компьютеры «умнее», обучая их выполнять задачи на основе собранных ими данных.

Что такое машинное обучение в интеллектуальном анализе данных?

Применение машинного обучения в интеллектуальном анализе данных огромно. Машинное обучение и интеллектуальный анализ данных входят в понятие науки о данных, но не являются взаимозаменяемыми терминами. Например, компьютеры выполняют интеллектуальный анализ данных как часть своих функций машинного обучения.

Методы машинного обучения

• Обучение с учителем: В этом методе алгоритмы обучают машины обучению, используя предварительно размеченные данные с правильными значениями, которые машины затем классифицируют самостоятельно. Он называется контролируемым, потому что процесс обучает (или «контролирует») компьютеры классифицировать данные и прогнозировать результаты. Контролируемое машинное обучение используется в классификации интеллектуального анализа данных.
• Обучение без учителя: Когда компьютеры обрабатывают неразмеченные данные, они участвуют в обучении без учителя. В этом случае компьютер сам классифицирует данные, а затем самостоятельно ищет закономерности. Неконтролируемые модели используются для кластеризации и ассоциации.
• Полууправляемое обучение: Полууправляемое обучение использует комбинацию размеченных и неразмеченных данных, что делает его гибридом вышеуказанных моделей.
• Обучение с подкреплением: Это более многоуровневый процесс, в ходе которого компьютеры учатся принимать решения на основе изучения данных в определенной среде. Например, компьютер может научиться играть в шахматы, изучая данные о тысячах онлайн-игр.

Примеры машинного обучения в бизнесе

С помощью машинного обучения компании могут использовать компьютеры для быстрого выявления всевозможных шаблонов данных (в продажах, использовании продуктов, покупательских привычках и т. д.) и разрабатывать бизнес-планы, используя эти идеи. Это растущая потребность во многих отраслях.

Согласно опросу MicroStrategy, 18% специалистов по аналитике заявили, что машинное обучение и искусственный интеллект окажут наибольшее влияние на их стратегии в течение следующих пяти лет. Таким образом, изучение более сложных тем, таких как машинное обучение, становится обязательным для специалистов по данным.