УДК 622.271

Определение потерь и разубоживания полезного ископаемого открытых сложноструктурных месторождений

Толеубекова Ж.З., к.т.н., асс.профессор

Казахский агротехнический  университет  имени С.Сейфуллина, Казахстан

Доненбаева Н.С., магистрант

Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева, Казахстан

Рассмотрен подход к определении нормативов потерь обеспечивающие наибольшую точность результатов расчетов и их практическую пригодность ни только на стадии проектирования, но и на стадии добычных работ при отработке конкретных зон карьерного пространства в процессе его эксплуатации. А также установлены предварительные показатели потерь и конструктивного разубоживания.

При разработке месторождения «Аяк-Коджан» открытым способом основными видами потерь и разубоживания руды, подлежащих нормированию, являются потери и разубоживание, образующиеся при добыче в приконтурных зонах и на контактах руды с породными прослоями, не включенными в подсчет запасов (мощностью более 10м). Нормативные значения эксплуатационных потерь (при экскавации, погрузке, при транспортировке, при взрывных работах и пр.) принимаются на основании статистических данных и в соответствии с рекомендациями Отраслевой инструкции по определению, нормированию и учету потерь и разубоживания на предприятиях цветной металлургии, а также с учетом экономических показателей данного проекта. Основными критериями для обоснования потерь полезного ископаемого являются:

- действующие параметры кондиций;

- параметры выемочной единицы.

Изменчивость условий залегания полезного ископаемого месторождения Аяк-Коджан в границах карьера как в плане, так и на глубину предопределяет необходимость принятия в качестве выемочной единицы слой рудной зоны мощностью равной высоте сдвоенного добычного уступа - 10м. Такой подход к определению нормативов потерь обеспечивает наибольшую точность результатов расчетов и их практическую пригодность ни только на стадии проектирования, но и на стадии добычных работ при отработке конкретных зон карьерного пространства в процессе его эксплуатации.

Параметры физико-механических свойств руды и кондиций приняты на основании утвержденных протоколом запасов полезных ископаемых на месторождении.

Для проведения расчетов принята дискретизация матричной геологической модели с размером единичного объема 2х2х2 м. Такая степень детализации, с одной стороны, соответствует минимальным технологическим параметрам добычного блока, с другой стороны, имеет точность в 4 раза больше, чем точность экстраполяции при оконтуривании блоков. При наличии уточненной информации отдельные ячейки матричной геологической модели могут разбиваться на подблоки размером 1х1х1 м с сохранением всей алгоритмической структуры расчетов.   

Рис. 1 - Схема отработки уступа высотой 10м двумя подуступами по 5м в породах,

требующих предварительного рыхления

Технологическая руда в забоях характеризуется сложный, с нечетким, визуально неразличимым контактом, при котором граница рудного тела устанавливается по данным опробования и геологической документации с учетом специфики оруденения.

Рис. 2 - Схема к расчету нормативов потерь и разубоживания

в приконтактных зонах при разработке крутопадающих залежей

За нормативные величины потерь и разубоживания руды при разработке рудных уступов принимаем количество потерянной руды и количество разубоживающих пород, приходящиеся на 1м протяженности приконтактной зоны.

Потери и разубоживание при разработке крутопадающих залежей представляют собой треугольники теряемой руды (S_п) и примешиваемых пород (S_p), образующиеся из-за несовпадения углов откосов уступов (=60-75⁰) с углами падения рудной залежи (=75-85⁰) (Рисунок-2) и при экономически обоснованном бортовом содержании (С_о) определяются по следующей формуле:

                                                                                     (1)

При этом расстояние l до крайней отбойной скважины определяется по формуле:

           l₁= H ctg - h (ctg-ctg);           l₂= Hctg-h(ctg-ctg.                     (2)

Площади треугольников теряемой руды S_п  и примешиваемых пород S_p, м²:

   S_п =   (ctg-ctg);          S_p = , если > и

              S_п =   (ctg-ctg);        S_p = , если < ,          (3)

где С – содержание металлов в погашаемых балансовых запасах;

С_о – экономически обоснованное бортовое содержание;

b – содержание в разубоживающих породах ;

Y – объемный вес руды, породы (Y_p =2.65 т/м³; Y_п=2.65 т/м³).

         Нормативные величины потерь и разубоживания руды, приходящиеся на 1 п.м. протяженности контакта, соответственно равны:

П_н = S_n xY_p т/пог.м;

                                                 Р_{н =} S_p x Y_п т/пог.м.                                               (4)

Уровень потерь П и разубоживания Р по горизонту рассчитан по формулам:

                              П=                             Р =              (5)

где:   L – протяженность контакта руды и вмещающих пород, м.

Эксплуатационные потери по физическому состоянию подразделяются на 2-е группы:

- потери полезного ископаемого в массиве;

- потери отделенного от массива (отбитого) полезного ископаемого (при погрузке, транспортировке, при буровзрывных работах и прочие).

Последние определяются на основании статистических данных и составляют порядка 0.5–1.0%. Проектом этот показатель принят равным 1.5 %  с учетом перегрузки руды на промежуточных складах.

В таблице - 1 приведены нормативные потери и разубоживание по месторождению «Аяк-Коджан».

         Усложняющим и удорожающим добычу фактором является также неизбежное повышение (конструктивное) разубоживания.

         Кроме того, учитывая, что при перевозке руды будут использоваться промежуточные рудные склады, статистические потери приняты в пределах 1.5%. В итоге общие потери руды составляют порядка 3.11%.

Установленные предварительные показатели потерь и конструктивного разубоживания должны быть проверены на конкретных эксплуатационных блоках и по полученным результатам должна быть произведена корректировка потерь и разубоживания на уровне годовых  планов горных работ.

Рис. 3 - Показатели потерь и разубоживания по горизонтам карьера

Таблица 1 - Сводная таблица по расчету потерь и разубоживания руды при добыче на карьере Аяк-Коджан

Из графика видно, что на карьере, вследствие особенностей залегания рудных тел, с понижением горных работ потери будут снижаться в абсолютном и в относительном выражении (от 5,11% до 2,54%), при этом средняя величина потерь в проектном контуре составит 4,05%.

Разубоживание при понижении горных работ будет колебаться в диапазоне от 12,88% до 16,45% и составит в среднем в контуре карьера 14,8%.

В проектных расчетах используются средние величины, полученные по конечным контурам карьера: потери – 4,0; разубоживание 15,0%.

Библиографический список

1. Отчет «Исследование потерь и разубоживания руды на карьерах рудников «Тур» и «Восточный Камыс» (заключительный). КарГТУ, Караганда, 2005.
2. Жумадильдинов Б.И., Окатов Р.П., Темирханов К.К. Выделение выемочных единиц при разработке сложноструктурных месторождений полезных ископаемых. «Горный журнал», № 9. Изв. ВУЗов. Екатеринбург, 1993. – 51 – 53с.
3. Жумадильдинов Б.И., Темирханов К.К., Кукеев К. Конструктивные потери и разубоживание руды, их нормирование на карьерах Саякского рудника. Труды КарПТИ. Горное дело. Вып.2, Караганда, 1994. – 124-129с.
4. Толеубекова Ж.З., Низаметдинов Ф.К., Определение потерь и разубоживания сложноструктурных месторождений.    Вестник/КазНТУ имени К.И.Сатпаева вып. 3 Алматы, 2009 с.17.
5. Сборник инструктивных материалов по охране и рациональному использованию полезных ископаемых. М., «Недра», 1977. 197с. (Министерство Цветной металлургии СССР).

1. Государственный кадастр недвижимости и земельно-имущественные отношения
   
2. Мониторинг природных ресурсов и охрана окружающей среды
   
3. Комплексное использование природных ресурсов
   
4. Современные вопросы геологии
   
5. Физика горных пород
   
6. Новые технологии в природопользовании
   
7. Применение современных информационных технологий
   
8. Экономические аспекты недвижимости
   
9. Мониторинг использования объектов недвижимости
   
10. Топографо-геодезическое обеспечение кадастровых работ