книги из ГПНТБ / Юматов Б.П. Открытая разработка сложноструктурных месторождений цветных металлов
.pdfрн, образующиеся при проходке горно-капитальных выработок, транспортных берм и др.
Если блок (участок) разрабатывается в течение нескольких пла нируемых периодов времени, то среднее значение плановых потерь по блоку (участку) должно быть тождественным их нормативным показателям в том же контуре.
Для экономически целесообразного снижения величины потерь полезного ископаемого допускается разубоживанне руды неконди ционными рудами и пустыми породами.
Граница технически и экономически целесообразного сниже ния потерь за счет увеличения разубоживания или, наоборот, уве личения потерь за счет уменьшения разубоживания, в каждом кон
кретном случае различна и определяется путем |
технико-экономи |
||
ческого сопоставления возможных |
вариантов |
ведения |
горных |
работ в приконтактных зонах блока |
(участка) |
на стадии |
норми |
рования. |
|
|
|
Контроль за соблюдением утвержденных нормативов потерь и разубоживания, а также за правильным отражением их в годовых технических отчетах и при списании погашенных балансовых за пасов производится геолого-маркшейдерской службой и ОТК гор ного предприятия.
Важным условием правильного нормирования и учета является установление основных видов эксплуатационных потерь. Особенно это важно с точки зрения выбора технически возможных вариан тов разработки для их экономического сравнения при нормирова нии потерь и разубоживания, установления характера экономиче ски неоправданных потерь и разработки мероприятий по их сни жению. Важное значение имеет также принятая классификация потерь.
В наибольшей степени современным требованиям отвечает клас сификация потерь полезных ископаемых при добыче, разработан
ная М. И. Агошковым |
[1, 32]. Все потери |
по месту |
их |
образования |
||
в этой классификации |
подразделяются на |
классы: |
|
|
||
I |
класс — общешахтные |
(общерудничные, общеприисковые); |
||||
I I |
класс — эксплуатационные. |
|
|
|
||
Эксплуатационные потери по состоянию оставленного в недрах |
||||||
или потерянного полезного |
ископаемого |
целятся |
на |
следующие |
||
подклассы и группы. |
|
|
|
|
|
|
Подкласс А. Потери неотбитого полезного |
ископаемого: |
|||||
группа I — потери полезного ископаемого |
в массиве: |
|
||||
1) в междуэтажных, межблоковых, межкамерных, межпанель |
||||||
ных |
целиках; |
|
|
|
|
|
2)в целиках внутри выемочного участка (камеры, панели, ла вы, карьерного поля);
3)в пожарных, затопленных и аварийных участках;
группа I I — потери от неполноты извлечения руды по контуру ме сторождения:
1) в лежачем и висячем боках рудного тела (почве, кровле);
100
2)в геологических нарушениях месторождения;
3)иа флангах месторождения.
Подкласс Б. Потери отбитого полезного ископаемого:
группа I — потери в выработанном пространстве:
1)оставленного в выработанном пространстве полезного иско паемого, смешанного с породой;
2)в закладке выработанного пространства;
3)в местах обрушений, завалов;
4)в пожарных и затопленных участках;
группа I I — потери вне выработанного |
пространства: |
|
||||
1) в породных отвалах полезного |
ископаемого, |
смешанного с |
||||
породой (при отбойке или экскавации); |
|
|
|
|||
2) в местах складирования, погрузки, разгрузки и сортировки |
||||||
полезного |
ископаемого. |
|
|
|
|
|
Потери |
первой группы подкласса А являются основными при |
|||||
подземной |
разработке, а |
потери второй |
группы — основными |
при |
||
разработке |
большинства |
месторождений |
открытым |
способом, |
осо |
бенно блоков (участков) с раздельной выемкой.
Из приведенной классификации эксплуатационных потерь вид но, что она охватывает все главные виды потерь, происходящих при открытой разработке месторождений, отражает места и стадии
технологических процессов, |
удобна при |
организации |
технико-эко |
|
номического нормирования |
и |
учета их |
на горных |
предприятиях. |
В соответствии с Типовыми |
методическими указаниями по нор |
мированию потерь твердых полезных ископаемых [32] на открытых горных работах нормированию подлежит только та часть эксплуа тационных потерь, которая зависит от технологии, ее параметров и организации горных работ на добычных уступах. К этим потерям относятся потери неотбитого полезного ископаемого в почве и ле жачем боку залежи, когда граница открытых горных работ совпа дает с ее контуром; потери в целиках внутри выемочного участка;
потери отбитого полезного ископаемого, удаленного в |
отвал вме |
|||||
сте с породами |
вскрыши и забалансовыми |
рудами при проходке |
||||
подготовительных |
выработок; потери при селективной |
разработке |
||||
блока (участка), |
когда |
полезное |
ископаемое |
оставляют |
в почве и |
|
лежачем боку |
залежи, |
а также |
в местах |
погрузки, |
разгрузки, |
|
складирования |
и |
сортировки. |
|
|
|
Если при добычных работах порода, оставленная на контакте залежи после производства вскрышных работ, отгружается вместе с рудой на обогатительную фабрику, то возможное содержание полезного компонента в товарной руде снижается и при этом ухуд шаются технико-экономические показатели всего горно-обогати тельного цикла. Поэтому наравне с потерями нормируется и разу боживание.
Потери и разубоживание на открытых горных работах обра-* зуются главным образом при ведении горных работ в зонах кон такта руды с породой, т. е. в приконтактных зонах.
При эксплуатации сложноструктурных месторождений разра-
101
батываемые блоки (участки) характеризуются неоднородным строе нием и содержат наряду с кондиционным полезным ископаемым некондиционные сорта, а также прослойки или включения пустых пород или забалансовых руд. В этом случае целесообразна се лективная выемка кондиционного и некондиционного полезного ископаемого и пустых пород.
При отработке месторождений, сложенных скальными порода ми, валовая выемка наиболее проста и обеспечивает высокую про изводительность труда. Тем не менее из-за значительного разубоживания полезного ископаемого нормативные показатели необхо димо определять по результатам технико-экономического сравне
ния |
возможных |
вариантов |
разработки |
валового |
и селективного |
|||||
способов |
выемки. |
|
|
|
|
|
|
|||
|
Возможные |
виды потерь |
и |
разубоживания при |
валовой |
и се |
||||
лективной |
разработке |
блоков |
(участков) |
горизонтальных и |
поло |
|||||
гих |
залежей |
показаны |
на рис. 41, а, наклонных — на рис. 41,6 и |
|||||||
крутых — на |
рис. 41, е. |
|
|
|
|
|
|
На пологопадающих месторождениях потери представляют со
бой слой |
теряемого полезного ископаемого, |
а разубоживание — |
слой примешиваемых пород по всей площади |
блока при зачистке |
|
кровли и |
почвы залежи. |
|
При разработке наклонных залежей с применением механиче ских лопат потери и разубоживание образуются за счет создания горизонтальных площадок, необходимых для нормальной работы экскаваторов. Если же применяются экскаваторы типа драглайна, то потери и разубоживание образуются так же, как и на пологих месторождениях-—в виде слоя, но только более сложного профиля.
При крутых залежах потери и разубоживание образуются глав
ным образом из-за |
несовпадения |
углов |
падения |
контакта |
залежи |
||||||||||
и откоса уступа. В |
этих случаях |
теряемое |
полезное |
|
ископаемое |
||||||||||
и примешиваемые породы на раздельно разрабатываемых |
контак |
||||||||||||||
тах образуют в сечении |
треугольники. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Размеры потерь и разубоживания в зависимости от характера |
|||||||||||||||
их образования |
определяются |
различными |
способами. |
Потери в |
|||||||||||
виде |
слоя |
на |
всей |
площади |
разрабатываемого |
блока |
(участка) |
||||||||
определяются непосредственными |
замерами |
с |
учетом |
|
используе |
||||||||||
мого оборудования и механизмов. Потери в виде треугольника |
оп |
||||||||||||||
ределяются |
по |
замерам на геолого-маркшейдерских |
планах |
или |
|||||||||||
расчетом по приводимым ниже формулам. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Рассмотрим |
кратко |
вопросы |
учета |
потерь |
и |
разубоживания. |
|||||||||
Учет потерь и разубоживания полезных ископаемых обязателен |
|||||||||||||||
для |
всех горнодобывающих предприятий. Он |
служит |
для |
оценки |
качества выполненных горных работ и контроля за правильным из
влечением |
полезных ископаемых из |
недр. |
Если |
нормирование — |
||
это |
установление рациональных параметров |
извлечения, то учет — |
||||
это |
фактическое извлечение полезных ископаемых. Если при нор |
|||||
мировании |
по |
данным эксплуатационной |
разведки производится |
|||
оптимизация |
параметров технически |
возможной |
технологии раз- |
102
VTTÄi Шг ШШэ fZÀ* |
- |
Рис. 41. Основные виды потерь и разубоживания при валовой и селективной разработке сложноструктурных месторождений:
/ — полезное |
ископаемое, |
2 — теряемое |
полезное |
ископаемое; |
3 — примешиваемые породы; |
4 — теряемое |
полезное ископаемое и примешиваемые породы |
при селективной разработке; |
|||
|
S — часть |
включений, |
извлекаемых |
селективным способом |
работки блока (участка), то при учете определяются фактические объемы потерянного полезного ископаемого и примешанных пород или забалансовых руд. Сопоставление данных учета с норматив ными показателями является первым составным элементом в борь бе за снижение экономически неоправданных потерь, что позволяет осуществлять контроль за хозяйственной деятельностью горнодо бывающего предприятия с точки зрения бережного отношения к использованию природных ресурсов страны.
Учет потерь и разубоживания полезных ископаемых по отра ботанной залежи в пределах уступа, как правило, ведется раз дельно по всем пройденным подготовительным и очистным выра боткам (заходкам) с последующим их суммированием по блоку, выемочному участку, уступу и в целом по карьеру. Порядок этого учета, а также отчетность по потерям и разубоживанию устанав ливаются в отраслевых инструкциях.
Когда по условиям производства горных работ учет потерь и разубоживания по блокам (участкам) невозможен или затрудни телен, то с разрешения своей вышестоящей организации (рудо управления, комбината, главного управления) и при согласовании с местными органами госгортехнадзора СССР этот учет разре шается производить по уступу или по карьеру в целом.
Если фактические потери и разубоживание превышают их нор мативные значения, то сведения учета необходимо дополнять тек стовым материалом и выкопировками из планов горных работ, поясняющими причины и расположение сверхнормативных потерь
иразубоживания. При значительных отклонениях значений потерь
иразубоживания от нормативных указывается и размер вызван ного ими убытка.
Потери учитывают по полезному ископаемому и по всем содер жащимся в нем полезным компонентам, имеющим промышленное значение, а разубоживание — по количеству пустых пород и заба лансовых руд, примешанных в процессе добычи к полезному иско паемому.
Фактические значения потерь и разубоживания полезных иско паемых необходимо определять с необходимой точностью по ре зультатам непосредственных измерений. Если это невозможно или затруднительно, то их можно определять по разности показателей балансовых запасов и товарного полезного ископаемого.
В связи с многообразием горно-геологических и горнотехниче ских условий разрабатываемых месторождений, различной ценно стью полезного ископаемого и его дефицитностью определение по терь и разубоживания по сложности, трудоемкости и достоверно сти может различаться в значительных пределах. Поэтому правильный выбор методики учета потерь и разубоживания имеет важное значение. Для правильного решения этой задачи по каж дой подотрасли горнодобывающей промышленности необходимо подсчитать соответствующие значения допустимых погрешностей при определении размеров потерь и разубоживания.
104
В практике существуют два метода определения потерь и разу боживания, получившие название прямого и косвенного.
Прямой метод определения потерь и разубоживания заклю чается в непосредственном установлении количества теряемого полезного ископаемого и примешиваемых пород или забалансовых руд. Для этого производят маркшейдерскую съемку фактических границ участков вскрышных и добычных работ в раздельно разра батываемых приконтактных зонах блоков (участков), наносят ре зультаты съемки на геолого-маркшейдерские планы и разрезы и
•затем рассчитывают количество теряемой руды и примешиваемых пород.
Одним из основных условий применения прямого метода учета потерь и разубоживания является четкое оконтуривание рудных тел
полезного ископаемого, что |
достигается |
в результате |
обобщения |
данных геологоразведочных |
работ и уточнения их во время экс |
||
плуатационной разведки. |
|
|
|
Объем потерь в целиках |
различного |
назначения |
определяется |
по данным зоидировочного бурения одним из известных способов подсчета запасов в зависимости от конфигурации рудных тел и характера их залегания в массиве горных пород.
Потери отбитого полезного ископаемого, оставленного на рабо чих площадках, транспортных путях, в местах перегрузки и скла дирования, в зависимости от объема устанавливаются путем руле точного замера или тахеометрической съемки с использованием результатов опробования.
Потери оставляемого полезного ископаемого и разубоживанне примешиваемых пород в массиве погашенных уступов определя ются по элементам залегания рудных тел.
На месторождениях с наклонным и крутым залеганием рудных тел посредством тахеометрической съемки определяется контур от рабатываемого уступа, который наносится на соответствующие геологические разрезы. С учетом опробования при помощи палеток или планиметра находятся соответствующие площади полезного ископаемого, теряемого в массиве, и площади разубоживающих пород в пределах каждого разреза. Количество разубоживающих пород теряемого полезного ископаемого подсчитываются по спо собу параллельных или сходящихся сечений.
В условиях разработки пологопадающих и горизонтально зале гающих рудных тел для нахождения количественных показателей потерь и разубоживания наиболее эффективно использовать гипсо метрические планы. В этом случае по данным геологоразведочных работ строят гипсометрический план кровли рудного тела и по результатам тахеометрической съемки наносят топографическую поверхность рабочей площадки верхнего (вскрышного) уступа.
Вычитанием из второй поверхности первой получают результи рующую топографическую поверхность изомощностей разубожи вающих пород, количество которых подсчитывается способом изо линий. Изолинии с нулевыми отметками дадут контур, в пределах
105
которого вторую поверхность необходимо вычитать из первой, и результирующей будет поверхность изомощностей потерь.
Аналогично подсчитываются потери полезного ископаемого и разубоживание в почве залежи. При косвенном методе потери и разубоживание определяются как разность между погашенными балансовыми запасами и добытым полезным ископаемым по обще известным формулам [33]. Косвенный метод не отражает действи тельного уровня количественных и качественных потерь главным образом потому, что при определении балансовых запасов допу скается довольно высокая погрешность, влияющая на достовер ность результатов. При косвенном методе определяются количест венные и качественные потери в целом по карьеру, что при низкой их точности не позволяет разработать эффективные меро приятия снижения потерь и разубоживания по отдельным участ кам карьера и обеспечить борьбу за рациональное использование богатств наших недр.
§ 2. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ НОРМИРОВАНИЯ ПОТЕРЬ
ИРАЗУБОЖИВАНИЯ РУДЫ
Воснову экономического сравнения вариантов разработки сложноструктурных ' месторождений с целью определения норма тивных потерь и разубоживания руды положены основные принци пы и методические положения по определению, нормированию, учету и экономической оценке потерь твердых полезных ископае мых при их добыче, изложенные в работе [32].
Вкачестве критерия оценки экономической эффективности срав ниваемых вариантов в этой методике рекомендуется принимать величину прибыли или дифференциальной горной ренты, отнесен ную к 1 т погашаемых балансовых запасов блока. Для использо вания в качестве критерия оценки дифференциальной горной ренты должны быть известны замыкающие затраты. Под замыкающими затратами понимается общественно оправданный предел затрат на получение готовой продукции с учетом существующей себестоимо сти добычи и переработки на предприятиях, находящихся в худших условиях. Ввиду отсутствия разработанной методики определения замыкающих затрат за экономический критерий принята величина прибыли на 1 т погашаемых балансовых запасов.
Оценка вариантов по величине прибыли дает достаточно точные результаты для их практического использования при нормирова нии. Нормативные показатели определяются для блоков трех типов согласно предложенной ранее классификации (см. главу 1, § 3).
При установлении нормативных потерь и разубоживания руды для блоков первых двух типов рекомендуется рассматривать не сколько вариантов валовой и селективной выемки.
Общая методика расчетов следующая.
1. На основании данных эксплуатационной разведки устанав ливаются балансовые запасы эксплуатационного блока Б (в т) с содержанием металла с (в % ) .
106
2. Определяются коэффициенты потерь П и примешивания по род В по сравниваемым вариантам
|
|
|
|
|
|
|
П = Jb. |
; |
|
|
|
|
|
(43) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(44) |
где |
Пт |
— количество |
теряемых |
балансовых |
запасов по |
сравнивае |
||||||||||
мым |
вариантам, |
т; |
ß T — количество |
разубоживающих |
пород |
по |
||||||||||
сравниваемым вариантам, т. |
|
|
|
|
|
|
|
руды Д |
||||||||
3. Устанавливаются |
количество добываемой |
товарной |
||||||||||||||
и коэффициент добычи |
товарной |
руды/Сд |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
Д = БКа, |
т; |
|
|
|
|
|
(45) |
|||
|
|
|
|
|
|
Ка=1-Л |
|
+ В. |
|
|
|
|
|
(46) |
||
4. Определяется |
содержание |
металла |
в |
товарной |
руде а |
при |
||||||||||
содержании металла в разубоживающих |
породах |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
Ь = 0, |
% |
а = |
Д с ( |
1 ~ Л ) |
, |
% ; |
|
|
|
(47) |
|||
|
|
при |
Ь # 0 , |
|
96 |
? |
а = |
Д ( ' - ^ |
+ |
ы > ) , |
и . |
|
|
(48) |
||
5. Находится |
коэффициент |
извлечения |
качества £ к |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
К к |
= |
— . |
|
|
|
|
|
(49) |
|
6. Определяется коэффициент извлечения полезного ископае |
||||||||||||||||
мого из недр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
К« = ^ьс |
= КЛКК. |
|
|
|
|
|
(50) |
|||
7. |
Находится |
валовая |
ценность |
1 т балансовых запасов |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
Д б = 0,01С Ц0 , руб., |
|
|
|
|
(51) |
||||||
где |
Ц0 |
— оптовая цена |
единицы |
конечной |
продукции, руб. |
|
||||||||||
8. Определяется извлекаемая ценность, отнесенная |
к |
1 т пога |
||||||||||||||
шаемых балансовых |
запасов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
Ц» = ПфКю |
РУб., |
|
|
|
|
(52J |
|||||
где 8 — коэффициент |
извлечения |
металла |
в концентрат |
при обога |
||||||||||||
щении руды. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
9. Находятся суммарные затраты на добычу Сд , транспортиро |
||||||||||||||||
вание С т р и переработку |
СПер 1 т руды |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
Ст = |
С д |
+ |
С т |
р + С п е р ) |
руб. |
|
|
|
(53) |
|||
Эти затраты, отнесенные к 1 т погашаемых балансовых |
запасов, |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
С б |
= |
СЛд, |
руб., |
|
|
|
|
|
(54) |
107
10. Определяется прибыль |
( + ) |
или убыток |
(—), отнесенные |
к 1 т погашаемых балансовых |
запасов |
|
|
Пр = Ци-Сб, |
руб. |
(55) |
Вариант с максимальной прибылью рекомендуется как рацио нальный.
Нормативные потери Я„ для этого варианта определяются по
формуле |
|
|
|
|
|
|
|
Л Н = |
Л . Ю0, |
96. |
(56) |
Нормативное |
разубоживание |
|
|
||
р в |
= |
и л и |
р = |
с-а_ 1 0 0 ( % _ |
g |
|
|
Д |
|
с — Ь |
|
§3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМАТИВНЫХ ПОТЕРЬ
ИРАЗУБОЖИВАНИЯ РУДЫ ДЛЯ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ЗАЛЕЖЕЙ
Рассмотрим несколько типичных случаев установления норма тивных показателей при разработке сложных блоков. Коэффици енты П и В при разработке блока первого типа с согласным рас положением горизонтальных
|
|
приконтактных |
зон |
определя |
|||||||
|
|
ются по следующим |
формулам. |
||||||||
|
|
|
1. При валовом способе вы |
||||||||
|
|
емки |
по |
вариантам: |
|
|
|||||
|
|
|
а) |
с |
потерями |
руды (рис. |
|||||
|
|
42, а) |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Я |
= |
Ѵ к |
+ |
Ѵ п |
. |
(58) |
|
|
|
|
|
|
|
|
п— 2mD/ |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
В |
|
|
|
|
|
|
|
(59) |
|
|
|
|
|
« |
- s |
|
|
VP |
|
|
|
|
где |
/ір.к, |
|
Лр.п — высота |
слоев |
|||||
|
|
теряемой |
|
руды |
соответственно |
||||||
|
|
в |
кровле |
и |
почве |
залежи, м; |
|||||
|
|
m — вертикальная |
мощность |
||||||||
|
|
залежи |
в |
пределах |
блока, м; |
||||||
|
|
тві |
— мощность |
|
пропластка |
||||||
|
|
Рис. |
42. |
Схема |
к |
расчету |
потерь и |
||||
|
|
разубоживания |
руды |
при |
валовой |
||||||
/ / / ; г |
з |
|
выемке |
блоков |
первого |
типа: |
|||||
/ — контакт |
|
рудной |
залежи с |
породой; |
|||||||
2 — руда; |
3 — потери |
руды; |
4 — примеши |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ваемые |
породы |
|
108
пустых |
пород или |
некондиционной руды, |
м; |
п — число пропласт- |
|||
ков; уп |
— объемная |
масса |
разубоживающих |
пород; |
YP — объемная |
||
масса |
руды; |
|
|
|
|
|
|
б) с примешиванием |
пустых пород (рис. 42, б) |
|
|||||
|
|
|
( Ѵ к + А п . п + 2 > в ( ) |
Ѵп |
|
||
|
|
В = |
- |
^ — Ы |
' — , |
(60) |
(m — '»Bij 7р
где Ііп.к, hu.n — высота слоя примешиваемых пород соответственно
вкровле и почве залежи, м.
2.При селективном способе выемки (рис. 43)
П = ^Л(; |
(61) |
В = 2 В„ |
(62) |
і = 1 |
|
где Я,- — коэффициент потерь при разработке /-того контакта; Bt— коэффициент примешивания вме щающих пород при разработке /-того контакта; k — число раз дельно разрабатываемых кон тактов.
Эти коэффициенты по раз дельно разрабатываемым контак там находим из следующих выра жений:
Я , = |
h • |
; |
г " " і |
22 |
(63) |
||
|
m — 2mBi |
|
|
|
i=i |
|
|
|
|
ß |
= |
Рис. 43. Схема к расчету потерь и разубоживания руды при селективной выемке блоков первого типа:
а — с |
потерями; б — с примешиванием пу |
|
стых |
пород; / — т е р я е м а я руда; |
2 — извле |
каемая руда; 3—примешиваемые |
породы |
|
ü ü t f n |
|
/ 6 4 ч |
I/ m —" 2 m\ Bij V P
где hvi, hai — высота слоев, соответственно, теряемой руды и при мешиваемых пород /-того раздельно разрабатываемого контакта, м.
Коэффициенты Я и В для блоков второго типа находятся по аналогичным формулам с предварительным определением средней мощности залежи и пропластков пустых пород.
Для блоков третьего типа рекомендуется следующая методика определения коэффициентов Я и В.
1. Рассчитывается коэффициент сложности геолого-морфологи-
109