Влияние разубоживания и потерь на объем добываемых песков и на содержание в них металла

17.06.2018
Влияние очистных работ. В настоящее время еще не создана достаточно совершенная методика для определения значений разубоживания и потерь, с помощью которой возможно было бы определить их с точностью, необходимой для технических расчетов. Это объясняется сложностью оценки из-за различной точности исходных величин, которые необходимо принимать при расчетах. Так, точность подсчета запасов на основании разведочных данных находится в пределах от ±10 до ±50% в зависимости от детальности проведенной разведки и установленной категории подсчета запасов. Наравне с этим объем добытых песков устанавливают маркшейдерскими замерами, которые имеют ошибку порядка ±3%, а при взвешивании песков или руды добыча устанавливается с точностью ±1 %. Вследствие этого, если не принимать во внимание точность исходных величин, то результаты расчета показателей разубоживания и потерь очень часто получаются не соответствующими действительности или даже совершенно нелепыми.

Например, если после проведения разведки были подсчитаны балансовые запасы в размере 10 млн. м3 песков по категории В с точностью ±20%, а разведочные данные, находясь в указанных пределах, были занижены, то из месторождения может быть добыто также 10 млн. м3, т. е. как будто разубоживание и потери отсутствуют. В действительности при увеличении объема песков от разубоживания на 10% потери могут доходить до 30% от подсчитанных запасов, поскольку часть потерь по объему восполняется разубоживанием, а остальная часть покрывается за счет занижения балансовых запасов. В связи с этим оценку влияния очистной выемки на разубоживание и потери производят двумя способами.

Первый, так называемый косвенный способ, основан на использовании и сопоставлении данных по добытому полезному ископаемому (пескам) с данными подсчета запасов, произведенных на основании разведки. Для правильного использования этим способом обязательно необходимо учитывать точность разведочных данных. Второй — прямой способ — основан на использовании и сопоставлении данных по добытому полезному ископаемому с данными по специально проводимым маркшейдерским замерам объемов примешиваемых пустых пород и объемов оставляемых в недрах песков, а также и на основании данных по контрольному опробованию. He всегда удается замерить все эти объемы, тогда их устанавливают на основании теоретических расчетов. Вследствие этого в данном способе показатели по разубоживанию и потерям несколько занижаются, так как не все представляется возможным замерить в недрах.

Учитывая совместное влияние потерь и разубоживания как на объем песков, так и на содержание, наиболее правильно разубоживание и потери оценивать двумя коэффициентами — коэффициентом изменения объема песков е и коэффициентом изменения содержания р. Эти коэффициенты должны совместно учитывать разубоживание и потери, а также содержание металла в прихватываемых торфах и плотике. Кроме того, необходимо, чтобы используемые для расчета исходные величины имели одинаковую точность или же необходимо вводить поправочные коэффициенты, которые бы учитывали точность используемых показателей.

Коэффициент изменения объема песков вследствие разубоживания и потерь равен отношению объема добытой металлоносной массы, т. е. смеси песков с примешанными пустыми породами, измеренными в плотном теле, к объему песков по данным разведки на отработанной площади россыпи:

где Wи; W — объем песков на отдельной площади: добытых по разведочным данным, м3;

nи — коэффициент извлечения песков на отдельной очистной площади (блоке);

т — поправочный коэффициент точности разведки по объему песков; действительный объем песков на площади Wд = тW;

W1, W2 — соответственно объем попутной выемки торфов и плотика, м3;

Рд = тnиP — действительная мощность отрабатываемого пласта, м;

P — мощность пласта по разведочным данным, м;

Z — глубина задирки плотика, м;

T1 — мощность торфов, вынимаемая вместе с песками, м;

Tд — мощность условного дополнительного слоя разубоживающих торфов от разноса бортов разреза, м.

Мощность условного дополнительного слоя от разноса продольных бортов разреза без учета его торцовых сторон определяется по уравнению

где В — ширина россыпи, м;

ор = ctg вр — коэффициент заложения откоса борта разреза;

вр — угол откоса борта, град.

Данное уравнение определяет изменение коэффициента объема в зависимости от точности проведенной разведки и разведочных данных; этим вывод уравнения близок к косвенным методам учета.

Для прямого способа учета коэффициент изменения объема определяют, принимая объем песков на отдельной площади Wи [см. уравнение (232а)] равным разности объема добытых песков и замеренного объема примешанных пород, деленной на коэффициент извлечения песков из очистного блока.

Когда стремятся полнее извлечь пески из горных выработок, не считаясь с увеличением стоимости промывки, коэффициент изменения объема будет больше единицы. При дорогой промывке и транспортировании песков стремятся обойтись без попутной выемки с песками пустых пород, поэтому коэффициент изменения объема будет меньше единицы. Коэффициент изменения объема составляет от 0,95 до 20 главным образом в зависимости от способа разработки россыпи. Так, наибольших значений он достигает на дражных и гидравлических разработках при котлованном вскрытии, когда применяется валовая отработка всей толщи россыпи. На подземных разработках он равен 1,1—3. На бульдозерно-скреперщлх разработках золотоносных россыпей е = 1,05—1,15, а на небогатых алмазных россыпях снижается до 0,95—1,05.

Коэффициент изменения содержания u равен отношению содержания металла в добытых песках на отработанной площади (блоке) россыпи к содержанию металла в песках по данным разведки:

где c, c1, c2— соответственно содержание металла в песках на определенной площади (блоке) по данным разведки, в торфах и в плотике, г/м3;

св — содержание металла в добытых песках, г/м3;

тс — поправочный коэффициент точности разведки по содержанию; действительное содержание в песках определенной площади принимается равным сд = тсс.

Это уравнение, так же как и уравнение (232), наиболее близко к косвенным методам учета.

Для прямого способа коэффициент изменения содержания определяют, принимая содержание в песках блока равным количеству металла в добытых песках (за вычетом металла в примешиваемых породах), деленному на объем песков блока, установленного прямым способом. При этом содержание в примешиваемых породах устанавливают на основании особого опробования.

Глубина подработки плотика и кровли определяется технологией выемки и эти величины соблюдаются с точностью, соответствующей точности замера объемов. Поэтому точность этих величин в уравнениях принята равной единице.

Когда допускается разубоживание песков, коэффициент изменения содержания всегда меньше единицы. В частности, на дражных и гидравлических разработках, при вскрытии котлованом и валовой выемке всех пород коэффициент содержания снижается до 0,05—0,1. На подземных разработках коэффициент содержания больше и на золотоносных россыпях достигает 0,30—0,95, на бульдозерных 0,9—0,95, а на небогатых алмазных россыпях 0,95—1.

Относительное количество металла в добытых песках по сравнению с наличием его по данным разведки определяется коэффициентом добычи металла е по уравнению
Влияние разубоживания и потерь на объем добываемых песков и на содержание в них металла

Коэффициент точности разведки по объему и содержанию устанавливается по данным, полученным на предыдущие годы отработки россыпи, или по аналогии с другими россыпями, тождественными по условиям залегания и принятой технологии разработки. Поправочные коэффициенты во многом зависят от размеров площадей (блоков), для которых они определяются, и от детальности и качества проведенных разведочных работ, категории подсчета запасов и от того, проведена ли дополнительная эксплуатационная разведка. При проведении эксплуатационной разведки с опробованием по всем подготовительным выработкам, например, на подземных работах поправочный коэффициент точности разведки по объему близок к единице и обычно не выходит за пределы т = 0,98—1,03. Коэффициент точности по содержанию зависит от выдержанности распределения металла в россыпи и для россыпей с выдержанным распределением для указанных условий тс = 0,95—1,07. При разведке россыпей по низким категориям, особенно когда применяется бурение на сильно обводненных россыпях и когда нет достаточного опыта буровой разведки россыпей данного типа, наблюдается растягивание пласта, и точность получаемых данных снижается. Для пойменных россыпей значительной длины, разведанных по категории В в районах полного освоения техники разведки россыпей, коэффициент точности по объему не выходил за пределы т = 0,92—1,12, а коэффициент точности по содержанию в этих условиях не отклонялся за пределы тс = 0,8—1,3.

Для правильного планирования работы горного предприятия необходимо знать, какой же действительно объем песков можно добывать из месторождения, имеющего определенные балансовые запасы, и каково будет содержание в добываемых песках. Эти запасы можно определить, учитывая коэффициенты изменения объема и содержания песков, которые отражают влияние технологии очистной выемки на разубоживание и потери. Приведенные выше уравнения учитывают потери по очистной выемке, однако существуют потери песков в охранных целиках, связанные с проведением выработок вскрытия и строительством поверхностных сооружений, т. е. не в очистных выработках. Эти потери будут рассмотрены далее.

Разубоживание учитывается и другими способами. По инструкции разубоживание (в %) следует определять применительно к принятым выше обозначениям следующими уравнениями:

где Wр, Wи — соответственно количество разубоживающей породы и добытых песков, т или м3;

ср — содержание металла в разубоживающей породе, г/м3, г/т, % .

Разубоживание по уравнению (236а) определяет относительное количество примешиваемой породы к добываемому полезному ископаемому. Это уравнение имеет ряд недостатков, поскольку подсчитываемое разубоживание не выявляет действительно примешиваемое относительное количество пустой породы, так как добыча полезного ископаемого связана с определенными потерями при выемке, влияющими на разубоживание и которые не учитываются в уравнении. Кроме того, его величина определяется относительно добытого полезного ископаемого Wи, которое уже разубожено.

Разубоживание по уравнению (236б) определяет относительное снижение содержания в полезном ископаемом, однако это выражение не отражает действительное изменение содержания, поскольку снижение зависит от величины потерь и от содержания в теряемой части, а также зависит от относительной величины примешиваемой части пустых пород. Кроме того, по этим двум уравнениям выявляют влияние разубоживания на различные показатели, т. е. уравнение (236а) на объем, а уравнение (2366) — на содержание. Поэтому именовать эти величины одним термином — «разубоживание» или «коэффициент разубоживания» неудобно, так как часто вносит путаницу. В уравнениях не учитывается точность используемых величин, в частности точность установленных запасов. По всем этим причинам эти уравнения можно использовать тогда, когда запасы разведаны по высшим категориям, проведена эксплуатационная разведка и когда потери песков ничтожны и не оказывают влияния на разубоживание. В противном случае при подсчете будут получаться нереальные данные.

Для оценки разубоживания и потерь используют также коэффициент качества, который в последнее время определяют как отношение содержания металла в добытых песках к содержанию по данным разведки. Этот коэффициент соответствует коэффициенту изменения содержания, но без отражения в нем точности разведки и потерь. Имеется предложение ввести понятие «коэффициент примешивания» вместо коэффициента разубоживания, характеризующего изменение объема полезного ископаемого, — это повышает четкость термина.

При определении количества извлекаемых из недр песков по отношению к промышленным запасам различают видимый коэффициент извлечения nи.в и действительный коэффициент извлечения nи, которые определяются при косвенном способе подсчета уравнениями:

Действительный коэффициент извлечения при подсчете прямым способом

где Wп — объем песков, потерянных при добыче, который определяют путем замера, м3.

Потери полезного ископаемого относительно промышленных запасов учитываются коэффициентом потерь. Действительный коэффициент потерь может быть определен косвенным способом или прямым по уравнениям:

где пк, пп — соответственно видимый коэффициент потерь, подсчитанный косвенным способом и прямым способом.

Влияние прочих процессов разработки на извлечение полезного ископаемого. Во время разработки пески приходится оставлять в недрах не только в очистных работах, но и в других местах, например в охранных целиках. При доработке россыпи из некоторых целиков удается извлечь только часть песков. С целью уменьшения охранных целиков поверхностные сооружения следует стремиться располагать за пределами россыпи. В ряде случаев поверхностные сооружения располагают в пределах россыпи для сокращения затрат при разработке, в основном связанных с подземным транспортированием песков.

Выданные на поверхность пески поступают в промывную установку, причем при промывке также неизбежны потери металла. В горной промышленности принято учитывать потери во время разработки, а не извлечение полезного ископаемого и по величине этих потерь судят о совершенстве отработки месторождения. Более наглядно и логично определять полноту отработки месторождения коэффициентом извлечения песков, который с коэффициентом потерь связан уравнением

Коэффициент извлечения песков может быть установлен по отношению промышленных или балансовых запасов. Промышленные запасы З, выраженные в м3, выявляются во время составления проекта горного предприятия. В них включают: большую часть балансовых запасов Зб, которые возможно и экономически целесообразно отработать принятым в проекте способом, небольшую часть забалансовых запасов Зз, которые неизбежно придется отработать принятым способом, поправку ±Зз к балансовым запасам, связанную с пересчетом кондиций во время проектирования при существенном расхождении себестоимости полезного ископаемого, определенной проектом с принятой при подсчете балансовых запасов. Из этой суммы необходимо вычесть часть балансовых запасов, не включенных в промышленные из-за неблагоприятных условий залегания Пр и оставляемых в охранных и барьерных целиках Пц. Исходя из этих положений, промышленные запасы определяются по уравнению

Извлекаемые из месторождения запасы песков Зп определяются с учетом изменения их объема вследствие разубоживания и потерь по уравнению

Степень извлечения полезного ископаемого из россыпей определяется коэффициентом добычи металла, коэффициентом извлечения металла при промывке и намывочным (промывочным) коэффициентом.

Намывочный коэффициент равен отношению количества добытого-металла к количеству металла, подсчитанного по разведочным данным. Следовательно, намывочный коэффициент характеризует как процесс разведки месторождения, так и разработку, а именно точность проведения разведки и подсчета запасов, извлечение песков при: горных работах, а также извлечение металла при промывке и доводке. При подсчете намывочного коэффициента количество металла по данным разведки обычно определяют для отработанных площадей, на которых исключают большие целики, и не учитывают дополнительно получаемый металл от промывки добытых торфов и плотика и не включенный в подсчет запасов. В этом случае между намывочным коэффициентом и исходными данными по россыпи существует взаимосвязь:

где v — намывочный коэффициент;

M — количество добытого металла, кг;

nп — коэффициент извлечения металла при промывке.

При определении намывочного коэффициента с учетом металла, содержащегося в плотике и торфах, промываемых с песками, необходимо в знаменатель уравнения (243а) добавить с1W1 + с2W2.

Намывочным коэффициентом широко пользуются в производственных подсчетах. Это объясняется тем, что его легко определить с достаточной точностью, в то время как прочие коэффициенты (извлечения песков, потерь, извлечения металла, точности разведки) возможно установить приближенно. Намывочный коэффициент изменяется от 0,4 до 3. Он зависит главным образом от точности разведки и условий распределения металла в песках, а также от коэффициента извлечения металла при промывке, который обычно составляет 0,75—0,90.

На дражных и гидравлических разработках, когда промываются в значительных объемах неглинистые торфа, на величину намывочного коэффициента влияет количество извлекаемого металла из торфов.

На золотых пойменных водоносных россыпях при качественно проведенной разведке намывочный коэффициент в случае отсутствия самородков обычно составляет 1,1—1,3. Для маловодных выдержанных террасовых россыпей он обычно меньше на 10—15%. На россылях, где встречаются самородки, намывочный коэффициент обычно выше 1,3. На россыпях средней выдержанности и на невыдержанных кустовых россыпях он может значительно отклоняться, особенно когда разведка проведена недостаточно, например разведочные линии не пересекали всю россыпь. Для каждой россыпи по годам и кварталам определяют намывочный коэффициент, который и используют при планировании добычи металла на последующее время.

Промышленные запасы металла M

Извлекаемое из месторождения количество металла Mи

При проектировании и разработке россыпи необходимо уделять большое внимание вопросам разубоживания песков и потерям металла, так как от этого зависит производительность предприятия по металлу и его технико-экономические показатели.

Учет извлечения и потерь песков, а также разубоживания производится маркшейдерским и геологическим отделами приисков. За извлечением металла при промывке наблюдает группа опробования при производственно-техническом отделе прииска. На отработанные площади россыпи составляют акт, в котором обычно указывают содержание металла в песках, оставленных в бортах россыпи, целиках, отвалах, а для подземных работ также содержание в пропластках, оставленных выше отработанного пласта. Потери и разубоживание необходимо учитывать для того, чтобы можно было устанавливать и планировать количество песков и содержание в них металла, которые могут быть получены при добыче их из определенного месторождения, а также для определения объемов торфов, подлежащих вскрыше, и коэффициента вскрыши. Эти данные необходимы и для представления отчетности об использовании запасов месторождения.

В отчетности указывается использование и наличие балансовых запасов и подсчитываются коэффициенты разубоживания и потерь по уравнениям, которые указаны в инструкции. В этих уравнениях не учитывается взаимосвязь потерь и разубоживания, а также точность разведочных данных. Поэтому подсчитанные по ним показатели во многих случаях являются условными и не всегда отражают действительное положение с использованием запасов.

Коэффициент вскрыши b с учетом разубоживания, потерь, а также разноса продольных бортов разреза по уступу торфов (без учета торцовых частей) определяется уравнением

где Тв = ттТ-Т1 — глубина вскрыши, м;

тт — поправочный коэффициент точности определения мощности торфов;

T, Tд.т — соответственно мощность торфов и мощность дополнительного слоя торфов от разноса бортов уступа песков и уступа торфов, м;

е — ширина площадки дополнительного разноса уступа торфов относительно бровки уступа песков, м.

Мощность дополнительного слоя торфов от разноса продольных бортов разреза на уступе торфов без учета торцовых сторон определяется уравнением

Потери и разубоживание оказывают влияние на технико-экономические показатели, в том числе и на себестоимость металла и получаемую предприятием прибыль. Видоизменяя технологию разработки, представляется возможным изменять размеры потерь и разубоживания, а следовательно изменять себестоимость и прибыль. Необходимо учитывать, что для каждого месторождения существует определенная взаимозависимость между отдельным вариантом технологии разработки и основными величинами коэффициентов е, u, S, П.

Прибыль (условная) за все время разработки месторождения определяется по уравнению

где Ц — цена единицы веса сдаваемой продукции, руб.;

sд, sв — соответственно себестоимость очистной добычи извлекаемых песков при принятой технологии разработки с учетом цеховых и общеприисковых накладных расходов и для вскрыши торфов, руб/м3;

Sу — условные затраты, приходящиеся на 1 м3 песков, которые не учитываются при определении производственной себестоимости (разведка и другое), руб/м3;

b — средний коэффициент вскрыши.

Для наиболее эффективного использования в народном хозяйстве недр необходимо, чтобы при допускаемых потерям (извлечении) и разубоживании за все время разработки месторождения была получена наибольшая прибыль. Если извлечение и разубоживание будут меньше этих пределов, то суммарная прибыль за все время разработки будет уменьшаться, однако годовая прибыль будет увеличиваться. Установление потерь и разубоживания, исходя из получения наибольшей годовой прибыли или наименьшей себестоимости металла, приводит к меньшему использованию запасов. По этим причинам нормировать потери и разубоживание для наиболее распространенных условий более правильно, исходя из получения наибольшей прибыли за время разработки всего месторождения или, что то же, наибольшей прибыли на 1 м3 запасов,, поскольку при этом запасы месторождения будут использоваться в наибольшей степени, насколько это позволяет безубыточная добыча песков.

Затраты на поиски и разведку месторождения погашаются за счет добычи в небольшой части, не погашаются затраты, связанные с освоением новых районов, поэтому для того чтобы в целом при установленных потерях и разубоживании для народного хозяйства достигалась наибольшая прибыль за все время отработки месторождения, необходимо учитывать условные затраты Sу. К ним следует относить: все расходы на поиски и общегеологические исследования, разведку по отрасли, затраты по освоению района. Условные затраты следует учитывать осторожно, поскольку цены на металл установлены без учета этих расходов.

По уравнению (248) возможно произвести комплексную оценку влияния потерь и разубоживания на технико-экономические показатели для отдельных вариантов. Исходные величины, входящие в это уравнение, устанавливаются для вариантов технологии разработки с учетом изменения для них извлекаемых запасов, в том числе и изменения намывочного коэффициента и коэффициентов изменения объема и содержания, а также себестоимости добычи и вскрыши. Такая комплексная оценка является наиболее обобщающей.

При применении метода оценки экономических последствий только от потерь подсчитывают условные увеличение и уменьшение себестоимости продукции, т. е. ущерб и возмещение: по погашению капитальных затрат и подготовительным работам вследствие сокращения запасов, а также по добыче, транспорту и обогащению, вызванных снижением годовой производительности или срока существования. В суммарную условную себестоимость включают также затраты на разведку, которые принимают для цветных металлов 6—25% оптовой цены.

Ценность единицы полезного ископаемого, оставленного в недрах, определяют как разность между ценностью извлекаемой части по оптовой цене и суммарной условной себестоимостью. При наличии утвержденной предельно допускаемой себестоимости продукции (валовой ценности замыкающих затрат) ценность металла в недрах учитывают относительно этой величины.

Ущерб устанавливают перемножением количества оставленного в недрах полезного ископаемого на его ценность.

Возмещение определяют по уменьшению эксплуатационных затрат на добычу, транспорт и обогащение на единицу полезного ископаемого и по количеству извлеченного из месторождения металла.

Экономические последствия от потерь равны разности возмещения и ущерба. Для правильного использования этой методики необходимо учитывать, что на величину извлекаемых запасов влияют не только потери, но и разубоживание, т. е. следует учитывать не только потери, но и разубоживание.

В сложных вариантах учитывают еще разницу в капиталовложениях и фактор времени при капиталовложениях и сроках отработки, если они существенно отличаются друг от друга.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: