Опробование для определения потерь и разубоживания руды при эксплуатации

02.06.2018
Общие замечания о потерях и разубоживании


Потери руды и разубоживание ее в процессе эксплуатации зависят от комплекса геологических факторов, выбранной системы очистных работ и от организации работ.

К числу геологических факторов могут быть отнесены:

а) «прикипание» руды к вмещающей породе; б) неровность лежачего и висячего боков рудных тел, в связи с чем некоторая часть руды остается иногда невынутой, а в вынутую руду попадает то или иное количество вмещающих пород, разубоживающих ее; в) тектонические нарушения; г) наличие внутри подготовленных к добыче блоков коротких пустых прослоев, прожилков, линзочек или секущих даек, не встреченных разведочными и подготовительными выработками.

Потери и разубоживание, зависящие от применяемых систем разработки, нередко оказываются весьма существенными. Часть их устраняется правильным решением организационных вопросов эксплуатации, часть же является трудноустранимой.

Причины эксплуатационных потерь весьма разнообразны. Так, при системах работ с открытым забоем руда остается в междублоковых, подштрековых и надштрековых целиках вследствие неполноты их выемки и, кроме того, теряется из-за неполного выпуска рудной массы из выработанных пространств.

При системах разработок с закладкой выработанных пространств отбитая руда теряется в закладке, особенно если работа ведется без настилов. Перечисленным далеко не исчерпываются причины эксплуатационных потерь и разубоживания руды, которые из-за недостатка места приведены только в качестве примера.

Краткие сведения об исходных данных для определения потерь и разубоживания


Период, в течение которого возможно надежное определение потерь и разубоживания руды, зависит, в основном, от изменчивости мощности залежей, степени неравномерности оруденения и производительности горно-рудного предприятия. На месторождениях, характеризующихся слабой изменчивостью мощности залежей и равномерным оруденением, при средней производительности рудника, за отчетный период может быть принят месяц.

На неравномерных месторождениях месячный период оказывается подходящим только в случаях очень большой производительности горно-рудного предприятия. При средней его производительности за отчетный период целесообразно принять квартал.

Единицей учета потерь и разубоживания следует считать группу одновременно разрабатывающихся капитальной шахтой (штольней) эксплуатационных блоков, а не каждый из них в отдельности. Эту группу блоков далее будем называть участком.

Величины потерь и разубоживания Е.П. Прокопьев выводит из уравнения баланса рудной массы и уравнения баланса металла:
Опробование для определения потерь и разубоживания руды при эксплуатации

где Q1 — тоннаж руды, заключенной в участке (действительный запас участка);

Q2 — тоннаж рудной массы, добытой после окончательной отработки участка;

Q3 — тоннаж потерянной руды;

Q4 — тоннаж вмещающих пород в рудной массе;

С —содержание металла: в руде — C1; в рудной массе — C2; в потерянной руде — C3; во вмещающей породе — C4.

Если принять C3 = C1, то тоннаж потерянной руды Q3 и тоннаж вмещающих пород в рудной массе Q4 можно определить по формулам:

Количество металла в потерянной руде определяется по формуле:

Потерянный металл в процентах от общего действительного его запаса в участке:

Разубоживание по содержанию промышленного компонента определяется разностью между C1 и C2, выраженной в процентах по отношению к C1:

Когда C4 = 0, т. е. когда вмещающие породы являются не-оруденелыми или весьма слабо оруденелыми и содержание металла в них практически заметного влияния на величины P и P' не имеет, приведенные выше формулы несколько упрощаются. В дальнейшем изложении все же будем принимать C4 не равным нулю, считая, что приведенное здесь замечание будет учитываться.

Итак, исходными данными для определения потерь и разубоживания являются: 1) запас руды в пределах участка Q1, в результате полной отработки которого необходимо определить упомянутые величины; 2) содержание металла C1 в пределах этого участка; 3) тоннаж Q2 рудной массы, полученный в результате окончательной его отработки; 4) среднее содержание металла C2 в добытой рудной массе; 5) среднее содержание металла C4 во вмещающей породе, попавшей в добытую рудную массу.

Вычисление запасов руды Q1 и содержания металла в руде C1 не отличается по своим приемам от описанных в третьей части настоящей книги, где с ними можно ознакомиться более подробно. Здесь же отметим только, что определение C1 производится по данным опробования всех выработок, в том числе и имеющихся внутри участка второстепенных подготовительных выработок, например, восстающих, расположенных внутри контура главных подготовительных выработок, подэтажных штреков и т. д., а также в очистных выработках. При этом обычно применяются те же способы взятия проб, что и принятые в данных условиях для основных подготовительных выработок, оконтуривающих блок.

Пробы должны быть расположены, по возможности, равномерно. Количество их для отработанного за отчетный период участка зависит от степени неравномерности оруденения.

Приведенное в табл. 13 количество проб на упомянутый участок для рудных тел средней (до 3 м) и малой мощности обеспечит достаточную для практики точность определения величины C1.

Определение содержания металла C4 во вмещающих породах


Ориентировочное суждение о возможной величине C4 в пределах участка, для которого определяются потери и разубоживание, обычно можно иметь в результате изучения данных опробования вмещающих пород в разведочных и основных подготовительных выработках. По этим данным могут быть определены приблизительные пределы колебаний содержания во вмещающих породах, а также общий характер его изменения по мере удаления от естественных или условных границ залежи.

Если заведомо известно, что содержание промышленно-ценного компонента во вмещающих породах изменяется незначительно, в систематическом их опробовании необходимости нет. В этом случае на весь участок достаточно взять несколько (15—20) равномерно расположенных контрольных проб.

При значительных колебаниях содержания густота сети опробования вмещающих пород определяется в соответствии со степенью равномерности их оруденения.

Определение тоннажа Q2 добытой рудной массы


Определение величины Q2 производится точным учетом количества вагонеток при их постоянной по объему нагрузке и достаточном количестве определений веса загружаемой в них рудной массы. Еще лучше организовать (там, где это возможно) взвешивание всей выданной из участка рудной массы.

Определение содержания металла C2 в добытой рудной массе


Опробование добытой рудной массы в целях определения величины C2 должно производиться пробщиками, специально выделенными для этой работы. Опыт показывает, что отбор проб из вагонеток откатчиками или стволовыми обычно не обеспечивает надежных результатов.

В зависимости от принятой системы очистных работ и характера руды пробы можно отбирать: 1) непосредственно в очистных выработках, например, при магазинировании рудной массы, и 2) из вагонеток, железнодорожных вагонов, с транспортеров фабрик и заводов, полагая при этом, что потери при местных перевозках рудной массы не скажутся сколько-нибудь существенно на точности определения величины C2.

В очистных выработках пробы могут отбираться способом вычерпывания, если применимость этого способа доказана для данных условий экспериментально. В отдельных случаях приходится предполагать, что при опробовании добытой рудной массы в очистных выработках происходят систематические ошибки (например, вследствие просыпания мелочи в нижний слой замагазинированной руды). Иногда опробование в очистных выработках невозможно провести по другим причинам, например, в связи с системой очистных работ или заметным несоответствием содержания промышленного компонента в отбитой рудной массе содержанию его в выданной рудной массе. В таких случаях следует остановиться на опробовании рудной массы в вагонетках.

При вагонеточном опробовании равномерных и неравномерных руд пробы берутся по поверхности нагруженной в вагонетку руды из трех точек: две пробы из противоположных углов и одна из середины. В случаях опробования весьма и крайне неравномерных руд отбираются пять частных проб: четыре из углов и одна из центра. Вес вагонеточных проб для равномерных руд принимается 0,5 кг, для неравномерных 1 кг и для исключительно неравномерных — 2—3 кг.

Пробы равномерных и неравномерных руд берутся с каждой пятой, весьма и крайне неравномерных руд — с каждой третьей вагонетки, если общее количество их большое. При ограниченном количестве вагонеток пробы берутся с каждой из них.

Из всех проб добытой рудной массы составляется объединенная суточная проба, помещаемая в специальный закрывающийся ящик. Суточная проба выдается на поверхность и поступает в обработку. В дальнейшем из лабораторных проб (измельченных до 100—200 меш), характеризующих суточную добычу, составляются объединенные пробы за несколько суток. В случае же необходимости каждая суточная проба анализируется отдельно.

Надо, конечно, помнить, что вагонеточное опробование не всегда может быть надежным, в связи с просыпанием мелкого рудного материала из верхних слоев вагонеток в нижние. Поэтому использование результатов этого типа опробования для определения величины C2 следует считать возможным только в том случае, если они будут проконтролированы.

Более надежными, но все же нередко требующими контроля, являются результаты опробования рудной массы в вагонах и у сливов классификаторов на обогатительных фабриках. Вполне надежным следует считать хорошо организованное опробование сухой рудной массы на ленточных транспортерах заводов и фабрик.

Очевидно, что если в подземных работах или на поверхности от рудной массы отсортировываются пустые породы, то количество их должно учитываться при определении величины C2.