Файл: Альбов М.Н. Рудничная геология.pdf

На многих месторождениях руды верхних горизонтов вследствие про­ цессов окисления резко отличаются по минеральному составу от руд ниж­ них горизонтов и часто требуют совершенно иных методов механической их обработки (обогащения). Для руд верхних горизонтов требуется в та­ ких случаях строительство одних обогатительных фабрик, для руд нижних горизонтов — других. Совершенно очевидно, что было бы неправильно проектировать для тех и других фабрик один срок окончания их строи­ тельства.

На многих крупных железорудных месторождениях разрыв в сроках строительства промывочных фабрик для обогащения мартитовых руд окисленной зоны и строительства магнитообогатительных фабрик для пер­ вичных магнетитовых руд неизменной (неокисленной) зоны может дости­ гать одного или нескольких десятилетий, что подтверждается практикой Магнитогорского, Высокогорского и других рудников.

Помимо отдельных типов руд на многих рудных месторождениях раз­ личные сорта руд того или иного типа имеют разные содержания полезного компонента. Для одних сортов руд, наиболее богатых, обогащение не обя­ зательно, для других требуется определенная схема обогащения, для тре­ тьих — иная, более сложная схема обогащения и для четвертых, наиболее бедных, обогащение экономически нецелесообразно.

Совершенно очевидно, что степень достоверности запасов и соответ­ ствующего им состава, установленных для отдельных частей, блоков и го­ ризонтов месторождения, не может быть одинаковой: она выше там, где гуще расположены разведочные выработки, и ниже там, где разведочная сеть разрежена; выше в центральных частях месторождения и ниже в кра­ евых его частях, где рудные контуры устанавливают преимущественно пу­ тем интерпретации или экстраполяции; выше там, где состав руд наиболее постоянен, и ниже там, где наблюдается резкая изменчивость состава от точки к точке и т. д. В зависимости от этого запасы в отдельных частях и блоках месторождения имеют различную степень достоверности.

Таким образом, запасы и состав руд любого месторождения должны быть дифференцированы по ряду признаков, характеризующих состав и строение руд, их обогатимость, степень разведанности и т. п.

Подсчет производится раздельно для отдельных участков, залежей, блоков и отдельных типов полезного ископаемого, дающих различные его товарные сорта или требующих разных технологических схем обогащения. Иногда при подсчете выделяются запасы в зонах открытой и подземной от­

объемный вес полезного ископаемого и повышают общую степень разве­ данности месторождения, что чаще всего приводит к тем или иным измене­ ниям запасов.

30

Согласно существующим инструкциям новые подсчеты запасов р а з ­ рабатываемых месторояэдений вносятся на рассмотрение ГКЗ или Т К З по мере накопления новых материалов и в тех случаях, когда устанавливается существенное изменение рудных контуров и запасов или изменяются тре­ бования промышленности к сырью.

Пересчеты запасов отдельных частей эксплуатационных месторожде­ ний или этих месторождений в целом чаще всего приходится производить работникам рудничной геологической службы, обычно совместно с работ­ никами маркшейдерской службы.

При пересчете запасов эксплуатируемого месторождения, помимо всей совокупности данных проведенной ранее на месторождении разведки ис­ пользуют также все материалы эксплуатационной разведки и материалы, полученные рудничной геологической службой при документации и опро­ бовании горноэксплуатационных выработок. Кроме того, используют дан­ ные по определению объемных весов, влажности и качественного состава полезных ископаемых, полученные в процессе эксплуатации, результаты переработки полезного ископаемого на обогатительных фабриках и все необходимые маркшейдерские материалы.

3. Кондиции для подсчета запасов руд

Промышленная оценка месторождений полезных ископаемых произ­ водится на всех стадиях их изучения. Первая оценка дается вновь откры­ тому объекту с целью определения целесообразности его предварительной разведки. Затем по данным предварительной разведки составляется тех­ нико-экономический доклад с целью экономической оценки месторождения

иобоснования целесообразности его детальной разведки. В этот же период геологоразведочные и горнодобывающие организации разрабатывают вре­ менные кондиции для подсчета оперативных запасов. По завершении де­ тальных геологоразведочных работ, в процессе которых получают исчер­ пывающую информацию по гидрогеологическим, инженерно-геологическим

итехнологическим исследованиям, производится основная экономическая

—бортовое и минимальное промышленное содержание полезных компонентов;

—минимальная мощность рудных тел и максимальная мощность про­ слоев пород и некондиционных руд, включаемых в подсчет запасов;

—возможная глубина отработки месторождения открытым способом, средний и предельный коэффициенты вскрыши, допустимый коэффициент рудоносности и другие показатели.

Кондиции на минеральное сырье разрабатывают в соответствии с едиными принципами подсчета и учета запасов полезных ископаемых,уста­ новленными классификациями запасов месторождений твердых полезных ископаемых. Кондиции на минеральное сырье представляют собой сово­ купность требований к качеству полезных ископаемых в недрах и к горно­ геологическим условиям, соблюдение которых при оконтуривании и под­ счете запасов позволяет правильно разделить запасы полезных ископаемых

31

по их народнохозяйственному значению на балансовые и забалансовые. Обычно кондиции устанавливают по результатам детальной разведки, а для эксплуатируемых месторождений — по данным разведочно-экс- плуатационных работ на основании специальных технико-экономических расчетов. Последние должны базироваться на разведанных запасах ка­ тегорий А + В + Сг. Запасы категории С2 и забалансовые запасы при­ нимают во внимание для определения возможных перспектив развития гор­ нодобывающих предприятий. По месторождениям пьезооптического сырья для определения кондиций учитывают также запасы категории С2 .

Основные требования к кондициям предусмотрены «Методическими указаниями по обоснованию и расчету кондиций для подсчета запасов твердых полезных ископаемых (кроме углей и горючих сланцев)» и вклю­ чают более десяти показателей (минимальное промышленное, бортовое содержание и др.). Следует иметь в виду, что не для каждого месторождения требуется определение всех показателей кондиций. Для некоторых место­ рождений, например бокситов, можно установить только один показатель— минимальную выемочную мощность рудного тела. Требования к качеству руд в этом случае устанавливаются специальным ГОСТом. Для ряда ме­ сторождений достаточно знать только два показателя, например, для жиль­ ных золоторудных — минимальное промышленное содержание и мини­ мальную мощность рудных тел.

При разработке кондиций прежде всего следует наметить комплекс показателей, необходимый для правильного подсчета запасов и промыш­ ленной оценки месторождения. Затем следует выяснить взаимосвязь этих показателей и выделить наиболее важные из них, которые оказывают мак­ симальное влияние на оценку запасов. Так, для уральских месторождений силикатного никеля, для которых минимальное промышленное содержание никеля в руде является постоянным, при расчете кондиций обычно подби­ рают оптимальный вариант бортового содержания. На одном редкометальном месторождении ведущим показателем оказалась мощность рудного тела, которая зависела от бортового содержания. Для одного месторожде­ ния свинца минимальное промышленное содержание зависело главным образом от мощности прослоев вмещающих пород, разделяющих руд­ ное тело.

Учитывая трудоемкость расчетных операций, связанных с определе­ нием кондиций, количество сравниваемых вариантов должно быть мини­ мальным. В большинстве случаев можно ограничиться тремя вариантами: I — основной, I I — подтверждающий целесообразность повышения ве­ дущего показателя кондиций, I I I — подтверждающий нецелесообразность понижения ведущего показателя кондиций. Наибольшую трудность пред­ ставляет определение бортового содержания, под которым понимается наи­ меньшее содержание'полезного компонента в краевых пробах, по которым производится оконтуривание балансовых запасов.

Чтобы установить бортовое содержание, на практике нередко приме­ няют арифметический способ; например, для железорудных место­ рождений производят оконтуривание рудных тел при бортовых содержа­ ниях 10, 15, 25% и т. д. Такой метод приводит к излишним расчетам и может быть применим только при отсутствии обоснованных бортовых со-

32

держаний. Следует иметь в виду, что бортовое содержание необходимо для оконтуривания рудных тел только в тех случаях, когда отсутствуют чет­ кие геологические контакты рудных тел. Бортовое и минимальное про­ мышленное содержания находятся в тесной взаимозависимости. Весьма важно, чтобы варианты бортовых содержаний были увязаны не только с естественным распределением оруденения, но и с экономической структу­ рой минимального промышленного содержания, которое является верхним пределом бортового. Структура минимального промышленного содержания может быть вскрыта методом последовательного разложения затрат, ко­ торый во многих случаях помогает наметить варианты бортовых содер­ жаний. Под минимальным промышленным содержанием понимается такое содержание ценного компонента, извлекаемая стоимость которого обеспе­ чивает возврат всех затрат, произведенных на добычу и переработку по­ лезного ископаемого. Минимальное промышленное содержание полезного компонента в руде рассчитывают по формуле

г ^ 3-100

—ЦИР '

где С — минимальное промышленное содержание полезного компо­ нента , % ;

3 — общие затраты на добычу и переработку 1 т. руды, руб.;

Ц— оптовая цена 1 т продукции, руб.;

И— коэффициент извлечения металла;

Р — коэффициент разубоживания при добыче руды.

Минимальное промышленное содержание полезного компонента за­ висит главным образом от масштаба добычи и переработки руды. Чем меньше масштаб добычи, тем выше минимальное промышленное содер­ жание.

Экономическую оценку месторождений выполняют для определения целесообразности их промышленного освоения с расчетом на получение заданного количества продукта при минимуме затрат. Чем меньше затраты на единицу горнорудного сырья, тем выше экономический эффект промыш­ ленного освоения месторождения. Основными показателями экономической оценки служат стоимостные показатели — цены, рентабельность произ­ водства, общие и удельные капитальные вложения, эффективность по­ следних.

Особой задачей являются оценочные вопросы, охватывающие поис­ ково-разведочные работы. На этой стадии еще трудно производить эконо­ мическую оценку месторождения. В этом случае отнесение месторождения к промышленной или непромышленной категории целесообразно с учетом главнейших параметров их геологической характеристики и на основе предварительного расчета предельных значений соответствующих парамет­ ров — «браковочных» кондиций. К таким кондициям может быть отнесен минимальный объем запасов, необходимый и достаточный для строительства

в рудах вновь выявляемых месторождений или самостоятельных рудных тел эксплуатируемых месторождений.

Следует иметь в виду, что при наличии в ископаемом нескольких по ­ лезных компонентов между ними устанавливают взаимные коэффициенты пересчета; в этом случае бортовое и среднее минимальное промышленное содержание определяют с учетом суммы содержаний полезных компонен­ тов в руде.

Для некоторых видов сырья бортовое и среднее минимальное промыш­ ленное содержание устанавливается не только по ценному компоненту, но

ипо максимально допустимому содержанию вредных примесей.

Ккондициям по химическому составу и физическим свойствам руд в пластовых, жильных и некоторых других месторождениях добавляются кондиции по мощности пласта или жилы, выше которых запасы учитывают на балансе, ниже — за балансом. Чем более ценным является полезное ископаемое, тем ниже кондиции по мощности залежи. Для железных руд они лежат в пределах 2—1м, для марганцевых — 1,0—0,5 м, для руд

благородных и редких металлов могут опускаться до 0,2—0,1 м и редко ниже.

Иногда по гидрогеологическим и горнотехническим условиям разра­ ботка того или иного месторождения в целом или отдельных его участков

вых и забалансовых запасов также включаются в кондиции.

Из приведенного выше следует, что при установлении кондиций для подсчета запасов того или иного полезного ископаемого имеет значение ряд факторов: химический состав (содержание полезных и вредных компонентов, иногда и флюсообразующих компонентов), процент извлечения, возмож­ ность повышения полезных и удаления вредных компонентов при механи­ ческой обработке (обогащении) полезного ископаемого, физические свой­ ства его, мощность залежей и общие масштабы месторождения, гидрогео­ логические и горнотехнические условия его эксплуатации и, кроме того, географическое положение месторождения — удаленность его от перера­ батывающих полезное ископаемое предприятий, железнодорожных и вод­ ных путей сообщения и т. п.

В зависимости от совокупности ряда условий кондиции для одного и того же полезного ископаемого могут быть различными и колеблются в значительных пределах, в связи с чем кондиции устанавливают для каж ­ дого месторождения.

Как было отмечено выше, на определенном этапе разведки месторо­ ждения геологоразведочная организация составляет проект кондиций, обо­ сновывая его полученными в ходе разведки и исследований полезного иско­

Для эксплуатируемых месторождений применяемые кондиции в от­ дельных случаях могут изменяться в зависимости от установления новых способов их разработки, новой технологии переработки полезного ископа-

34