Файл: Байков, Б. Н. Технико-экономическое нормирование потерь и разубоживания полезных ископаемых при добыче.pdf

отверстиями, при всех прочих постоянных факторах, количество руды, выпускаемой из компенсационного пространства, растет, увеличивается и количество извлекаемой рудной массы из блока, а количество примешиваемых пустых пород остается постоянным. Таким образом, складывается впечатление мнимого благополучия, что примешивание и разубоживание руды уменьшаются. При не­ изолированном выпуске основное влияние на показатели извле­ чения оказывает количество руды, выпущенной за период плавного опускания контакта руды с породой до критической высоты, а также то, что абсолютное количество извлеченных при выпуске пород не зависит от высоты блока, а относительное их количество обратно пропорционально высоте блока.

Следует подчеркнуть, что при переносе результатов лабора­ торных опытов в натуру обычно забывают учесть количество руды, извлеченной из компенсационного пространства, так как в лабо­

женное в процентах) занижают. Чем больше коэффициент раз­ рыхления, тем больше разница в показателях извлечения руды в модели и натуре. Характер зависимостей может быть также различным.

не зависит от высоты блока. На характер графиков влияют раз­ ница в плотности руды и пород. При моделировании необходимо соблюдать подобие натуры и модели. Обычно пытаются достиг­ нуть подобия по всем физико-механическим характеристикам: гранулометрическому составу, коэффициенту разрыхления, углу внутреннего трения, сцеплению и др. ОднаКо одновременно до­ стигнуть подобия всех характеристик сыпучих материалов невоз­ можно, чем и объясняется различие показателей извлечения руды,

показателей сыпучести р. Показатель сыпучести, определенный в производственных условиях (в натуре), автоматически учитывает влияние всех факторов. Масштаб подобия М равен отношению показателя сыпучести руды в натуре ри к показателю сыпучести руды в модели рм. Если масштаб подобия задан, то по этой зави­ симости находим показатель сыпучести руды в модели /?м =

= ои :М*.

Показатель сыпучести в модели одного и того же материала можно изменять в 10 раз и более посредством изменения коэффи­ циента разрыхления (уплотнением под нагрузкой, вибрацией, увлажнением материала и добавлением талька). При моделиро­ вании разработки Тырныаузского месторождения масштаб модели был примят равным 500. Соответственно в 500 раз уменьшен по­ казатель сыпучести в модели по сравнению с натурой. Более точно

62

показатель сыпучести в натуре и модели определяют из серии опытов для разной высоты блока. Затем определяют коэффициент вытянутости V эллипсоида движения, который равен отношению большой оси к малой. График изменения квадрата коэффициента вытянутости в зависимости от высоты слоя выражается прямой линией. По степени отклонения экспериментальных точек от пря­ мой линии можно судить о степени надежности эксперимента. При качественно поставленном эксперименте показатель сыпучести можно определить с точностью до третьего пли до четвертого знака. Показатель сыпучести определяют из уравнения

2Р

где /<і — постоянный коэффициент, учитывающий диаметр выпуск­ ного отверстия; величина безразмерная. Аналитически установлена связь между /О, диаметром выпускного отверстия D и диаметром куска сі:

где С — поправочный коэффициент.

Из этого уравнения следует, что теоретически в идеальной сыпу­ чей среде Кі = 0 при D = d. В этом случае график функции ѵ2 от /г представляет собой прямую линию, проходящую через начало ко­ ординат. Показатель сыпучести

Поэтому в лабораторных условиях при определении показателя сыпучести материала размер выпускного отверстия надо прини­ мать минимально возможным. В производственных условиях раз­ мер выпускного отверстия принимают из условий проходимости

При увеличении коэффициента разрыхления от 1,1 до 2 про­ ходимость уменьшается от 10 до 3. Проходимость на практике в среднем равна 5. Размер куска в нижней части блока обычно меньше размера куска в верхней его части за счет дополнитель­ ного измельчения руды, которое происходит при выпуске. В дей­ ствительности среднее отношение размера выпускного отверстия к разімеру куска руды .меньше 5. Поэтому для производственных условий величина Кі близка к нулю н ею можно пренебречь.

Аналитически установлено влияние фильтрации и сепарации пород, режима и доз выпуска на показатели извлечения. Анали­ тический учет этих факторов довольно сложный, поэтому их лучше

63

учитывать, вводя поправочные коэффициенты. С некоторым при­ ближением можно принять, что графиком изменения степени фильтрации и сепарации пород от отношения размеров куска по­ роды к размеру куска руды К' является прямая линия (рис. 10).

Если размер куска породы в 14 раз меньше куска руды

, фильтрация пород равна 100% (/(,],= 100%), т. е. по­

рода полностью проходит через руду. Наоборот, при превышении размеров кусков породы над кусками руды происходит сепарация пород, если же оно равно 14, извлечение чистой руды увеличи­ вается в 2 раза п тогда коэффициент сепарации пород Л'с равен

100%.

породы и руды

Влияние дозы выпуска на показатели извлечения установлено по аналитическим зависимостям на ЭВМ «Мнр-1». С увеличением высоты блока относительное влияние дозы выпуска на показатели извлечения возрастает. Показатели извлечения руды по предло­ женной методике прогнозирования соответствуют равномерно-по­ следовательному выпуску руды с минимальными дозами. Макси­ мальная доза соответствует поочередно-последовательному выпуску руды, т. е. выпуску руды из каждого выпускного отверстия до пре­ дельного разубоживания. Влияние промежуточных доз можно установить по графикам. При большой высоте блока зависимости можно принять прямолинейными. По предложенной методике про­ гнозирования можно также учесть неравномерность содержания металла в руде по блоку.

Таким образом, методика прогнозирования показателей изв­ лечения руды может учитывать практически все многообразие горно-геологических условий разработки месторождений и служить

64

базой для нормирования показателей извлечения руды при си­ стемах с массовым обрушением руды и вмещающих пород. По этой методике можно решать обратную задачу — по заданным нормативам показателей извлечения руды определять основные параметры блоков и днища блоков.

§4. Графоаналитический метод определения потерь

иразубоживания

Для условий отработки блоков системами с обрушением и выпуском руды из-под обрушенных пород исходные показатели потерь и разубоживания могут быть также определены графоана­ литическим методом, разработанным М. II. Агошковым и В. П. Рыжовым [2].

Рис. 11. График изменения содержания полезного компо­ нента в руде и его разубоживания по дозам выпуска

При использовании графоаналитического метода потери и разубожпвание по сравниваемым вариантам отработки блока опреде­ ляются с помощью графической зависимости, построенной по ре­ зультатам наблюдений за процессом изменения качества полезного ископаемого в зависимости от количества выпускаемой горной массы. График строится следующим образом. На оси абсцисс откладываются величины выпускаемой из блока руды по дозам выпуска Qi, Qz, Qa, ..., Qn (рис. II). Вверх по оси ординат откла­ дываются значения разубоживания, а вниз по той же оси — со­ держания полезного компонента в соответствующей дозе выпуска

выпущенной руды.

Такой график может быть использован для определения по­ терь п разубоживания при отработке блоков с аналогичными па­ раметрами.

При определении потерь и разубоживания по вариантам раз­ работки рассматриваемого блока учитывается лишь .характер кривой выпуска руды из блока, по данным отработки которого построен график, т. е. соотношение руды и примешиваемых пород в дозах выпуска. Качественные же показатели отработки (коли­ чество добываемой рудной массы, содержание в ней полезного компонента) определяются по данным рассматриваемого блока.

§5. Статистический метод определения потерь

иразубоживания

При статистическом методе потери и разубоживаипе устанав­ ливаются для каждой применяемой системы разработки на основе статистических данных, накопленных на рудниках (шахтах). Обос­ нованное планирование количественных и качественных потерь этим методом возможно лишь при достоверном и систематическом определении и учете фактических потерь иа данном руднике (шах­ те). Существующие же методы общерудничного учета потерь, как известно, не отвечают указанным требованиям.

Как правильно отмечает В. А. Шестаков [73], при статистиче­ ском методе как бы узакониваются допущенные ранее нарушения в технологии ведения горных работ, приводящие к увеличению потерь и разубоживания. Невысокая же точность учета потерь, особенно косвенным методом, позволяет работникам рудника варьировать показателями в широких пределах и приближать фактические показатели к нормативным пли к плановым. Таким образом, создается целая цепь взаимообусловленных ошибок. Кроме того, при статистическом методе не всегда представляется возможным установить фактические, а следовательно, и норма­ тивные потери по элементам систем разработки. Показатели нор­ мируемых величин в таких случаях устанавливаются по среднему для блока (системы разработки) уровню количественных и каче­ ственных потерь. При этом нередко из-за отсутствия опыта при­ менения рассматриваемой системы разработки на данном руднике используются средние значения потерь, характерные для этой системы разработки в условиях других рудников.

Ввиду перечисленных выше недостатков статистический метод может быть рекомендован лишь в исключительных случаях, когда применение других методов невозможно.

Такие показатели, как коэффициенты потерь при извлечении запасов полезных ископаемых из камер, междукамерных целиков, потолочин и днищ, а также коэффициенты разубоживания, как правило, определяются опытным путем или на основе статисти-

66