книги из ГПНТБ / Хетагуров, Г. Д. Эффективность систем разработки этажного и подэтажного обрушения

Из приведенных данных видно, что извлечение изменяете?! незаметно по сравнению с изменением содержания металла в обогащенной руде.

Практические показатели действующей фабрики для смешан1 ных руд за последнее время характеризуются следующими дан­ ными:

Видим, что содержание металла в обогащенной руде а" воз­ росло почти в два раза, извлечение ет увеличивалось пропорцио­ нально содержанию металла в руде а'.

Соответствующие расчеты показывают, что уравнение извле­ чения для богатых и бедных руд при разубоживании от 0 до 30% принимает вид

Изменение содержания металла в обогащенной руде характе­ ризуется рис. 36.

Произведем сравнение показателей количества продукции обо­ гащенной в тяжелой среде руды с последующей ее флотацией с данными, полученными при обогащении одним только флотацион­

93

Из табл. 4І видно, что количество конечного продукта, полу­ ченного из 1 т исходной руды, значительно меньше, чем при обо­ гащении двумя способами также из 1 т руды.

Общее извлечение составит

К*К

SB, % X , %

Количество концентратов, полученного из 1 т руды с учетом выделения пустой породы, но без учета потерь при добыче, выра­ зится равенством:

Выход пустой породы в хвосты, как показывают наши иссле­ дования на рудах Зыряновского и Алтын-Топканского комбинатов, а также полупромышленные опыты на Зыряновской, Кумышканской, Текелийской и Ингичкинской фабриках, изменяется в зави­ симости от содержания металла в руде или от разубоживания и подчиняется эмпирической формуле

а '

где а' и Сі = 12 и 30 — соответственно коэффициенты.

94

Тогда удельный вес выхода хвостов станет переменным и будет изменяться по гиперболе с большой крутизной в области небольшого содержания металла в руде и выполаживаться по мере увеличения этого содержания (рис. 37).

Себестоимость переработки 1 т руды будет функцией выхода

в тяжелой среде; S0 = 3 руб. — условная себестоимость обогащения 1 т руды флотационным методом.

Расчеты по формуле (55) показывают, что себестоимость пере­ работки двумя методами (в тяжелых суспензиях и при флотации) изменяется по кривой параболы и также обусловлена содержанием металла в руде, а именно: чем беднее руда, тем количество выде­ ляемых хвостов больше, и наоборот.

Эти данные свидетельствуют о том, что общая себестоимость обогащения руды двумя способами экономична лишь до опреде­ ленных пределов. В нашем частном случае этот предел соответ­ ствует содржаншо металла в руде 5%, выше которого применение тяжелой среды нецелесообразно. Вместе с тем себестоимость обо­ гащения руд двумя способами всегда ниже, чем при одном флота­ ционном методе (см. рис. 37).

Та же закономерность действительна и для других руд, с той лишь разницей, что точка пересечения себестоимости может пере­ мещаться в ту или другую сторону.

Рассмотрим влияние обогащения в тяжелой среде и при фло­ тации на результаты конечного продукта (табл. 42).

Расчет количества концентрата двумя способами произведен по формуле (53).

Из табл. 42 видно, что количество концентрата (ур.т) после обогащения двумя методами (суспензия + флотационный), начиная от содержания металла -в руде 3%, становится меньше, чем при одном флотационном (без применения тяжелой среды). Однако за счет значительного выделения отвальных хвостов себестоимость конечного продукта с применением тяжелой среды в среднем ока­ зывается ниже на 37,6% (1,88 руб. против 3).

95

Таким образом, закономерность изменения технических пока­ зателей при обогащении разубоженной руды в тяжелых суспензиях аналогична закономерности изменения этих показателей при обыч­ ном флотационном методе.

Рассмотрим влияние обогащения в тяжелой среде на эффектив­ ность системы разработки этажного принудительного обрушения, применяемой на предприятии 2.

Взаимосвязь между извлечением и содержанием металла в руде

потерь при добыче, извлеченной при обогащении двумя методами выразятся равенствами:

а) через обогащенную в тяжелых суспензиях руду с учето потерь и разубоживания

96

Рассмотрим характер изменения измельчения металла гірй обогащении в тяжелой среде ет, извлечение от обогащенной руды s' и общее извлечение Ё0 = ете/ (табл. 43).

Из табл. 43 видно, что общее извлечение е0 двумя методами меньше, чем при одном флотационном, а извлечение s' от обога­ щенной руды а" больше, чем при одном флотационном методе е. Однако это уменьшение общего извлечения идет медленнее, чем

возрастание количества продукции, полученной из 1 т руды у 0тПоэтому себестоимость последней также растет. Рассмотрим это на конкретном примере для блока с активной высотой этажа 40 м с переменной высотой заполнения /г3 (табл. 44, 45).

Сравнение табл. 44 и 45 показывает преимущество двух спосо­ бов обогащения. При этом имеется реальная возможность увели­ чить производительность флотационной фабрики на 37% за счет выделения в-хвосты пустых пород.

§ 2. Влияние способа обогащения на эффективность систем этажного и подэтажного принудительного обрушения

Выше, при исследованиях показателей потерь и разубоживания, отмечалось влияние конструктивных элементов блоков, варианта выпуска и стадийности ведения очистных работ на изменение по­ терь и разубоживания, зависящих от объема выпущенной горной массы из блока. Здесь эффективность каждого варианта системы рассмотрена с учетом обогащения одним флотационным способом и обогащением в тяжелой среде с последующей флотацией обо­

щение двумя методами для руд с исходным содержанием металла от 0,5 до 1% дает меньше концентратов, чем при одном флота­ ционном. При содержании металла в руде более 1 % обогащение руд двумя методами эффективнее, чем при одном флотационном методе.

На рис. 38 даны результаты расчетов по рассматриваемым вариантам 1; 7; 10 (см. цифры на рис. 38). Из этого графика можно сделать логический вывод о том, что с ростом содержания металла в исходной руде разность в количествах продукции обоих методов возрастает;

98

2) в зависимости от исходного содержания металла в рудё Закономерность изменения выделяемых пустых пород в отвальные

руде при переменной себестоимости добычи и переработки систе-

7* 99

с к l +l',p y £

Рис. 39. Влияние способа обогащения на область применения систем при одном флотационном ме­ тоде обогащения 2 и при двух: обогащении в тяжелых суспензиях и флотационном методе В' (вариант 4)

г/ т \р у б .

Рис. 40. Изменение области примене­ ния различных вариантов систем в зависимости от способа обогащения

мы по варианту 4 (рис. 39). Из этого рисунка видно, что мини­ мальное значение S в обоих случаях соответствует содержанию металла в руде 1 %.

При условной отпускной цене (7 = 0,5 руб./кг пределы приме­ нения системы при обогащении двумя методами выше, чем при одном флотационном.

В первом случае этот предел колеблется для руды с содержа­ нием металла от 0,3 до 2,75%, а во втором — от 0,35 до 2,45%. В обоих случаях снижение себестоимости добычи и переработки способствует росту области применения системы.

содержание металла в руде изменяется от 0,9 до 1,4%, а область применения систем при обогащении двумя методами выше, чем при одном флотационном (рис. 40). Из графика видно, что чем меньше потери и разубоживание, тем выше область применения системы. Так, при варианте 7 целесообразные пределы содержа­ ния металла в руде колеблятся: при одном флотационном методе обогащения 0,35—4,6%; при двух методах обогащения 0,3—5,2%. При варианте 4 соответственно: 0,35—2,6%; 0,3—2,9% ■При вариан­ те 5 0,35—2%; 0,3—2,3%.

3. Аналогично предыдущему случаю при переменных показате­ лях потерь и разубоживания, себестоимости добычи и перера­ ботки в вариантах системы 1; 7; 8; 11 характер изменения анало­ гичен.

Из рис. 40 видно, что пределы применения системы растут об­ ратно пропорционально потерям и разубоживанию, себестоимости добычи и переработки.

Таким образом, эффективность обогащения руд в тяжелых суспензиях характеризуется снижением себестоимости переработ­ ки двумя методами, увеличением выхода металлов в концентраты, созданием резервов для флотационной фабрики и расширением области применения систем по содержанию металла в руде (см,

рис. 38, 39, 40).

101

РАЗДЕЛ III

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА СИСТЕМ РАЗРАБОТКИ

ИОБОСНОВАНИЕ БОРТОВОГО СОДЕРЖАНИЯ МЕТАЛЛА

ВРУДЕ

Анализ общих технико-экономических показателей предприя­ тий, применяющих системы этажного и подэтажного принуди­ тельного обрушения, показывает, что за счет их усовершенствова­ ния повышается интенсивность разработки месторождения и сни­ жается себестоимость добычи руды. Содержание металла в руде уменьшалось, а объем добычи возрастал, опережая снижение содержания металла в руде. Вместо с тем трудоемкость добычи руды все еще велика и составляет 50—60% общих затрат иа про­ изводство металла, 25—30% на обогащение и 20% на металлурги­ ческий передел [53]. Следовательно, горное производство требует выбора таких систем разработки, которые позволят улучшить общие показатели предприятий и снизить трудоемкость с таким расчетом, чтобы удельный вес их не превышал 40%. Кроме того, оценка систем должна производиться с учетом фактора времени или, что то же, по количеству получаемой продукции в одно и то же время, а также себестоимости добычи и переработки, окупаемости капитальных вложений, потерь и разубоживания.

Основным признаком оптимальности до недавнего времени была себестоимость добычи 1 т руды. В последующее время кри­ терием оптимальности решений был признан уровень приведенных затрат, т. е. сумма себестоимости и нормативного эффекта капи­ тальных вложений на 1 т годовой мощности [106].

При решении горноаналитических задач в качестве критерия оптимальности искомых параметров наиболее реальным ме­ рилом является себестоимость добычи руды.

Для решения этого вопроса чаще всего применяется (как наи­ более простой) метод сравнения вариантов систем разработки. Как в нашем случае, так и в других, оптимальным может оказать­ ся не один, а несколько вариантов как функции ряда переменных величин.

Широкое применение получили линейное и нелинейное про­ граммирование, динамическое программирование и др. Определе­ ние оптимума для горноэкономических задач в большинстве случаев решается нелинейным программированием.

Для определения эффективности капитальных вложений в качестве критерия оптимальности принята величина приведенных

102