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

В зависимости от этого показателя общая величина разубоживания по блоку может быть определена как частное от деления потерь (или разубоживания) руды во второй стадии очистных работ на общий объем руды в блоке.

Разубоживание по блоку

где Яц — Пц — соответственно разубоживание и потери по обрушен­ ным запасам (целикам) во второй стадии очистных работ.

Знаменатель в скрытой форме характеризует собой объем блока. На практике при обрушении блоков степень дробления и. в соответствии с этим, коэффициент разрыхления — величины по­ стоянные. Тогда, при переменном отношении камерных (компенса­ ционных) запасов к запасам в целиках (обрушенным во вторую стадию) высота заполнения блока (А3) будет также переменной. Для полного заполнения блока обрушенной рудой с переменным соотношением камерных и целиковых запасов коэффициент раз­ рыхления (Др) должен быть переменным. В обоих случаях потери

иразубоживание будут разными.

Впервом случае (Др= const) высота заполнения

при h3 —const и переменном отношении К: Ц коэффициент разрых­ ления определяется из уравнения

разрыхления.

Анализ приведенных формул показывает, что с увеличением камерных запасов потери и разубоживание по всему блоку умень-

73

74

изменяется в зависимости от высоты этажа и толщины потолочи­ ны. Для таких оптимальных соотношений показатели потерь и разубоживания колеблятся от 8 до 15%, а камерные запасы изме­ няются от 32 до 46%. По данным ряда рудников, максимальные камерные запасы блока составляют 42%, а минимальные 19%.

Г. М. Малахов отмечает, что создание подконсольного компен­ сационного поостранства способствует увеличению объема чисто выпущенной руды [2].

В производственных условиях выпуск руды под обрушенными породами никогда не бывает равномерным, что приводит к значи­ тельным потерям и разубоживанию руды. Аналогично этому ре­ зультаты исследований также не могут быть одинаковыми. Следо­ вательно для улучшения качественных и количественных показа­ телей тенденция к применению двухстадийной выемки экономически

Рассмотрим влияние этого соотношения и активной высоты этажа

Для определения стоимости потерянного концентрата с содер­

75

б) с учетом потерь и разубоживания

Из табл. 32 видно, что с ростом камерных запасов блока потери и разубоживание по всему блоку уменьшаются и снижаются как себестоимость концентрата, так и убытки от потерь металла.

Например, при увеличении отношения камерных запасов к целиковым от 0,4 до 0,68 себестоимость 1 кг условного концентрата

Целесообразность увеличения объема добычи из камер оче­ видна. Качественные и количественные показатели при обрушении целиков с переменной активной высотой этажа при 17=110%, 5 д + 50 = 7; 8; 9 руб. характеризуются данными, приведенными в табл. 33.

Существенное влияние на эффективность системы оказывает исходное содержание металла в руде. При постоянном содержании металла убытки от потерь руды являются функцией активной вы­ соты этажа.

Себестоимость концентратов от обрушенных запасов блоков во второй стадии без учета руды из камер изменяется обратно про­ порционально высоте заполнения блока. Так, при выпуске 110% обрушенных запасов блока с активной высотой этажа 40 м полу­ чены показатели, приведенные в табл. 34.

На основании этих данных в ряде случаев рекомендуется при­ менять минимальное компенсационное пространство. При этом считается, что в случае максимального компенсационного простран­ ства руда после отбойки располагается бессистемно, что исключает возможность составления графиков выпуска. Такой вариант реко­ мендуется применять лишь при обрушении одиночного целика в камеру повышенной высоты.

На практике обрушение целиков обычно производится не по одному, а одновременно всех, поэтому отбитая руда располагается равномерно особенно при активной высоте этажа 40 м и опти-

76

мальмом (в пределах 20—30 м), а не минимальном (например, 5 м) заполнении по высоте. При отбойке на горизонтальную под­ сечку руда ложится одинаково при малом или большом компен­ сационном пространстве.

Влияние разубоживания руды на эффективность системы про­ является различно и зависит от исходного содержания металла в руде, извлечения и себестоимости переработки. Так, при разра­ ботке руд с исходным содержанием металла 1% одинаковые пока­ затели при условии 87? = const достигаются для высоты заполнения блока 13, 18, 26, 34 м. Аналогично этому при условии eCK=const высота заполнения составляет 12, 17, 25, 34 м.

77

При переменном содержании металла в руде эти показатели будут переменными и зависят от высоты этажа и объема выпу­ щенной горной массы.

Из приведенных в табл. 33 данных видно, что убытки от потерь растут пропорционально содержанию металла в руде, а себестои­ мость полученного концентрата, уменьшаясь, изменяется по кривой гиперболы. По сумме этих двух показателей при определенном содержании металла в руде можно найти оптимальное ее содер­ жание, а также область выгодного применения данного варианта системы. Описанный метод определения оптимальных показателей известен в литературе [68, 85].

Расчеты показывают, что при разработке месторождений руд с переменным содержанием металла эффективность системы этаж­ ного обрушения при К: // = 0,4 возрастает пропорционально росту высоты этажа, убытки от потерь и себестоимость концентрата снижаются.

Влияние соотношения камерных и целиковых запасов (К'-Ц) на количественные и качественные показатели отработки блоков

По данным этой таблицы видно, что снижение себестоимости конечного продукта пропорционально объему камерных запасов блока. Аналогичная закономерность наблюдается и при других содержаниях металла в руде. Таким образом, наряду с увеличе­ нием камерных запасов блоков, общая эффективность системы этажного принудительного обрушения возрастает за счет снижения потерь и разубоживания по всему блоку.

78

Г л а в а VI.

П Р Е Д Е Л Ь Н А Я Г Р А Н И Ц А В Ы П У С К А Р У Д Ы И З Б Л О К А И О Б Л А С Т Ь П Р И М Е Н Е Н И Я С И С Т Е М Э Т А Ж Н О Г О И П О Д Э Т А Ж Н О Г О

П Р И Н У Д И Т Е Л Ь Н О Г О О Б Р У Ш Е Н И Я

На практике применения систем этажного и подэтажного при­ нудительного обрушения предельная граница выпуска руды часто определяется по бортовому содержанию металла в руде без учета объема выпущенной горной массы.

Одни специалисты рекомендуют определять ее тогда, когда суммарный ущерб от потерь и разубоживания руды достигает минимума, другие — когда затраты на добычу и переработку вы­ пускаемой из блока руды будут равны извлекаемой ценности рудной массы в последней выпускаемой дозе.

В ряде случаев этот предел принимается ниже бортового содержания металла в руде. Предлагают предельную границу вы­

при достижении разубоживания до 50%• Затрагиваемый вопрос более полно исследовал П. Э. Зурков и др. [37]. В основе опреде­ ления границы выпуска руды из блока принята величина реали­ зуемой ценности конечного продукта с учетом потерь и разубо­ живания. Имеются и другие мнения, в частности, границу выпуска руды определять по рентабельности.

По исследованиям С. Е. Никулина [69], предельная граница выпуска руды не превышает 90%.

К аналогичным выводам приходит Г. М. Малахов [2]. По дан­ ным его исследований и обобщений практических материалов показатели потерь всегда выше, чем разубоживание. Следова­ тельно, объем выпуска никогда не достигает 100%.

Практически на рудниках часто нарушается график выпуска руды, поэтому чаще всего полнота выпуска регулируется количе­ ством выпущенной горной массы с учетом содержания металла в руде.

Ряд других специалистов рекомендуют прекращать выпуск в период, когда суммарный ущерб от потерь и разубоживания до­ стигнет минимума.

Таким образом, предельная граница выпуска руды различными авторами рассматривается по-разному, так как она зависит от многих факторов.

Приведенные рекомендации не связывают предельную границу выпуска с объемом выпущенной горной массы. Например, при иарушеиии графика выпуска разубоживание в размере 40—50% может быть достигнуто при выпуске руды в пределах 30—50% обрушенной руды. Следовательно, приведенный показатель разубо­ живания не характеризует объем выпуска.

79

Мы считаем, что при известном характере Потерь и разубожйваиия, связанном с объемом выпуска обрушенной руды из блока, будет изменяться себестоимость концентрата или же будут пере­ менными убытки от потерь и разубоживания. В зависимости от закономерности изменения этих величии изменяется предельная граница выпуска руды из блока. Математическое выражение пре­ дельной границы выпуска в скрытой форме характеризует убытки от потерь и разубоживания, так как с ростом объема выпускаемой горной массы изменяется количество получаемой продукции. В за­ висимости от количества теряемой продукции также можно опре­ делять как убытки от потерь и разубоживания, так и целесо­ образный объем выпуска руды.

По вопросу определения наиболее выгодной системы разра­ ботки месторождения до настоящего времени существовало мнение, что лучше применять такую систему, которая даст минимальную себестоимость конечного продукта независимо от того, какое влия­ ние оказывают потери и разубоживание-, содержание металла в руде и государственная отпускная цена на целесообразность при­ менения такой системы. Все эти переменные параметры определяют возможность и выгодность применения той или иной системы раз­ работки.

§ 1. Предельная граница выпуска руды из блока

Выше был определен выход концентрата в зависимости от разубоживания. Если учесть, что при выпуске потери являются характеризующим показателем данной системы, то количество получаемой продукции определится из выражения

Себестоимость 1 кг концентрата с учетом потерь и разубожи­ вания определится из выражения

80

6) содержание металла во вмещающих породах а = 0 [2], тогда

концентратов и предельной границы выпуска руды приведены в табл. 36 и 37, из которых видно, что минимальная себестоимость концентрата соответствует определенному объему выпуска и за­ висит от отношения камерных запасов блока к целиковым. При одностадийном варианте с высотой заполнения блока 35 и 40 м минимальная себестоимость 1 кг концентрата соответствует объему выпуска руды, равному 110%. При высоте заполнения 30 и 20 м с ростом объема выпущенной горной массы себестоимость концен-

Т а б л и ц а 3?

трата растет. Следовательно, предельная граница выпуска руды здесь не более 100% от запасов блока.

Если при одностадийном варианте с увеличением высоты за­ полнения выпускаемого слоя себестоимость концентратов сни­ жается, то при двухстадийном, наоборот, возрастает, так как на нее влияют отработанные запасы в первой стадии, из компенсацион­ ных камер. В целом же себестоимость продукции при двухста­ дийном варианте ниже, чем при одностадийном.

Предельная граница выпуска руды и убытки от потерь и разубо-

ь

2) как разность между себестоимостью полученного конц трата (Ск) и чистого (Ск.ч), без учета потерь и разубоживания, или как разность между количеством концентрата из 1 т чистой

руды (уч) и полученного (уР)

Тр

82