
книги из ГПНТБ / Сиразутдинов А.М. Основные показатели промышленных кондиций на руды цветных металлов
.pdfИсследователи, анализируя отдельные показатели кон диций, выделяют главные из них или дополняют их пере чень другими показателями.
В. В. Померанцев [4] к указанному составу кондиций добавляет .минимальную промышленную ценность, мини*- мальный размер запасов месторождения и максимальный объем руды в подсчетном блоке, в котором должны соблю даться все промышленные условия. Но он не рассматрива ет максимально допустимое содержание вредных примесей в руде, которое регламентируется техническими условиями и общесоюзными стандартами, а также минимальную мощ ность рудного тела, определяемую минимальным средним промышленным содержанием.
Т. Ф. Соболевский [5] считает, что параметрами конди ционности минерального сырья в недрах могут быть те, ко торые перейдут и на товарное сырье. К ним относятся «ве личина концентрации или содержание полезных ископае мых в единице объема рудного тела и величина отношения основного металла к другим, являющимся попутными». Выемочная мощность и пустые прослойки отпадают, так как могут быть поглощены средним содержанием, которое должно определяться с учетом объемов, соответствующих выемочным мощностям и пустым прослойкам, подлежащим по технологическим условиям обязательной выемке.
К. Л. Пожарицкий [6] выделяет значение бортового и минимального промышленного содержания, а также мощ ность залежей, от которых зависят размер балансовых за пасов и среднее содержание металла в руде. Одновременно он указывает на необходимость разработки методики точ ных расчетов предельной мощности прослоев пустых по род для включения в промышленные руды или выделения рудных прослоев из них с целью раздельной выемки.
По Д. М. Рура [ 7 ] , основным показателем кондиций яв ляется среднее содержание металла в руде.
Б. С. Левоник [8] считает, что бортовое содержание по своему физическому смыслу совпадает с понятием мини мального промышленного содержания и вуалирует его, по этому оно должно быть отброшено в расчетах по экономиче
ской |
геологии. Он пишет: «В любом контуре рудного тела |
мы |
не находим места бортовому содержанию, так как |
оно |
совпадает с минимальным промышленным содержа |
нием».
Ю
Б. Виранев и В. Коркев [9] считают главными элемента ми кондиций среднее минимальное промышленное содержа ние металла в руде, содержание «бортов» (минимальных количеств металла в руде), максимальную мощность не рудных включений в контур промышленных запасов, ми нимальное промышленное содержание и минимальную мощность рудных тел.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица |
Т |
||
№ спе |
|
|
|
|
№ |
параметра |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
циа |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
листа |
||||||||||||||
1 |
1 |
2 |
2 |
5 |
3 |
9 |
10 |
11 |
12 |
4 |
8 |
6 |
6 |
7 |
2 |
1 |
2 |
3 |
5 |
5 |
8 |
9 |
10 |
11 |
4 |
10 |
6 |
6 |
8 |
3 |
1 |
1 |
1 |
3 |
2 |
8 |
9 |
10 |
11 |
4 |
8 |
5 |
6 |
7 |
4 |
1 |
2 |
3 |
5 |
4 |
11 |
12 |
13 |
14 |
4 |
9 |
8 |
8 |
8 |
5 |
2 |
1 |
2 |
5 |
4 |
10 |
11 |
12 |
13 |
4 |
7 |
6 |
9 10 |
|
30 |
1 |
2 |
3 |
5 |
4 |
10 |
12 |
14 |
13 |
6 |
11 |
9 |
8 |
7 |
Соукуп |
[10] |
и Е. |
В. |
Блесс [11] |
предлагают |
устанавли |
вать предельные границы добываемое™ полезных ископае мых по минимальному промышленному содержанию.
Михайлович и др. [12] принимают приведенные в «Ин струкции ГКЗ СССР» показатели кондиций, разбивая их на группы по условиям залегания, качеству руды и техно логии добычи и обогащения.
Лэйн [13] и Ф. Е. Штамбергер [14] считают бортовое содержание основным показателем различия между поро дой и рудой при оконтуривании залежей.
А . М. Маргалин и Л. П. Бурдо |
[15] считают, что оконту- |
|||||
ривание запасов |
должно |
производиться |
по одному |
лими |
||
ту — бортовому |
содержанию металла. Такой |
же позиции |
||||
придерживаются М. В. Ефимов и В. И. Фрей |
[ 1 6 ] . По их |
|||||
мнению, минимальное промышленное содержание |
металла |
|||||
в руде не только не имеет физического |
смысла, но |
и нело |
||||
гично, так как находится |
в противоречии с |
бортовым со |
||||
держанием. |
|
|
|
|
|
|
Методом ранговой корреляции |
[17] |
были |
обработаны |
мнения специалистов по данному вопросу, опубликованные в технической литературе, относительно всех показателей промышленных кондиций, подлежащих определению при подсчете запасов балансовых и забалансовых руд.
11
Результаты |
мнений |
специалистов, |
проранжировавших |
||
14 параметров |
(по степени сильности), |
занесены в таблицу |
|||
1 — матрицу рангов |
|
|
|
|
|
|
i = |
1,п |
(га = |
14), |
|
|
j = |
l , m |
(т = |
30). |
|
Параметры i обозначают:
1 — бортовое содержание для подсчета балансовых
РУД;
2 — |
минимальное |
промышленное |
содержание; |
|
3 |
— максимальная допустимая мощность прослоя; |
|||
4 |
— содержание вредных примесей; |
|||
о — минимальная мощность рудных тел; |
||||
6 |
— сортность руды; |
|
||
7 |
— перечень попутных компонентов; |
|||
8 |
— коэффициент |
рудоносности; |
|
|
9 — коэффициент вскрыши; |
|
|||
10 — минимальный |
объем руды в отдельно залегающих |
|||
|
|
рудных телах; |
|
|
11 |
— минимальная |
промышленная |
ценность; |
|
12 — минимальный |
размер запасов |
месторождения; |
в |
№ пара |
|
оСО
аа
° |
я |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
2 |
||||||||
«§! |
Ч |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
ta |
1 |
2,5 |
2,5 |
6 |
4 |
11 |
12 |
|
||||||||
2 |
|
1 |
2 |
3 |
5,5 |
5,5 |
9,5 |
11 |
3 |
|
2 |
2 |
2 |
5 |
4 |
10,5 |
12 |
.4 |
|
1 |
2 |
3 |
6 |
4 |
11 |
12 |
5 |
|
2,5 |
1 |
2,5 |
6 |
4,5 |
10,5 |
12 |
30 |
|
1 |
2 |
3 |
5 |
4 |
10 |
12 |
771 |
|
40,5 |
57,5 |
88,5 |
171,5 |
136,5 |
330 |
365,5 |
7=1 |
|
|||||||
|
- 1 8 4 , 5 |
- 1 6 7 , 5 |
- 1 3 6 , 5 |
- 5 3 , 5 |
- 8 8 , 5 |
105 |
140,5 |
|
d |
|
|||||||
|
|
33302,25 |
28056,25 |
18632,25 |
2862,25 |
7832,25 |
11025 |
19740,25 |
12
13 — бортовое содержание для подсчета забалансовых
руд; 14 — минимальное среднее содержание металла.
Ранжировки, приведенные в таблице 1, содержат сов павшие ранги. Преобразованная матрица представлена в таблице 2, по данным которой рассчитан коэффициент конкордации W, оценивающий степень согласия мнений специ алистов о ранжировании показателей промышленных кон диций. Коэффициент конкордации W составляет 0,913. Зна
чимость |
оценивается с |
помощью критерия %2, который |
в |
|||||
нашем случае равен 356,1. |
|
|
|
|||||
По |
таблице |
из |
работы [17] |
для степени |
свободы |
|||
v = n — 1 = 13 |
при |
1%-ном уровне значимости заключаем |
с |
|||||
вероятностью |
9 9 % , |
что |
существует |
определенная |
согласо |
|||
ванность специалистов |
относительно |
значимости |
каждого |
исследуемого параметра.
В результате обработки информации методом ранговой корреляции получено распределение показателей кондиций по их значимости (табл. 3). Таким образом, основными по казателями кондиций, принятыми в научно-технической литературе, в геологоразведочных и проектных организаци ях и установленными методом ранговой корреляции, явля
ются бортовое |
содержание |
металла |
в |
руде, |
минимальное |
||
промышленное содержание металла |
в |
подсчетном блоке, |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2 |
метра |
|
|
|
|
|
|
|
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
|
13 |
14 |
5 |
10 |
7,5 |
7,5 |
9 |
2 + 2 = 4 |
12,5 |
14 |
4 |
12,5 |
7,5 |
7,5 |
9,5 2 + 2 + 2 + 2 = 8 |
|
13 |
14 |
6 |
10,5 |
7 |
8 |
9 |
3 + 2 = 5 |
13 |
14 |
5 |
10 |
8 |
8 |
8 |
3 + 2 = 5 |
13 |
14 |
4,5 |
8 |
7 |
9 |
10,5 2 + 2 + 2 = 6 |
|
14 |
13 |
6 |
ц |
9 |
8 |
7 |
— |
367,5 |
388 |
161,5 |
316 |
216 |
243 |
266 |
|
142,5 |
163 |
- 6 3 , 5 |
91 |
- 9 |
18 |
41 |
|
20306,25 |
26569 |
4032,25 |
8281 |
81 |
324 |
1681 S ( d a ) =182644 |
13
№ параметра |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Сумма |
рангов |
40,5 |
57,5 |
88,5 |
171,5 |
136,4 |
330 |
Общее |
место |
|
|
|
V I |
I V |
X I |
з ряду |
I |
I I |
I I I |
максимальная мощность прослоев пустых пород и забалан совых руд, минимальная мощность рудных тел, минималь ный объем руды в отдельно залегающих рудных телах, со держание вредных примесей и ряд других, специфических для отдельных месторождений.
ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОМЫШЛЕННЫХ |
КОНДИЦИИ |
Б о р т о в о е с о д е р ж а н и е м е т а л л а |
в р у д е . Тер |
мин «бортовое содержание» впервые появился в золотодо бывающей промышленности. Под ним понималось мини мальное содержание на борту россыпи, ниже которого отра ботка песков считалась нецелесообразной.
При отсутствии четких геологических границ рудных тел бортовое содержание служит для ограничения промыш ленных запасов руды, построения контуров рудных участ ков и выделения прослоев забалансовых руд или пустых по род внутри залежей.
Ряд авторов (Д. М. Рура, А . П. Прокофьев, К. Л. Пожарицкий, В. И. Смирнов, В. В. Померанцев и др.) считают, что бортовое содержание — это нижний предел его в единич ных пробах, при котором пробы включаются в подсчет ба лансовых запасов. Контурное содержание — граница (внеш няя или внутренняя) между балансовыми и забалансовыми запасами или пустой породой.
Е. П. Прокопьев [52] и В. В. Померанцев [50] характе ризуют бортовое содержание как понятие пространственногеологическое, определяемое особенностями распределения металла по месторождениям.
Т. Ф. Соболевский [5] отмечает, что бортовое содержа ние выполняет две функции: определяет максимальное тех нически и экономически эффективное извлечение полезных компонентов из недр и действует как фактор, оказывающий
14
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
365,5 |
367,5 |
388 |
161,5 |
316 |
216 |
243 |
266 |
X I I |
X I I I |
X I V |
V |
X |
V I I |
X I I I |
I X |
экономическое |
влияние на |
систематическое |
снижение из |
держек производства при добыче и обогащении горной мас сы, содержащей полезные компоненты.
Н. В. Володомонов [18] определяет бортовое содержа ние как «экономически необходимое содержание металла или полезного компонента в каждой элементарной части рудного тела или россыпи».
Т. А . Гатов [19] считает, что геометрически бортовое со держание — это содержание на контуре рудного тела; гео логически — это наименьшее содержание металла в пробе, при котором последняя еще включается в подсчет запасов; экономически — это содержание, обеспечивающее необхо димый минимум промышленного использования руды.
Таким образом, большинство авторов правильно харак теризуют бортовое содержание как нижний предел содер жания в пробах, включаемых в подсчет балансовых запа сов. Однако они недостаточно отражают влияние бортового содержания, определяющего количество и качество запасов месторождения, морфологию рудных тел и другие особен ности на всю экономику будущего предприятия (объем вы пуска продукции, капитальные вложения, сроки строитель ства и освоения предприятия, прибыль, рентабельность и т. д.).
Когда участки с богатой и бедной минерализацией рас положены в определенном объеме подсчетно-геологическо- го блока без всякой закономерности и когда даже ориенти
ровочно |
невозможно установить |
промышленные границы |
||
рудных |
тел, |
м и н и м а л ь н о е |
п р о м ы ш л е н н о е |
с о |
д е р ж а н и е |
м е т а л л а в р у д е |
обычно определяется |
по |
блоку. В этом случае общие запасы блока объединяются и признаются промышленными, если содержание по блоку в целом соответствует минимальному промышленному, опре деленному расчетами на основании равенства извлекаемой
15
ценности руды издержкам производства на получение ме талла.
Исследованиями минимального промышленного содер жания металла в руде занимались М. И. Агошков, Д. М. Бронников, Д. Н.. Оглоблин, С. Я. Подъяконов, К. Л. Пожа-
рицкий, А . П. Прокофьев, |
С. |
Я. Рачковский, |
Д. |
М. Рура, |
||
В. И. |
Смирнов, |
Н. А . Хрущев, |
Т. А . Гатов, В. М. |
Здоров, |
||
Л. В. |
Крыжов |
и многие |
другие. Они внесли |
значитель |
ный вклад в развитие научных принципов и методов опре деления этого валшого показателя промышленных кон диций.
Однако принцип определения минимального промыш ленного содержания металла в руде не соответствует со временным требованиям расширенного воспроизводства ос новных средств. Не учитывается также эффективность ка
питальных вложений, которой в настоящее |
время |
5'деляется большое внимание. |
|
С о д е р ж а н и е в р е д н ы х п р и м е с е й . В |
различ |
ных типах балансовых руд иногда содержатся вредные при меси, которые влияют на свойства металлов и технологию переработки руды. Например, в железных рудах таковыми являются сера, фосфор, мышьяк, цинк, свинец, понижаю щие качества чугуна и осложняющие его передел. В мар ганцевых рудах вредной примесью служит фосфор, в поли металлических — вторичная сульфидная медь, нарушаю щая разделение свинца, цинка, пирита и т. д.
Как показатели промышленных кондиций вредные при меси могут не рассматриваться, так как допустимые содер жания их регламентируются техническими условиями и государственными стандартами.
Для доведения содержания вредных примесей до допу стимых пределов технологические схемы переработки руды должны предусматривать их выделение в хвосты обогаще ния и шлаки специальными методами обогащения и метал лургического передела. Снижение вредных примесей увели чивает издержки производства, что сказывается на повыше нии промышленного содержания металла в руде. Поэтому
выделение вредных примесей в самостоятельный |
показа |
|||
тель кондиций, на наш |
взгляд, нецелесообразно, |
так |
как |
|
они регламентируются государственными стандартами. |
||||
М и н и м а л ь н а я |
м о щ н о с т ь |
р у д н ы х |
т е л |
за |
висит от высоты и ширины очистного |
пространства, |
кото- |
16
рые допускаются правилами технической эксплуатации месторождений. Минимальные значения мощности рудных тел зависят от условий залегания рудных тел, применяемых видов оборудования и способов поддержания очистного пространства. Все это должно обеспечивать нормальные ус ловия труда для рабочих.
Когда мощность жилы или пласта меньше установлен ных нормативов ПТБ по высоте или ширине очистного про странства, в подсчет запасов включаются рудные тела с ми нимальным метропроцентом, равным минимальному про мышленному содержанию металла в руде.
Величина затрат на добычу и переработку руды зависит от способа выемки и в конечном счете влияет на минималь ное промышленное содержание металла в руде.
В большинстве же случаев минимальная мощность руд ного тела при подсчете запасов принимается в соответствии с существующими нормами технической эксплуатации. Тем не менее при открытом способе разработки и ведении буро взрывных работ в больших объемах возникает необходи мость в расчетах минимальной мощности рудных тел как
показателя промышленных кондиций. |
|
м о щ н о с т ь |
|||
М а к с и м а л ь н а я |
д о п у с п - и м а я |
||||
в к л ю ч а е м ы х |
п у с т ы х |
п о р о д |
и |
н е к о н д и ц и |
|
о н н ы х п р о с л о е в |
является |
одним |
из основных показа |
телей, влияющих на размеры рудных тел и компактность оруденения. Допустимая мощность пустых пород и некон диционных прослоев, залегающих внутри контуров про мышленных руд и включаемых в подсчет запасов, зависит от условий залегания рудного тела, взаиморасположения слоев промышленных и непромышленных руд, устойчиво сти руд и вмещающих пород и определяется конкретно для каждого участка или отдельного блока по аналогии или расчетным методом. При этом основными факторами, вли яющими на величину мощности, являются содержание по лезных компонентов в рудных телах и прослое, устойчи вость руды и вмещающих пород и применяемые системы разработки. Допустимая мощность пустых прослоев, без прихвата которых по техническим условиям невозможно отрабатывать руду, определяется минимальным промыш ленным содержанием по блоку. Следовательно, вопрос о максимальной мощности пустых прослоев сводится к опре делению МИНИМалЬНОГО ттртцгтлтттттрттттот'п , г^пдержания TTpi,,
Гос. публичная научно - технически библиотека ССОР
ЭКЗЕМПЛЯР
месторождению и вопросу о валовой или селективной выем ке руды.
При разработке руд цветных и особенно редких метал
лов |
часто |
возникает необходимость определить |
м и н и |
|
м а л ь н ы е |
п р о м ы ш л е н н ы е з а п а с ы |
и з о л и р о |
||
в а н н ы х р у д н ы х т е л [ 2 0 ] . |
|
|
||
В |
«Инструкции ГКЗ СССР» [3] в состав кондиций вклю |
|||
чены коэффициент вскрыши и глубина открытых |
работ, |
|||
что, конечно, нецелесообразно, так как коэффициент |
вскры |
ши не влияет на запасы месторождения и издержки про изводства, от которых зависит минимальное промышленное содержание по блоку и среднее по месторождению.
Для отдельных месторождений руд цветных металлов, обладающих специфическими особенностями, показателя ми промышленных кондиций могут быть типы и сорта руд, запасы и содержание попутных компонентов в комплекс ных рудах, минимальная мощность рудных тел (для откры тых работ), минимальное количество запасов в отдельных рудных телах и т. д.
Таким образом, основными показателями кондиций, определяющими товарность минерального сырья, являются бортовое содержание металла в руде, минимальное про мышленное содержание в подсчетном блоке и максималь ная мощность прослоев пустых пород, зключаемых в под счет запасов.
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТДЕЛЬНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ КОНДИЦИЙ
Для определения промышленных кондиций, в частно сти бортового и минимального промышленного содержания, применяются в основном три метода: метод аналогии, ана литический и метод вариантов.
Каждый из них широко используется з практике геоло горазведочных и проектных организаций и вполне приме ним в определенных условиях и на соответствующей ста дии разработки месторождения. Имеются разновидности
этих методов — графоаналитический, |
комбинированный |
и др. |
|
Метод аналогии. Для установления промышленных ли митов по аналогии находится подобное месторождение (од но или несколько), для которого указанные кондиции у ж е
18
разработаны и проверены практикой. При этом основное внимание обращается на типичность оруденения и условий залегания рудных тел данного месторождения и аналога, идентичность морфологических признаков, вещественный состав руд и пород, физико-механические свойства, общ ность района, условия разработки и другие признаки.
Обычно промышленные кондиции по аналогии принима ются для подсчета запасов на стадии поисков и на началь ном этапе предварительной разведки. Если по каким-либо причинам от аналога не могут быть взяты полностью все величины, то производится перерасчет их по укрупненным показателям с учетом данных нескольких месторождений аналогичного сырья и типа оруденения. Принимаются во внимание также требования промышленности к качеству минерального сырья, установленные практикой разработки месторождений.
Пользуясь методом аналогии, можно подсчитать запасы и дать количественную и качественную оценку на первых стадиях изучения месторождения, когда ставится вопрос о дальнейшей его разведке.
Основным достоинством метода аналогии являются про стота и быстрота определения основных оценочных показа телей. При этом учитывается практический опыт эксплуа тации аналогичных месторождений. Недостаток его — условность принимаемых величин при различных горно геологических условиях залегания месторождений и труд ность учета особенностей нового месторождения по сравнению с аналоговым. Выбор аналога и применение до пусков в сравниваемых величинах зависят от опыта и зна ния исследователя.
Метод аналогии применяется в совокупности с расчет ным и вариантным для новых месторождений на первых стадиях их освоения, когда они не имеют многих техникоэкономических и технологических показателей.
Аналитический метод используется в |
основном для |
оп |
ределения минимального промышленного |
содержания |
ме |
талла в руде. В некоторых случаях определяются минималь ная мощность рудных тел, максимальная мощность про слоев пустых пород и некондиционных руд, включаемых в подсчет запасов, коэффициент рудоносности и коэффициент вскрыши. В ряде работ приводятся аналитические форму лы и для определения бортового содержания, но в болыпин-
19