
книги из ГПНТБ / Сиразутдинов А.М. Основные показатели промышленных кондиций на руды цветных металлов
.pdfдения и, в частности, на мощность рудных тел имеет боль шое практическое значение, так как от этого зависит пра вильный выбор удельного веса различных систем разработки. Так, для некоторых пологопадающих месторождений выбор комплексов самоходных машин и варианты системы разра ботки устанавливаются в зависимости от мощности рудных залежей. Причем имеется строгая классификация комплек
сов |
машин для |
участков |
различной мощности (от |
1,5 до |
|
3,5 м, 3,5—6 м, 6—12 м, 12—20 м и более 20 |
м). |
|
|||
|
Для крутопадающих полиметаллических |
месторождений |
|||
при |
уменьшении |
бортового |
содержания условного |
свинца |
мощность рудных тел обычно резко увеличивается, что поз воляет повысить удельный вес системы разработки с массо вым обрушением и значительно снизить себестоимость добы чи руды.
При понижении бортового содержания металла в руде по некоторым месторождениям в значительной степени увели чивается площадь оруденения, особенно на флангах рудных тел. За счет этого происходит рост запасов руды. Так, для одного из меднорудных месторождений при снижении бор тового содержания меди с 0,7 до 0,4% запасы руды за счет расширения площадей рудных тел увеличиваются на 6 6 % , а за счет мощности рудных тел — на 3 4 % . По медно-молиб- деновому месторождению при снижении бортового содержа ния меди с 1,1 до 0,4% геологические запасы увеличивают ся на 70% за счет роста средней горизонтальной площади и на 30% за счет повышения средней мощности рудных тел. Из этого видно, что определение закономерностей изменения запасов руды и металла в результате увеличения мощности или площади рудных тел имеет большое значение для выбо ра тех или иных технологических схем и достижения макси мальной эффективности при разработке месторождения. Так, если запасы руды возрастают в основном за счет мощности рудных тел, то при этом сокращаются издержки производст ва вследствие применения высокопроизводительных систем разработки, мощных механизмов и уменьшения удельных затрат на горно-капитальные и подготовительно-нарезные вы работки. Если же запасы руды увеличиваются за счет рас ширения площадей рудных тел, то затраты на единицу до бычи руды не будут резко снижаться, так как для отработки запасов в приращиваемых площадях необходимы дополни тельные расходы на горно-капитальные, горно-подготовитель-
60
ные работы и на очистную выемку. В этом случае снижение бортового содержания на эксплуатируемом месторождении должно рассматриваться в комплексе с увеличением объе
мов |
добычи руды и усовершенствованием технологических |
||
схем |
обогащения. |
|
|
Запасы руды и металла при новом значении |
бортового |
||
содержания могут быть представлены в следующем виде: |
|||
|
N |
N |
|
|
Qi = ^im(:pij-Scpij--iCpij+yi |
Amcpij'^Scpij-Луср;; |
+ |
к
( 5 9 )
k
|
0,01 2 m<-.pij'S |
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
Mt = |
cpij'f |
cpij'a' |
4 |
cpij |
A S |
cpij |
lepij |
X |
||
|
|
|
|
cpij |
|
|
|
|
||
|
|
|
К |
|
|
|
|
|
(60) |
|
|
X 5 ? p i j |
+ |
Z j |
TOcpij'Scpft-ycpfc'Otcpift |
|
|||||
|
|
|
к |
|
|
|
|
|
|
|
где |
&JnCPij—приращение |
мощности рудных тел при но |
||||||||
|
вом значении бортового содержания и преж |
|||||||||
|
нем |
числе |
блоков (j" = 1,2, |
N); |
|
|
||||
|
A-Scpij — приращение площади |
рудных тел |
при |
но |
||||||
|
вом значении бортового содержания и преж |
|||||||||
|
нем |
числе |
блоков |
(.7 = |
1, . . . , |
N); |
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
«сргу — среднее содержание металла в руде в прира |
|||||||||
|
щиваемых |
запасах по мощности рудных тел |
||||||||
|
0 = 1 , |
2 , . . . , N); |
|
|
|
|
|
|
||
|
т-cpk — средняя |
мощность новых рудных тел (бло |
||||||||
|
ков) |
при |
новом |
значении бортового |
содер |
|||||
|
жания (й = 1, 2, |
К); |
|
|
|
|
|
|||
|
•Scpk — средняя площадь новых рудных тел при но |
|||||||||
|
вом значении бортового содержания (k = |
l, |
||||||||
|
2,..., |
|
К); |
|
|
|
|
|
|
61
|
o-cpik — среднее содержание |
металла |
в |
руде в при |
|
|
ращиваемых запасах по площади новых |
||||
|
рудных тел (fe = l , 2, |
...,К). |
|
|
|
Первое слагаемое формул выражает запасы руды (ме |
|||||
талла) при £-м значении бортового содержания |
металла в |
||||
руде по |
блокам 0 ' = 1 , 2, . . . , 2V), принимаемом |
за |
базисное, |
||
второе |
слагаемое — приращение запасов за |
счет |
увеличе |
||
ния мощности и площади по рудным телам |
(j = |
l , |
2, . . . , N) |
при новом значении бортового содержания, а третье — при ращение запасов за счет мощности и площади в новых бло ках (k = l, 2, К) при новом значении бортового содержа ния.
Установить аналитические зависимости изменения мощности и площади оруденения от бортового содержания нетрудно при наличии исходных геологических данных по нескольким вариантам бортового содержания, а определить зависимость изменения запасов руды и металла от мощно сти и площади рудных тел при различных бортовых содер жаниях сложнее, так как надо знать характер изменения мощности и площади оруденения как в старых блоках (N), так и в новых (К) при новом бортовом содержании. Поэто му изменения запасов руды и металла могут рассматривать ся непосредственно как функция бортового содержания металла в руде [ 1 6 ] . Эти зависимости для каждого место рождения наиболее точно могут быть выражены эмпи рическими уравнениями, определенными на основании
обработки |
данных методами |
математической стати |
||||
стики. |
|
|
|
|
|
|
При помощи этих уравнений можно подсчитать запасы |
||||||
руды |
и металла |
в зависимости |
от |
бортового содержания |
||
для |
любого |
его |
значения |
(в пределах рассматриваемых |
||
значений), |
т. е. |
увеличить |
число |
рассматриваемых ва |
риантов и более обоснованно выбрать наиболее оптималь ный.
Приведем краткое описание месторождений, для кото рых установлено влияние бортового содержания металла в руде на основные параметры месторождения (мощность рудных тел, площадь оруденения, запасы руды, металла» среднего содержания металла в руде).
УСТАНОВЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ЗАВИСИМОСТЕЙ ДЛЯ НЕКОТОРЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ РУД ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ
Меднорудное месторождение
Месторождение представлено рудными телами пластообразной формы, имеющими в плане неправильные очерта ния. Угол падения 7—10°, мощность 1,5—20 м. Разрабаты вается оно камерно- и панельно-столбовой системами с при менением (в зависимости от мощности рудного тела) различных комплексов самоходного оборудования. Распре деление запасов руды по мощностям рудного тела таково.:
Мощность, ж |
Запас руды, 96 |
||
1 , 5 |
- 3 , 0 |
15 |
|
3 , 0 |
- 6 , 0 |
25 |
|
6 , 0 - 1 2 |
, 0 |
40 |
|
1 2 , 0 |
- 2 0 |
, 0 |
12 |
Свыше |
20 |
8 |
При составлении промышленных кондиций был произ веден подсчет запасов по пяти вариантам бортового содер жания меди в руде: 0,2; 0,4; 0,5; 0,7 и 1 %.
Динамика изменения результатов подсчета запасов по рассматриваемому месторождению для различных значе ний бортового содержания металла в руде приведена в таб лице 7.
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 7 |
|
Показатели |
Гортовое содержание меди в руде, 96 |
|||||||
0,2 |
0,4 |
0,5 |
0,7 |
1,0 |
||||
|
|
|
||||||
Средняя |
|
мощность |
100,0 |
68,0 |
63,0 |
56,0 |
50,0 |
|
рудных |
тел |
|||||||
Площадь |
оруденения |
100,0 |
56,0 |
44,1 |
41,7 |
38,1 |
||
Запасы |
медных руд |
100,0 |
38,1 |
28,5 |
23,7 |
17,8 |
||
Запасы |
металла |
100,0 |
69,5 |
65,0 |
58,2 |
51,5 |
||
Среднее |
Содержание |
100,0 |
182,0 |
22S.0 |
242,0 |
252,0 |
||
меди |
в |
руде |
Результаты обработки данных методом математической статистики позволили установить корреляционные зависи мости изменения мощности рудных тел, площади орудене ния, запасов руды и металла, среднего содержания метал ла по месторождению от бортового содержания металла в
РУДе.
Общий вид зависимостей представлен на рисунках 3, 4.
63
Мощность рудных тел, м
171 = 0.* -\
м1 аб
площадь оруденения, тыс. м2
|
|
|
s |
= |
с м |
н |
|
— |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м |
1 |
а б |
|
|
|
|
|
|
|
балансовые запасы медной руды, млн. т |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
д_ |
/ м |
I |
ём. • . |
|
|
|
|
|
|
|
|
геол |
е м |
"1" |
„_ |
~Г* |
2 |
' |
|
|
|
|
количество меди в оалансовых запасах, млн. г |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
М |
= » _1__1£»- |
|
|
. |
|
|
|
||||
|
|
|
|
геол |
у м I |
а 5 |
|
2 |
' |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а б |
|
|
|
|
|
среднее содержание |
меди в балансовых запасах, |
% |
|
|||||||||||
По |
|
|
а°Р |
~ |
|
еи*% + f „ я б |
+ Ям |
" |
|
|
чис |
|||
|
выведенным |
формулам получены |
следующие |
|||||||||||
ленные |
характеристики |
|
отклонений |
от исходных |
данных |
|||||||||
(соответственно по m, ас р , |
S, |
Qre0]1, |
|
Мтеол): |
|
0,98; |
0,87; |
|||||||
корреляционные |
отношения |
составляют |
||||||||||||
0,99; |
0,98; |
0,99; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
относительные |
ошибки — |
7; 5,5; |
4,0; |
1,2; |
3 , 0 1 % . |
|
Значения средних мощностей рудного тела для залежей подтверждены статистической обработкой большого числа (176) выборочных данных.
Гистограмма распределения значений мощности интер вального ряда представлена на рисунке 5.
В результате статистической обработки значительной выборки из вариационного ряда и мощностей рудных тел (по площади залежи) среднеарифметическая и средневзве
шенная оказались соответственно |
равными 6,95 и 6,46 м, |
* Индекс «м>> означает меднорудные |
месторождения. |
5 - 1 2 1 |
65 |
что |
близко к |
величине |
средней мощности рудного тела |
( т с р |
= 6,8 м), |
полученной |
по данным подсчета запасов. |
Таким образом, контрольная статистическая обработка данных выборки подтвердила правильность использования
т. V-
•а'
я-
«•
5 3>-
. с
•а-
I |
1 |
I |
I |
I |
I |
I |
I |
I |
. |
> |
•> |
г |
го |
и |
к |
19 |
гг |
25 |
м |
|
|
|
Мощность |
рудного |
tne.ta, |
м |
|
|
|
Рис. 5. |
Гистограмма |
распределения |
интервального |
ряда |
мощности |
||||
|
|
|
рудного |
тела. |
|
|
|
|
з расчетах величины средней мощности рудного тела, по лученной при различных бортовых содержаниях металла в РУДе.
При математической обработке статистических данных
исследуемого |
признака |
числовые характеристики |
вариа |
|||||||||
ционного |
ряда |
. оказались |
следующими: |
|
относительная |
|||||||
ошибка |
определения |
средней |
мощности |
|
рудного тела |
|||||||
Д*! = ± 0 , 3 6 3 |
м, |
A*2 = ± 0 , 3 6 2 |
м; |
коэффициент |
надежности |
|||||||
составляет 95,0% при условии [59] |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
2\х |
+ |
хср > |
х > |
хср |
— 2Ьх |
|
|
|
|
или |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6,95 + 0,726 |
|
х |
> |
6,95—0,726; |
7,68 |
^ |
~х ^ |
6,22. |
||||
6,42 + 0,724 |
^ |
х 5г |
6,42—0,724; |
7,18 |
^ |
х |
^ |
5,74. |
60
Следовательно, с вероятностью 95,4% можно утверж дать, что истинная средняя мощность лежит в указанных интервалах.
Аналогичный расчет числовых характеристик признака и при других значениях бортового содержания меди показал достаточно высокую точность расчета по эмпирическим формулам (64)—(68) в пределах рассматриваемого измене ния аргумента.
Медно-молибденовое месторождение
Медно-молибденовое месторождение представлено квар- цево-карбонатными жилами и рудными гранитами протя женностью 300—1600 м, с углами падения от 45 до 90° и средней мощностью от 2,5 до 12 м. Месторождение представ лено несколькими рудными зонами, главными из которых являются Западная и Основная.
В Основной зоне сосредоточено около 6 0 % всех запасов. В рудах содержатся медь, молибден и другие полезные ком поненты. Расчеты производились по бортовому содержанию условной меди. При его уменьшении установлены следую щие изменения морфологических особенностей залегания рудных тел.
При снижении кондиций условной меди в руде от 1,1 до 0,4% средняя мощность рудных тел по Основной зоне уве личивается на 2 2 , 1 % , а площадь оруденения— на 2 3 % .
Прирост руды на 26% происходит за счет бедных руд, непосредственно прилегающих к богатым, и частично за счет увеличения длины рудных тел по падению. Прирост геологических запасов происходит на 3 0 % при увеличении средней мощности рудных тел и на 70% при росте средней
горизонтальной площади. |
|
|
|||
По |
Западной |
зоне при снижении кондиций от 1,1 до |
|||
0,4% |
мощность |
увеличивается с 3,63 до 4,62 м, или на |
|||
27,5%. Площадь |
рудных |
тел |
возрастает на |
6 6 % . Прирост |
|
запасов происходит на 4 |
0 % |
за счет площади |
рудных тел, |
||
на 6 0 % за счет роста их мощности. |
|
Математическая обработка данных по методу наимень ших квадратов позволила установить аналогичные с место рождением 1 корреляционные зависимости мощности руд ных тел, площади оруденения, запасов руды, меди и средне го содержания меди в балансовых запасах от бортового
67
содержания меди в руде. Общий вид этих зависимостей представлен на рисунках 6, 7.
Полученные значения величин показывают их незначи тельные отклонения от экспериментальных данных. Так,
корреляционные |
отношения составляют соответственно |
|
0,97; |
0,99; 0,82; |
0,97, относительные ошибки — 2 , 6 ; 3,2; |
3,0; |
2,9; 2,4%. |
|
Полиметаллическое месторождение 1
Полиметаллическое месторождение 1 приурочено к тектонической зоне смятия и интенсивного рассланцевания пород. Длина зоны по простиранию 3200 м, ширина 500 м. По вертикали оруденение прослеживается на глубину 500 — 700 м. Падение рудных тел крутое, 60—90°. Мощность руд ных тел от 3—15 до 30 м и более. Руды месторождения со держат свинец, цинк, медь и другие полезные компоненты.
Месторождение разрабатывается открытым (15%) и подземным (85%) способами. Основной системой разработ ки при подземном способе является принудительное блоко вое обрушение.
Одной из главных задач проектов кондиций по полиме таллическому месторождению 1 является создание более благоприятных условий для применения высокопроизводи тельных систем разработки за счет переоконтуривания руд ных тел с меньшим, но экономически допустимым борто вым содержанием металла в руде. Этому также способству ет возможность обогащения бедных руд в тяжелых суспензиях, позволяющих с небольшими затратами увели чить извлечение металлов из руды, добываемой системами с массовым обрушением.
Изменения основных параметров месторождения в зави симости от бортового содержания условного свинца в руде представлены на рисунках 8, 9, а соотношение запасов по мощности рудных тел для различных бортовых содержаний условного свинца — в таблице 8.
Анализ приведенных данных показывает, что при сни жении кондиций от 1,4 до 1 % условного свинца в руде зна чительно растут рудная площадь и мощности рудных тел. Практически средняя мощность рудных тел увеличивается почти в 2 раза, что создает благоприятные условия для при менения высокопроизводительных систем разработки. Кро-
v
68
ме того, при бортовом содержании условного свинца 1 % запасы в рудных телах мощностью более 15 м увеличивают ся до 57,4%, а до 4 м сокращаются до 1 1 % , т. е. основная часть запасов может отрабатываться высокопроизводитель ными системами.
|
|
|
|
Таблица 8 |
|
|
|
|
Бортовое |
содержание ус |
|
Показатели |
ловного свинца, |
96 |
|||
|
|
|
|||
|
|
|
1,0 |
1.2 |
1,4 |
Соотношение |
запасов в |
зави |
|
|
|
симости |
от |
мощности |
руд |
|
|
ных тел ( % ) : |
|
|
|
||
до 4 |
м |
|
11,0 |
13,0 |
20,0 |
4—15 |
м |
|
31,6 |
46,7 |
52,9 |
более |
15 |
м |
57,4 |
41,3 |
27,1 |
Эмпирические зависимости для этого типа месторожде ний выражаются следующими корреляционными уравне ниями (в общем виде):
|
т = а* х — Ь п 1 а 6 , м; |
|
|
|
|||||
S = С п 1 |
-f- dnla5, |
тыс. м2; |
|
||||||
геол = |
" Г — |
Н |
5 |
|
Ё,Л . |
М Л Н . Г; |
|
||
|
а б |
|
|
а~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
М г е о л |
= |
|
+ |
|
+ |
в п 1 |
, |
млн. г; |
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
_ |
_ |
K i - H n i + |
ttni)100 |
|
0 / |
|
|||
Корреляционные отношения |
т, |
QTe0Jt, |
Мгеол |
составля |
|||||
ют соответственно |
0,95; |
0,99; |
0,99. |
Это говорит о |
достаточ |
но высокой корреляционной связи между исследуемыми па раметрами.
* Индекс П] означает полиметаллическое месторождение 1.
69