книги / Управление качеством руд при добыче

–если содержание ПК в блоке неизменно, то его размеры не сказываются на качестве и стабильности рудопотока;

–если содержание ПК постоянно в блоке и различно в разных блоках, то чем больше запасы руды, тем труднее подбирать шихту, а стабильность качества руды при этом может и улучшаться, и снижаться;

–если содержание ПК и в блоке, и в разных блоках не постоянно, подбор шихты и обеспечение стабильности рудопотока существенно затруднены.

Системы разработки. Главными параметрами системы разработки, определяющими ее воздействие на качество и стабильность, являются разубоживание и потери руды. При этом влияние системы разработки может проявляться по-разному.

На подбор шихты и стабильность рудопотока не влияют следующие системы разработки:

–системы I класса с открытым выработанным пространством, при которых ведется выемка камерных запасов с низким разубоживанием руды;

–системы II класса с магазинированием руды при мощности рудных тел более 0,8 м и минимуме вторичного разубоживания;

–системы III класса с закладкой выработанного пространства при использовании твердеющей и бетонной закладки.

Несущественное влияние на качество рудопотока оказывают системы разработки II, III и VI классов соответственно с магазинированием руды, с закладкой выработанного пространства и с обрушением вмещающих пород подзащитойматов, перекрытий идр.

И, наконец, качество рудопотока радикально зависит от систем разработки с обрушением руды и вмещающих пород, при которых выпуск руды ведется в условиях непосредственного контакта отбитой руды и обрушающихся пород, что вызывает высокое разубоживание рудопотока (VII класс), и систем разработки с магазинированием руды (II класс) при мощности рудных тел (жил) менее 0,8 м.

42

Технологии отбойки. При оконтуривании рудного тела необходимо стремиться к выбору компромиссных (оптимальных значений потерь и разубоживания. В иных случаях имеет место «эффект ножниц»: при уменьшении потерь возрастает процент разубоживания и наоборот.

Применение мелкошпуровой отбойки позволяет выдерживать контур рудного тела, обеспечивая минимум разубоживания и потерь руды, т.е. наибольшее соответствие содержания ПК в рудопотоке его значениям в неотбитом массиве. Кроме того, мелкошпуровая отбойка позволяет получать такой гранулометрический состав рудопотока, при которомзатраты на дробление минимальны.

При скважинной отбойке и сложной форме рудного тела четко выдерживать его контуры практически невозможно. Поэтому следует оценивать варианты в двух условных границах:

1) в границах, обеспечивающих максимальное разубоживание и минимальные потери руды (рис. 6.9, кривая 1);

Рис. 6.9. Влияние отбойки руды на ее качество (разрез в крест простирания): 1 и 4 – границы отбойки, обеспечивающие соответственнно максимальные значения разубоживания и потерь руды; 2 – границы рудного тела; 3 – оптимальнаяграницаотбойки

43

2) в границах, обеспечивающих максимальные потери и минимальное разубоживание руды (рис. 6.9, кривая 4).

Целесообразным является вариант с оптимальными параметрами и показателями качества рудопотока (рис. 6.9, кривая 3).

Гранулометрический состав рудопотока. Кусковатость руды обеспечивается способом отбойки и паспортом БВР. Этот параметр предопределяет весьма существенные затраты по дроблению руды на обогатительной фабрике.

Мелкошпуровая отбойка не приводит к выходу негабарита и дает сравнительно небольшой размер среднего куска. Скважинная отбойка, особенно при веерном расположении скважин, вызывает существенный выход негабарита и значительно больший средний размер куска. Минная отбойка имеет еще более низкие показатели по гранулометрическому составу отбитой руды и в настоящее время практически не применяется. Сгущение сетки шпуров или скважин до определенного предела снижает кусковатость руды и выход негабарита, но повышает расходы на отбойку руды. Поэтому необходим поископтимума влиянияэтих факторов.

Выпуск и доставка руды. Границы выпуска руды определяют уровни потерь и разубоживания (рис. 6.10). Выпуск отбитой руды при ее прямом контакте с обрушенными породами, как правило, сопровождается прорывом пустых пород к выпускному отверстию. Физический процесс истечения руды и породы как сыпучих сред характеризуется условными фигурами – эллипсоидами вращения, равными по объему каждой очередной дозе выпуска руды. Одновременно происходит прогиб поверхности контакта руды и породы.

До момента касания эллипсоида выпуска с поверхностью контакта разубоживание практически отсутствует; затем в дучку начинают поступать породы в объемах, адекватных зоне пересечения эллипсоида выпуска и линии контакта отбитой руды с обрушенными породами. Растущий объем эллипсоида вращения повышает извлечение руды (снижает потери), но при этом увеличивает разубоживание, т.е. снижает качество рудопотока.

44

Сортировка руды по качеству может производиться за счет разгрузки в два или более разных рудоспусков (рис. 6.11). Проходятся специализированные рудоспуски под руду определенного диапазона содержаний ПК. Разделение рудопотоков позволяет на последующих этапах управлять их качеством.

Рис. 6.11. Сортировка руды на горизонте доставки разгрузкой в специализированные рудоспуски для богатой (1), средней (2), бедной (3) руды

Рис. 6.12. Усреднение рудопотока при камерно-столбовой системе разработки: 1 – горизонтальный усреднительный штабель;

2 – внитрикамерный рудный столбчатый целик; 3 – забой камеры

Усреднение руды можно проводить и в подземных горных выработках. Один из вариантов – выкладка усреднительных штабелей при отработке рудных залежей камерно-столбовыми системами (рис. 6.12). Руда после погрузки экскаватором от груди забоя самосвалом доставляется в уже отработанную камеру. В ней с помощью бульдозера организуется штабель с горизон-

46

тальной отсыпкой руды. Экскаватор с другой стороны штабеля ведет черпание и отгрузку руды вертикальными слоями. Благодаря этому происходит усреднение рудопотока – перемешивание руды с различным содержанием ПК.

При управлении выпуском и доставкой руды за счет компьютерного регулирования доставки из планируемых выпускных отверстий (дучек, ортов-заездов и др.) работы выполняются в следующем порядке (рис. 6.13).

Рис. 6.13. Схема усреднения руды в очистном блоке за счет компьютерного управления доставки ее из планируемых орт-заездов: 1–4 – потоки информации по доставочному орту; 5 – накопитель информации; 6 – промышленный управляющий компьютер; 7 – дисплей

47

1.В компьютер поступает информация о содержании ПК в неотбитой руде, полученная в результате анализа проб при бурении взрывных скважин в секции, подлежащей выпуску. Среднее содержание ПК, определенное статистической обработкой, принимается за планируемое, постоянно поддерживаемое в период выпуска секции, а также служит для корректировки месячных и годовых планов горных работ.

2.Датчики контроля содержания ПК, установленные непосредственно в выпускной выработке, постоянно определяют содержание ПК в руде, поступающей на доставочную выработку (орт-заезд). Они позволяют определять содержания ПК в руде на ковш вперед. Эта информация подается в компьютер.

3.После анализа и обработки по специально созданной программе информации о содержании ПК в руде, выпущенной на орты-заезды, а также о содержании ПК в предыдущих порциях (содержится в памяти компьютера) и информации о состоянии отбитого, выпускаемого массива (понижение поверхности контакта руды и вмещающих пород) на монитор, установленный на пункте разгрузки (погрузки) или на ПДМ, выдается команда для машиниста: из какого погрузочного заезда (выпускной выработки) брать следующую порцию руды.

Руда, поступившая в транспортные сосуды (вагонетки), будет перемешиваться в небольших объемах емкости ковша ПДМ при разгрузке в рудоспуск. Этим будет сглаживаться спектр колебаний содержания ПК. Кроме того, диспетчер имеет подробную информацию о качественных характеристиках рудопотока, поступающего на разгрузку, и получает возможность исключать появление неконтролируемой дисперсии содержания ПК.

Способ управления горным давлением. Рассмотрим влияние следующих основных способов управления горным давлением на качество рудопотока: оставление целиков, магазинирование руды, закладка выработанного пространства и обрушение руды и вмещающих пород.

48

Рудные целики (регулярно расположенные) вызывают снижение качества рудопотока, а породные целики с убогой рудой (предпочтительней нерегулярное их расположение) обеспечивают повышение качества рудопотока. При магазинировании руды (за счет знакопеременной нагрузки магазинированной руды на висячий и лежачий бока) во время выпуска активизируется вторичное разубоживание, что ухудшает качество руды.

Закладка выработанного пространства в зависимости от типа и качества работ может существенно сократить потери и разубоживание руды (упрочненная или бетонная закладка) либо вызывать потери (просыпание мелочи в закладку) или разубоживание (при поддирке верхнего слоя закладки) руды (рыхлая закладка без настилки полков).

Обрушение руды и вмещающих пород при пустых вмещающих породах влияет на качество руды весьма негативно, а при наличии в пустыхпородахполезногокомпонентаможетвлиятьпозитивно.

6.3. Организационно-технические факторы, позволяющие регулировать и поддерживать качество и стабильность рудопотока

Организационно-технические факторы (рис. 6.14) зачастую определяющие, хотя и неоднозначно, влияют на качество полезного ископаемого, направляемого на обогатительную фабрику.

Выделяют следующие группы организационно-технических факторов:

–концентрация горных работ;

–деконцентрация горных работ;

–производительность забоя, блока, панели (нагрузка);

–кондиции на отгружаемую руду;

–методы и средства опробования рудопотока;

–технические сооружения и средства управления качеством

руды;

–управление подземным транспортом.

49