Прогнозирование добычи ценных компонентов при повторной разработке техногенных россыпей дражным способом

2008

Б.Л. Тальгамер, В.В. Чемезов, А.В. Неретин, С.А. Дементьев

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ДОБЫЧИ ЦЕННЫХ КОМПОНЕНТОВ ПРИ ПОВТОРНОЙ РАЗРАБОТКЕ ТЕХНОГЕННЫХ РОССЫПЕЙ ДРАЖНЫМ СПОСОБОМ

Т"Хланирование добычи полезных компонентов при разра-Аж. ботке россыпных месторождений отличается низкой степенью точности. Объясняется это большой неравномерностью распределения полезных компонентов в контурах месторождения, недостаточной надежностью геологоразведочных данных, изменчивостью условий и параметров добычных работ. Вместе с тем, различие между плановой и фактической добычей ценных компонентов несколько меньше чем можно было бы ожидать исходя из данных геологоразведочных работ. Последнее можно проиллюстрировать на примере одной из крупных россыпей Якутии, где коэффициент вариации содержания ценных минералов по результатам детальной разведки составил 1.04-1.08, а по результатам валового опробования, каким является переработка песков с использованием данных ежесуточного намыва, коэффициент вариации был 0.270.37. При анализе результатов была отмечена обратная гиперболическая зависимость коэффициентов намыва от среднего содержания ценных минералов по данным разведки. То есть при наименьших значениях содержания полезных компонентов по геологоразведочным данным в процессе эксплуатации россыпи получены наибольшие коэффициенты намыва (рис. 1). Последнее говорит о том, что естественное распределение ценных компонентов в россыпи более равномерно, чем можно было предполагать по данным геологов. Это объясняется небольшим объемом обрабатываемых проб при геологоразведочных работах.

При повторной дражной разработке этой же техногенной россыпи изменчивость содержания ценных компонентов была несколько выше (0.43-0.50), чем при драгировании целиковых

4.5 ^ 4.0

2 35

1 3.0 со

х 9 5

292

1 5

Содержание алмазов в блоках по результатам детальной разведки, Ср, усл.ед./м3

Рис. 1. Графики зависимости коэффициента намыва алмазов Кн от содержания алмазов по результатам детальной разведки

запасов. Очевидно, здесь на изменчивость извлеченного содержания ценных компонентов оказывают влияние не только природные, но и техногенные факторы. Если сложить извлеченные средние содержания минералов при первичной и повторной разработке россыпи, то коэффициент вариации их суммарных значений получается не выше, чем при драгировании целиковой россыпи. Это указывает на существование обратной зависимости извлеченного содержания ценных минералов при повторной разработке россыпи С2 от извлеченного содержания при драгировании целиковых запасов Сь При их независимости коэффициент вариации суммарных значений содержания был бы в два раза больше (0.50-0.62).

Более высокое извлеченное содержание ценных минералов при повторной разработке запасов, как правило, связано с большими потерями при первичном драгировании этих участков. И чем хуже условия драгирования целиковых запасов, тем больше потери и выше С2. На данной россыпи основные потери были связаны с некачественной оттайкой песков и их высокой глинистостью. После первичной разработки запасов произошло оттаивание оставшейся мерзлоты и значительное разрушение глинистых окатышей под воздействием внешних природных факторов.

Планирование добычи ценных минералов на предприятии при драгировании техногенных запасов в настоящее время осуществляется по результатам сопоставления вторичного намыва полезных компонентов к первичному. При сопоставлении фактической и

293

плановой добычи ценных минералов за семь лет по двум объектам среднемесячный коэффициент намыва изменялся в пределах 0.250.75, а среднегодовой от 0.81 до 1.58. Планирование добычи ценных компонентов с использованием обратной гиперболической зависимости коэффициента вторичного намыва Кн=С2/С1 от первоначально извлеченного содержания С1 позволяет существенно повысить точность прогнозирования С2. Так, например, если при использовании одного постоянного коэффициента вторичного намыва среднеквадратичная ошибка прогнозирования составляет 0.19, то при использовании зависимости Кн=:Р(С1) среднеквадратичная ошибка сокращается до 0.12.

Дальнейшее повышение точности прогнозирования обеспечивается использованием установленных зависимостей извлеченного содержания ценных минералов от времени года, в том числе, как при первичной, так и при повторной разработке россыпи. В этом случае планирование осуществляется с учетом периода (месяц) разработки целиковых и техногенных запасов на том или ином участке. При этом если данный участок целиковой россыпи отрабатывается в холодный период года, а повторно будет драгироваться летом -то коэффициент вторичного намыва увеличивается, а если наоборот -уменьшается.

Причиной неполного выявления и использования запасов алмазоносных россыпей является слишком мизерная массовая доля содержания алмазов в песках (порядка 0,00000005-0,0000001), при которой в принципе не представляется возможным определить ее без занижения при разведке и опробовании хвостов промывки. Поэтому, чтобы объективно оценивать потери алмазов, допускаемые при разработке россыпей, необходимо производить, переоценку запасов, как правило, в сторону увеличения.

По предоставленным одним из приисков данным разведки, результатам первичной и повторной разработки россыпи и их анализа удалось составить балансы запасов алмазов, подтверждающие неполное их выявление и использование. Для проверки сопоставимости данных разведки и добычи осуществлен подсчет "остаточных" запасов дражной техногенной россыпи на одном из ее участков. Участок включает 8 блоков из 54 по россыпи. Этот баланс подтвердил ранее выявленное значительное занижение (в 2,9-3,1 раза) запасов алмазов разведкой, и существенный дополнительный общий намыв алмазов драгой при первичной, повторной и третичной

294

разработках вместе взятых по отношению к запасам, выявленных разведкой (244-259 %).

Полученные результаты оценки "остаточных" запасов техногенной россыпи, образованной после двукратной разработки, должны быть заверены драгой по специально составленному прииском проекту в промывочные сезоны 2002 и 2003 гг. После завершения заверочных работ представляется возможность оценить достоверность выявления запасов алмазов в техногенной россыпи для третичной ее разработки и внести коррективы в определение исходных показателей. При подсчете "остаточных" запасов в техногенной россыпи после ее одноразовой разработки была учтена систематическая погрешность результатов разведки (рис. 2), которая устанавливалась по формуле определения поправочного коэффициента КП [2, 3]

К = КН__

П КН*Кд*Ки'

где КН - коэффициент намыва, КН - коэффициент выемки песков

из недр, Кд - коэффициент доставки песков на промывку, Ки -

коэффициент извлечения полезного компонента из доставленных на промывку песков.

Из представленного баланса можно установить следующее:

- при первичной разработке россыпи драгой извлечено лишь 54 % запасов, остальные 46 % потеряны;

- при повторной и единичных случаев третичной разработки россыпи драгой дополнительно извлечено 28-29 % запасов алмазов, потеряны 17-18 %;

- из потерянных 17-18 % запасов алмазов после повторной и единичных случаев третичной разработок россыпи без изменения технологии и обогатительного оборудования драгой будет извлечено 6,5-6,8 %, потеряно 10,5-11,2 %.

Основные результаты выполненной работы можно свести к следующему:

295

- запасы алмазов по результатам разведки; | | | | | | | | | | | | | | - извлеченные запасы алмазов при первичной разработке россыпи; | | - извлеченные запасы алмазов в сумме при первичной и вторичной разработках

россыпи;

- извлеченные запасы алмазов в сумме при первичной и повторной разработках

россыпи с учетом единичных случаев третичной отработки;

- вероятные фактические запасы алмазов в россыпи;

314%

Рис. 2. Балансы выявления и использования запасов алмазов

1. Естественное распределение ценных компонентов в россыпях более равномерно, чем следует из данных геологоразведочных работ, и отмечается обратная зависимость извлеченного содержания ценных минералов при повторной разработке россыпи от аналогичного показателя при драгировании целиковых запасов. Планирование добычи ценных компонентов с использованием обратной гиперболической зависимости коэффициента вторичного намыва от первоначального извлечения содержания позволяет существенно повысить точность прогнозирования показателей добычи;

2. Исследуемая россыпь фактически характеризуется более высоким уровнем продуктивности песков, чем по результатам разведки. Значение поправочного коэффициента к установленным разведкой запасами алмазов, например, по рассматриваемому участку колеблется в пределах К П = 2,95 + 3,14. Отсюда можно предположить, что некоторые разведанные россыпи или их участки неоправданно относят к числу непромышленных или забалансовых. Поэтому для расширения сырьевой базы эксплуатации россыпей необходимы дальнейшие исследования;

3. Из всех существующих видов потерь алмазов при дражном способе разработки россыпей наибольшее влияние на формирование «остаточных» техногенных запасов оказывают технологические потери полезного ископаемого при промывке песков и эксплуатационные потери приплотиковых наиболее продуктивных

296

песков, допущенных драгой из-за наличия в подошве забоя не оттаявшей многолетней мерзлоты;

4. Выемка трудноразмываемых делювиально-аллювиальных глин в плотике при первичной и вторичной разработках, а также торфов, оставленных при вскрышных работах, очевидно, привели к значительному снижению коэффициента качества песков. В результате отмечается снижение содержания алмазов в перерабатываемой горной массе по сравнению с песками. Поэтому в случае неэффективной эксплуатации техногенной россыпи при третичной ее разработке следует искать пути селективной выемки горной массы как в плане, так по мощности рыхлых отложений;

5. Выполненная оценка "остаточных" запасов дражной техногенной россыпи на рассматриваемом участке показала резкое снижение извлекаемого содержания алмазов при третичной разработке по сравнению с извлекаемым содержанием алмазов при повторной разработке (0,061 против 0,262 усл. ед./м3). Это объясняется не только истощением запасов алмазов, повлекшим за собой снижение и без того мизерной массовой доли содержания ценного компонента в россыпи в результате многократной ее разработки и ухудшения качества песков, но и усложнившимися условиями обогащения полезного ископаемого из-за скопления илов на подтопленной части полигона, в связи, с чем приходилось многократно производить их выемку драгой после очередного осаждения. Поэтому в целях рационального использования запасов необходимо решить задачи поиска путей повышения продуктивности драгируемой горной массы путем сокращения разубоживания песков и обеспечения их полной дезинтеграции в процессе промывки;

6. Как видно из представленных балансов, каждый этап освоения россыпи несет свой уровень познания о данном месторождении. Так разведка россыпи выявила только 32-34 %, эксплуатация целиковой россыпи 54 %, повторная разработка россыпи вместе с единичными случаями третичной переработки 82-83 % запасов алмазов. Следующий уровень познания о данном месторождении принесет валовая разработка данного участка на третий раз.

Подтверждение основных выводов данной работы и дальнейшие исследования позволят более обосновано прогнозировать добычу ценных компонентов при разработке техногенных запасов и поставить вопрос о переоценке отработанных, эксплуатируемых и планируемых к освоению россыпей преимуще-

297

ственно в сторону увеличения их промышленных запасов, что обеспечит прирост сырьевой базы предприятий АК "АЛРОСА".

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Чемезов В.В. Рациональная эксплуатация россыпных месторождений. -М.: Недра, 1980 - С. 77.

2. Чемезов В.В. Оценка "остаточных" запасов дражных техногенных россыпей. // Колыма - 2001 - №4. - С. 20-24.

3. Чемезов В. В. Способ ограничения "ураганных" проб при подсчете запасов полезного компонента в россыпях. // Разведка и охрана недр. - 2002 - №10 - С. 3740. ЕШ

— Коротко об авторах -

Тальгамер Б.Л. доктор технических наук, профессор, Иркутский государственный технический университет, г. Иркутск, Чемезов В.В. - доктор технических наук, ст. научный сотрудник, Ирги-редмет, г. Иркутск,

Неретин А.В., инженер, Иргиредмет, г. Иркутск,

Дементьев С.А. гл. инж. проектов, "Якутнипроалмаз", АК "АЛРОСА", г. Мирный.

© Г.В. Ширман, 2008

Г.В. Ширман

ПРИРОДА ФОРМИРОВАНИЯ ГЛИНИСТЫХ ОКАТЫШЕЙ В ПРОЦЕССЕ ДЕЗИНТЕГРАЦИИ И СПОСОБЫ БОРЬБЫ С НИМИ

298