Метод управления потерями и разубоживанием руд при отра ботке сложноструктурных приконтактных зон

УДК 622.1 О.С. Мечиков

МЕТОД УПРАВЛЕНИЯ ПОТЕРЯМИ И РАЗУБОЖИВАНИЕМ РУД ПРИ ОТРАБОТКЕ СЛОЖНОСТРУКТУРНЫХ ПРИКОНТАКТНЫХ ЗОН

Семинар № 2

Представлено маркшейдерское обоснование необходимости формирования специального метода разработки запасов руд в пространстве сложноструктурных при-контактных зон рудных залежей, прогнозируемых на новых и более глубоких горизонтах производства добычных горных работ.

Приконтактная (приконтурная) зона - это пространство вокруг рудного тела, одна из технологически пограничных поверхностей которого разделяет геологически чистую руду и разубоженную рудную массу прикон-тактной зоны, а вторая - массу при-контактной зоны и поверхность вмещающих пород или бетонной закладки.

Параметрами приконтактной зоны являются её мощность и протяжённость вдоль рудных контактов.

Вопросы сложности горно-геологических условий всё чаще встречаются в тематике дискуссий специалистов недропользования, но как правило не находят конкретного количественного выражения.

По нашему мнению, сложность горно-геологических условий на некотором месторождении - это количественная мера несоответствия между геологическими контурами полезного ископаемого в недрах и технологически реально осуществляемыми поверхности оконтуривания выработанного пространства при выемки

данного полезного ископаемого. В качестве такой меры может быть использована полусумма показателей потерь и разубоживания по экономически оптимизированному варианту из технологически возможных сочетаний этих показателей.

Сложноструктурные приконтакт-ные зоны исследованы нами в условиях Малеевского подземного рудники, разрабатывающего месторождение богатейших полиметаллических руд системой восходящей слоевой выемки с закладкой выработанного пространства малоцементными твердеющими смесями. В этих условиях сложноструктурные зоны имеют место на торцах слоевых заходок, а также на участках проявления сильной вариации рудных контактов, нарушений морфологии и тектоники залежей секущими порфиритовыми дайками (рис. 1-3).

В таблице представлены результаты исследований нормативных значений потерь (П) и разубоживания (Р) руды для данных конкретных условий в целом по характерным разрезам рудных тел и по источникам образования показателей П и Р.

Из содержания таблицы следует: При отработке приконтактных зон разрезными ортами сечением 4,43х4 м потери высокоценной руды необходимо выдерживать в размере 3^4 %, разубоживание - от 7,4 % до 8,7 % (включая среднюю

дайконосность

Нормативные значения потерь (П) н разубоживания (Р) в двух первоочередных опытных блоках Малеевского рудника при отработке приконтактных зон забоями 4,43х4 м2 при углах неортогональности около 20° и углах падения рудных контактов соответственного рис. 1 и 2

Номера: блока, разреза рудного тела,

Масса балансовой руды,

Нормативы потерь (П) и разубоживання (Р) рулы по блоку в целом и по кажлому источнику образования их, расчитанные по сумме головой прибыли, %

рисунка Потери Разубоживание

Блок 1, по 5978 п 3,93 Р 7,38

разрезу 160 П: 2,07 Рх 4,89

рудного тела 7, рис. 1 П2 0,37 Р2 0,05

Пз 0,99 Р3 0,94

Р4 1,00

П5 0,50 Р5 0,50

Блок 2, по 8414 П 2,97 р 8,71

разрезу 200 П1 1,32 Р1 3,20

рудного тела 6, рис. 2 П2 0,19 Р2 0,07

Пз 0,96 Р3 0,94

Р4 4,00

П5 0,05 Р5 0,50

* Обозначение источников образования потерь и разубоживання: П1, Р1 - показатели на торцах слоевых закладок; П2, Р2 - то же на боковых контактах с вмещающими породами; П3, Р3 - то же на боковых контактах с закладкой; Р4 - разубоживание породами секущих даек; П5, Р5 - конструктивные соответствующие показателей.

“Разубоживание породами даек в блоке 1 Р4=1 является остаточным после исключения аномальной дайки в блоке, а в блоке 2 Р4=4 соответствует средней величине дайконос-ности залежей.

*

залежей в размере 4 %). Главным источником образования потерь и разубоживания являются торцы слоевых заходок к ввиду косоугольного расположения осей слоевых заходок к линиям падения и простирания поверхностей контактов рудных залежей, что приводит к расширению пространства приконтактных зон (рис. 3).

Полученные в качестве нормативных значения потерь и разубоживания руды уникальной ценности ( с содержанием по сумме цветных металлов до 7-10 %, а иногда 15-25 %) являются неоправданно расточительными при сложившемся напряжённом состоянии сырьевой базы и требуют поиска путей к их снижению.

Дело в том, что в результате интенсивного опустошения недр прежнего Союза во второй половине прошедшего века произошло истощение сырьевой базы России, дополненное отделением от Союза Казахстана, стран Средней Азии и Армении, что требует разведки и освоения новых месторождений на более глубоких горизонтах. На этих глубинах (до 1000 м и более) существенно осложняются горно-геологические условия залегания руд не только по нарастанию горного давления, но и по морфологии контуров залегания рудных тел. Увеличиваются пространства сложноструктурных зон в виде тектонических нарушений и магматических интрузий в виде безрудных даек,

/ / / /

/ /

Рис. 2. Разрез Х=200 по блоку 2 рудного тела 6 с охватом рудного тела 7 на Малеевском руднике

пересекающих залежи высокоцен- сложившихся условиях одних только

ных руд. Для дальнейшего сокраще- маркшейдерских методов недоста-

ния потерь и разубоживания руд в точно.

232

полезное. гсСК-опа ел<.ое

тсокпц/р

ПО-Л.€. *>4- у искомо^ е/чсгс У

•кап.ра вле-нгле Эвм-мсеиил. Засол. заходки.

Рис. 3. Структурная модель и варианты отработки слоевой заходки в пределах торцовой геотехногенной приконтакт-ной зоны: Ь и Ь - ширина и высота слоевой заходки; а - мощность приконтактной зоны по оси заходки; а - угол неортогональности заходки к контакту рудного тела; Р1-изображение угла падения рудного тела (Р) на боковой стенке заходки; 1-11 - технологически возможные варианты оконтуривания добываемой руды

По нашему мнению, радикальным средством снижения уровня показателей П и Р является минимизация геометрических параметров добычных блоков в пределах пространства приконтактных зон. В рассмотренном случае Малеевского рудника речь идёт о размерах слоевых заходок по их ширине (4,43 м) и высоте (4 м), которые могут быть уменьшены до 2-2,5 м в соответствии с параметрами малых буровых и самоходных погрузоч-но-доставочных машин. Это позволит снизить уровень потерь и разубожи-вания по всем их составляющим и в первую очередь - на торцах слоевых заходок (прямо пропорционально уменьшению ширины и высоты заходок), при оконтуривании контактов с закладкой и отделении секущих даек, а также сократить пространство приконтактных зон, в пределах которого неизбежно снижение производительности добычных работ и некоторое увеличение трудозатрат. Однако эти

1. Мечиков О. С. Повышение эффективности использования недр на карьерах свинцово-цинковой промышленности. Брошюра. - М., МЦМ СССР, «Цветметинфор-мация», 1976, 38 с.

2. Мечиков О. С., Павлик А.М. Практика нормирования количественных и качественных потерь при подземной добыче поли-

издержки горного производства будут неоднократно перекрыты полученным экономическим эффектом от количества и качества дополнительной товарного продукции горного и обогатительного производства.

При открытом способе производства снижение линейных параметров добычных блоков достигается методом подуступной выемки руды малыми добычными блоками с помощью существующих видов малогабаритных буровых станков, экскаваторов и автосамосвалов.

Вывод

Для дальнейшего радикального снижения потерь и разубоживания при отработке запасов руд в сложноструктурных приконтактных зонах необходимы специальные метод и горно-транспортное оборудование для выемки руд добычными блоками технологически минимальных и экономически допустимых линейных параметров.

------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

металлических руд. Брошюра. - М., ЦНИИ-ЭИ Цветной Металлургии, 1981, 55 с.

3. Мечиков О.С. Опыт маркшейдерского обеспечения методов управления качеством и запасами добываемых руд на горных предприятиях. - М., МГГУ, «Горный информационно-аналитический бюллетень», 2006, №6, 101-105 с.

— Коротко об авторах---------------------------------------------

Мечиков О.С. - доцент, Московский государственный горный университет.