CC BY
50
ФОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВЕННОКОЛИЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РУДОПОТОКОВ ПРИ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКЕ МЕДНОРУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Представлены подходы к обоснованию качественно-количественных характеристик рудопотоков по вариантам бортового содержания для предприятий меднорудной отрасли.
Ключевые слова: качественно-количественные характеристики, рудо-потоки, блочная модель, бортовое содержание.
Рациональное использование природных ресурсов — одна из важнейших общегосударственных задач. Ограниченность и не-воспроизводимость запасов высококачественного минерального сырья вызывает необходимость вовлечения в переработку руд, характеризующихся более низкими качественно-технологическими характеристиками, изыскание путей повышения качества производимой продукции и обеспечения эффективного использования природных, трудовых и материальных ресурсов.
Улучшение качества рудного сырья перед обогатительным и последующим переделами требует разработки методов оценки технологических свойств руд в недрах и принципов управления качеством на различных стадиях добычи и переработки.
Эффективность меднорудного производства во многом определяется степенью извлечения сырья из недр при добыче, а также извлечением в обогатительном переделе. Показатели переработки рудного сырья существенно зависят от качественного состава руды, формируемой в процессах добычи и соответствующих ему технологических режимов настройки обогатительных секций. При значительной изменчивости качества руды технологические процессы обогатительных секций невозможно настроить на оптимальный режим. Вследствие этого при обогащении возникают дополнительные потери.
В этой связи формирование рудопотоков необходимо проводить с учетом технологических особенностей руд и динамики изменения показателей качества в зависимости от порядка развития горных работ.
Оценка эффективности разработки меднорудного месторождения должна производиться на основе определения степени вовлечения запасов в последующую переработку, порядка отработки на основе горногеометрического анализа с использованием техникоэкономических расчетов и последующего определения текущего бортового содержания при различных границах разделения рудопотоков.
Для решения этих задач в настоящее время имеются интегрированные компьютерные программные продукты (Datamine, Gemcom, Maptek, Mintec и Surpac), имеющие трехмерное геометрическое моделирование и визуализацию. Эти инструменты дают геологам возможность рассматривать геологические структуры как 3-х мерные пространственные объекты и обеспечивают лучший контроль над созданием цифровых блочных моделей. Эти системы стандартно включают в себя такие разделы, как: геологическое моделирование, оценка запасов, проектирование и планирование горных работ, календарное планирование и маркшейдерия.
Австралийская компания Surpac Software International является автором широко распространенной в мире (около 1000 пользователей), динамично развивающейся и мощной системы Surpac Vision, а также других продуктов, связанных по большей части с планированием горных работ. Система Surpac Vision наиболее популярна в России из-за своей сравнительно невысокой стоимости и русскоязычной поддержки.
Укрупнено использование данного продукта осуществляется в следующем порядке:
• на основе данных геологоразведочных работ создаются электронные таблицы, задающие координаты устьев скважин, их пространственное расположение и распределение качественноколичественных характеристик горной массы по глубине скважин т.е. создается геологическая база данных;
• используя стандартные процедуры, строится цифровая блочная модель в пределах всего карьерного поля с разбивкой на блоки требуемых размеров. При этом рассматриваются различные варианты бортового содержания меди в блоках. На основе блочного моделирования получают распределение запасов по горизонтам при заданных бортовых содержаниях и зависимости среднего содердания от бортового (рис. 1 и 2).
Рис. 1. Распределение запасов меди по горизонтам при заданных бортовых содержаниях
Зависимость среднего содержания о текущего бортового содержания по годам
0,8 0,7 s 0,6 | & 0,5 О 1= 0,4 d~ 0,3 0,2 0,1 О
0,73 + 0,73
——— °'со—■ о, о и—-^скьа ■ 0,1 о—€>Т&2 &А62 | ^ Г1 Л П61^( °-02 °'62
чф °'DD 0,5i—J 0,3
^ ОЛО 0,49
1 год 2 год 3 год 4 год 5 год 6 год
Рис. 2. Зависимости среднего содержания от бортового содержания меди
В целом, функция блочного моделирования рудных тел в программе Surpac Vision — это мощная и многофункциональная система, позволяющая получать справки по различным качественным признакам руды.
С точки зрения управления минеральными ресурсами важными факторами являются изменчивость и распределение оцени-
ваемых компонентов в границах рудных тел. Поэтому, в целом добыча может быть рассмотрена как управление двумя основными взаимно переплетенными процессами: последовательность извлечения ресурсов из недр и отделение руды с требуемым содержанием из горной массы.
Если на горно-обогатительном комбинате переработка руды осуществляется только на обогатительной фабрике, то задача фактически сводится к определению текущего бортового содержания, т.е. к обоснованию эксплуатационных кондиций. Более сложным является ситуация, когда наряду с переработкой руды на обогатительной фабрике применяются и другие методы извлечения металла, например кучное выщелачивание. При этом добываемая руда разделяется на четыре рудопотока: вскрыша, забалансовая (временно складируемая бедная руда) и рудопотоки отправляемые на кучное выщелачивание и обогатительную фабрику.
Фактически задача планирования горных работ карьера при переменных кондициях на руду, на основе которой формируются варианты кондиций для их последующего сопоставления, формируются следующим образом:
Руда характеризуется основным качественным показателем
а, который зависит от развития горных работ во времени t=1, T, где Т — общая продолжительность планового периода, а t — один шаг планового периода.
Рассматриваются несколько вариантов кондиций J=1, к , где к -общее количество рассматриваемых вариантов кондиций. В целом содержание полезного компонента в добываемой руде зависит от состояния горных работ. Для решения задачи планирования горных работ карьера при переменных кондициях на руду, необходимо определить объемы добычи руды в различные периоды t, при соответствующих эксплуатационных кондициях j.
На основании моделирования в программе Surpac Vision определяются объемы горной массы, вскрыши, а также руды, поступающей на обогатительную фабрику, забалансовый отвал и кучное выщелачивания и соответствующее им среднее содержания меди в руде по вариантам бортового содержания, представленные в табл. 2.
Формирования рудопотоков по вариантам бортового содержания
Период ае Бортовое овс Объем ооф Объем руды, о30 Объем руды, аср Среднее со-
содержание меди (по вскрыши поступающей на обо- поступающей на заба- держание меди
вариантам кондиций) гатительную фабрику лансовый отвал
<1 би оо? йд” <1
— — — — —
1 аб,1 о]д ооф озф а]1
— — — — —
аб ,1 ОН он аср ик ,1
— — — — — —
аб ооф оо; аср
— — — — —
Ґ аб а ; ОВ., оо,,ф о;; аср а j,t
— — — — —
аб ик,, овс, ооф озс аср ик,,
— — — — — —
аб1Т от ооф оот аЦт
— — — — —
Т аб КА;,т ОВт о]Т озт ас КА;,Т
— — — — —
аб к ,Т ОкСт ооф озт ас к ,Т
На основании определения качественно-количественных показателей рудопотоков в соответствии с Методическими рекомендациями по составу и правилам оформления представляемых на государственную экспертизу материалов по подсчету запасов металлических и неметаллических полезных ископаемых, разработанными Федеральным государственным учреждением «Государственной комиссией по запасам» (ФГУ «ГКЗ») и рекомендованными к использованию Министерством природных ресурсов
России от 03.04.2007 производят расчет чистого дисконтированного дохода и других экономических показателей по вариантам бортового содержания.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Резниченко С. С. Оптимизации кондиций на руду и развития горных работ при проектировании и эксплуатации карьеров // Межд. симпозиум по применению ЭВМ и математических методов в горной промышленности. Секция 2. — М., 1980. — С. 45.
2. Коткин В.А. Баланс интересов государства и недропользователя при выборе бортового содержания полезного компонента // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. — 2006. — № 5.
3. Подтуркин Ю.А., Коткин В.А. Динамические кондиции как инструмент достижения баланса интересов государства и недропользователя при разработке месторождений // Экономика и управление. — 2007, №4. — С. 54—57.
4. Чернявский А.Г. О динамических кондициях для подсчета запасов месторождений твердых полезных ископаемых и возможных областях их использования// Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. — 2007. — № 6.
