CC BY
206
________________________________ © В.М. Аленичев, Ф.Ф. Борисков,
М.В. Аленичев, 2009
УДК 622.013.364.2
В.М. Аленичев, Ф.Ф. Борисков, М.В. Аленичев
К ВОПРОСУ О КЛАССИФИКАЦИИ ПОТЕРЬ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ НЕДРОПОЛЬЗОВАНИЯ
Предлагается новый подход к разработке методических указаний по нормированию, определению и учету потерь при добыче полезных ископаемых. Целики полезных ископаемых, обеспечивающие охрану горных выработок любого назначения, рекомендуется относить к общешахтным (общекарьерным) потерям. Ключевые слова: полезные ископаемые, минерально-сырьевая база, балансовые запасы, потери, разубоживание.
¥~) оссия занимает 1-е место в мире по числу минералов, из-
-мГ влекаемых из недр Земли. По объему добычи и переработке полезных ископаемых - 9,7 % мирового производства (МП) уступает только США (15,8 % МП) и Китаю (15,4 % МП). Качество многих руд в нашей стране ниже зарубежных аналогов. Кроме того, за последние 20 лет содержание железа и золота уменьшилось в 1,25, цветных металлов - в 1,3 - 1,5 раз, а доля труднообогатимых руд и угля повысилась с 15 до 40 % [1]. По данным академика В.А. Чантурия балансовые запасы многих рудных месторождений России могут перейти в категорию забалансовых, так как их разработка с применением традиционных технологий окажется нерентабельной с учетом мировых цен на конечную продукцию. Переоценка минерально-сырьевой базы России с учетом этих факторов показала, что в категорию забалансовых месторождений перейдут 34 % свинцовых, 49 % оловянных, 34 % магнетитовых, от 15 до 30 % титановых, медных, вольфрамовых, апатитовых руд и угля [1].
Резкое снижение геологоразведочных работ в 1992 - 2003 гг. привело к существенному снижению запасов полезных ископаемых. Хотя сейчас на воспроизводство минерально-сырьевой базы увеличено финансирование поисковых геологоразведочных работ, однако восстановление минерально-сырьевого потенциала страны растянется на длительное время.
Еще в начале ХХ века академик А.Е. Ферсман культуру горнометаллургического производства связывал с полнотой извлечения полезных компонентов из руд. При вхождении России в мировой рынок возрастает необходимость рационального использования
разведанных запасов, основанного также на снижении потерь полезных ископаемых при добыче, обогатительном, металлургическом и другим переделам.
Развитие рыночных отношений в нашей стране сопровождается стремлением недропользователей к повышению прибыли при разработке месторождений полезных ископаемых. Государственные интересы направлены на рациональное использование природных богатств. На снижение объективно существующих противоречий во взаимоотношениях государства и недропользователей направлены (изданы) Постановления Правительства № 921 от 29.12.2001 г. и № 833 от 01.11.2008 г. В соответствии с ними Федеральное агентство по недропользованию (Роснедра) издало ряд приказов о создании Центральной и Региональных комиссий и распределении полномочий между ними (приказ № 623 от 30.05.2007 г.) на предмет рассмотрения, согласования и утверждения проектной, технической документации и нормативов потерь твердых полезных ископаемых при добыче, уточненных при подготовке годовых планов развития горных работ (годовых программ работ) и представленных на государственную экспертизу на предмет рационального использования недр. Практика формирования механизма экспертизы проектной и технической документации на разработку месторождений, нормированию потерь полезных ископаемых в недрах при подготовке годовых планов развития горных работ показала широкое использование недропользователями старых нормативных документов. Отставание их от требований времени ставит задачу пересмотра, утверждения и разработку новых методических разработок, отвечающих современным условиям рационального использования недр.
Стремление к отработке месторождений с минимальными потерями при безопасном ведении работ является одним из основных условий повышения эффективности горно-обогати-тельного производства.
Запасы месторождений, как правило, извлекаются не полностью. Потери П полезного ископаемого - отношение величины потерянных балансовых запасов ПБ к величине погашенных балансовых запасов Б П = Пб / Б.
К промышленным запасам относятся балансовые запасы за вычетом общешахтных или общекарьерных проектных потерь и
потерь, возникающих при разработке месторождений.
Рациональность отработки месторождений определяется величиной П, которая возрастает с глубиной отработки в связи с усложняющимися горнотехническими условиями и необходимостью сохранения безопасных условий труда за счет увеличения, например, размера рудных целиков, в тех случаях, когда применение традиционных систем отработки снижает прибыль горнодобывающего предприятия до нуля. Таким образом, определение величины потерь при согласовании их с контролирующими органами основывается на экономической оценке последствий при отказе предприятия от дальнейшей отработки запасов. Разработка месторождений становится целесообразной и при нулевой рентабельности при существенном влиянии социальных и других факторов.
Контроль за разубоживанием руды, нормируемый в советское время, теряет свою актуальность в рыночных отношениях. Вопросы, связанные с качественными показателями сырья решается взаимоотношениями продавца (поставщика) и покупателя (потребителя).
Анализ различных документов, нормирующих потери и разу-боживание, показывает на отсутствие в них единого принципа классификации потерь. Так в методических указаниях по нормированию, определению и учету потерь и разубоживания золотосодержащей руды (песков) при добыче [2] потери полезного ископаемого в целиках попадают во все разделы классификации:
- общешахтные (общеприисковые, общекарьерные) - охранные целики капитальных выработок, зданий, сооружений, коммуникаций, водоемов и т.д.;
- эксплуатационные
- нормируемые - постоянные целики: междублоковые, в зонах сложных контактов рудных тел с вмещающими породами, между выпускными отверстиями, в потолочинах и т.п.;
- ненормируемые - целики, ограждающие аварийные участки и геологические нарушения, подработанные участки рудных тел, межходовые и межшаговые целики при дражной отработке песков, аварийные участки (затопления, обрушения) и т.д.
Классификация вышеуказанных потерь основана на источниках и причинах их образования. Такой подход приводит к тому, что полезные ископаемые (руда, пески), представляющие собой одинаковый геолого-экономический объект в виде раз-
нообразных целиков, затрудняет вести надлежащий учет движения запасов минерального сырья при его отработке.
Согласно классификации Д.И. Боровского [3] все виды потерь полезных ископаемых делятся на два типа:
- общешахтные (общеприисковые, общекарьерные) потери в охранных целиках, отработка которых не предусматривается (целики около капитальных горных выработок, горнотехнических сооружений, по границам горных отводов, рудных полей или полигонов, в барьерных целиках, обслуживающих все поле и т.д.);
- эксплуатационные потери, возникающие непосредственно в процессе разработки и зависящие от принятых систем разработки и технологии добычи.
Эксплуатационные потери, учитываемые по выемочным единицам (рудник, шахта, карьер, разрез, уступ, камера, пласт, геологический блок), определяются в процентах по отношению к погашенным балансовым запасам и подразделяются на две группы в виде:
- массива полезного ископаемого (группа А), оставленного в недрах;
- горной массы, отбитой от массива (группа Б).
Потери группы А образуются при подготовке запасов к очистной выемки, а группы Б - непосредственно при производстве очистных работ. Необходимость и размер этих потерь устанавливается на основе экономических расчетов.
В группе А выделяется восемь видов потерь полезного ископаемого по месту их образования:
1) в целиках внутри выемочного участка, где находятся запасы сырья, оставленные в процессе ведения очистных работ непосредственно в блоке, камере, лаве;
2) в целиках, оставляемых в местах геологических нарушений;
3) в целиках, оставляемых в местах завалов, затоплений, пожаров и взрывоопасных участках;
4) в недоработанной части надштрековых, подштрековых, ме-ждукамерных и других целиках, оставляемых для подготовки участков к очистной выемке;
5) в лежачем или висячем боку выработок, по верхней или нижней границе рудного тела из-за неполноты выемки запасов (несовпадение угла откоса борта карьера и угла падения рудного тела)
при очистных работах;
6) между выемочными слоями при подземной разработке мощных угольных пластов, свиты пластов, сближенных жил;
7) в местах выклинивания и на флангах пластов, залежей, рудных тел со сложной морфологией;
8) потери в подработанных частях пластов, залежей, рудных
тел.
В группе Б выделяются четыре вида потерь:
1) в подготовительных и очистных забоях при совместной выемке, при которой происходит смешивание полезного ископаемого с вмещающими породами, когда к добытому сырью примешивается настолько значительное количество вмещающих пород, что извлечение и использование его в производстве становится нерентабельным;
2) потери, связанные с отработкой рудных месторождений современными высокопроизводительными системами с обрушением и выпуском руды под обрушенными породами;
3) потери в местах обрушений и завалов, а также в пожарных, затопленных и заваленных участках;
4) потери в местах погрузки, разгрузки, транспортировки, складирования и сортировки .
В классификации эксплуатационных потерь группы А целики, сформированные в продуктивном массиве (руда, пески), выполняющие одинаковую функцию и не подлежащие отработке, также попали в 4-е из 8-и разделов группы А классификации. Такой подход уравнивает потери, связанные с технологией добычи сырья, исключает необходимость поиска эффективных методов отработки призм, образующихся из-за несовпадения угла падения рудного тела с углом борта карьера или стенки лавы.
Границы между общешахтными и эксплуатационными потерями размываются при развитии горных работ на глубоко залегающих горизонтах месторождений, отработка которых становится рентабельной в связи с резким повышением цен на минеральное сырье даже при увеличении потерь в целиках, оставляемых, например, для охраны слепых шахт, уклонов, камер и обеспечения безопасных условий труда. При согласовании потерь в планах развития горных работ потери в этих целиках, как правило, относятся к эксплуатационным. В некоторых случаях эти целики по решению Уральского отделения ЦКР Рос-
недра предписывается переносить в разряд общешахтных потерь, так как их формирование обусловлено необходимостью повышения безопасности горных работ при применяемой системе разработки (шахты СУБРа). По нашему мнению, целики, обеспечивающие охрану горных выработок, необходимо относить к общешахтным, а не к эксплуатационным потерям. Как показывает практика, такие целики могут быть отработаны при внедрении прогрессивных и ресурсосберегающих систем, обеспечивающих благоприятные геодинамические и технологические условия отработки месторождений.
Отсутствие единого принципа определения типа потерь и возможность квалификации целиков с одинаковой функциональностью привела к созданию классификации потерь при разработке россыпных месторождений, которая содержит только два их типа
[4]:
- потери при добычных работах (эксплуатационные)
- потери при переработке и промывке песков (технологические)
Эксплуатационные потери включают [4]:
1) потери, зависящие от горно- и гидрогеологических условий залегания (наличие многолетней мерзлоты, скоплений крупных валунов, глыб, миграция зерен полезного ископаемого в трещины плотика);
2) потери в охранных, предохранительных и барьерных целиках, которые заведомо не будут отрабатываться в дальнейшем;
3) потери, зависящие от способа выемки песков;
4) потери от неправильного ведения горных работ (в бортах, заваленных отвалами смежных ходов, в целиках заваленных торфами, от недоработки до нижних по плотику границ промышленного контура, в плотике от некачественной его зачистки).
Потери от способа выемки песков включают потери, характерные для дражной отработки россыпей [4]:
1) потери в межшаговых и межходовых целиках (в том числе и при системах разработки с оставлением целиков);
2) потери в углах забоя при изменении направления ходов;
3) потери при транспортировании пород от забоя до завалочного люка и при разгрузке ковшей;
4) потери в глинистой примазке на валунах при удалении их из ковшей;
5) потери в примерзающей к ковшам породе при работе драг в осенний и весенний периоды;
6) потери при производстве вскрышных работ.
Потери, зависящие от способа выемки песков [4], по классификациям [2] и [3] относены к потерям при добыче, т.е. эксплуатационным.
В классификации [4] потери в межходовых целиках и углах забоя при изменении направления ходов, имеющие одно место образования при дражной разработке, следует объединить, поскольку они не будут отрабатываться, как правило, в дальнейшем.
Разработка россыпных месторождений характеризуется применением значительного количества способов и систем с большими колебаниями производительности от индивидуального арендатора - старателя (м3/день) до 8000 м3/час роторными экскаваторами. Поэтому, имеются широкие возможности полной или частичной отработки целиков, если они не будут завалены отвалами смежных ходов или торфами при неправильном ведении горных работ. Учет недропользователем потерь металла в этих целиках в качестве эксплуатационных снижает налогооблагаемую базу. Однако возможность отработки их сохраняется при совершенствовании систем разработки россыпных месторождений.
Эта ситуация может быть исправлена изменением терминологии названий межшаговых и межходовых целиков при дражной отработки на межшаговые, межходовые и угловые потери (просыпи) песков. Таким образом, все целики (межполигонные, дамбовые, межполигонные и т.д.) должны быть внесены в государственный реестр и учтены в статистической форме 5-ГР движении запасов с указанием конкретного места их расположения.
Для россыпей, разрабатываемых гидравлическим способом, эксплуатационные потери должны быть равны нулю, поскольку технология выемки должна предусматривать отработку верхней защитной рубашки, проведение задирки плотика и формирование откосов уступов (бортов карьера) за пределами выклинивания продуктивной залежи.
Проектные технологические потери должны корректироваться в годовых планах развития горных работ на основе технологического опробования и новых методов обогащения минерального сырья.
Учет запасов в целиках разного назначения в ГКЗ обеспечит
сохранение информации о пространственном расположении, количестве и качестве сырья, переведенного в неактивные запасы традиционными методами разработки. Это позволит выставлять ранее отработанные месторождения на аукцион для повторного освоения, что снизит затраты потенциального недропользователя на дополнительную разведку и оценку этих запасов.
Выводы
1 Реализация предложений, изложенных в статье, приведет к созданию единой методологии учета потерь и движения запасов полезных ископаемых на государственном уровне. Этому будет способствовать предложенный принцип классификации потерь:
1) потери в целиках;
2) потери при добыче:
2.1) эксплуатационные потери,
2.2) технологические потери (потери при переработке);
2 Использование данной классификации позволит более обоснованно выявлять учитывать неактивные запасы при разработке месторождений полезных ископаемых, что обеспечит расширение налогооблагаемой базы.
------------------------------------------ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Чантурия В.А. Перспективы устойчивого развития горноперерабатывающей индустрии России // Прогрессивные технологии комплексной переработки минерального сырья / Под ред. В.А. Чантурия. - М.: Издательский дом «Руда и металлы», 2008. - 283 с.
2. Методические указания по нормированию, определению и учету потерь и разубоживания золотосодержащей руды (песков) при добыче. Иркутск. - 1994. -265 с.
3. Боровской Д.И. Учет и движение запасов полезных ископаемых. М.: Московский горный институт. - 1987. - 83 с.
4. Лешков В.Г. Разработка россыпных месторождений. М.: Изд-во Московского государственного горного университета. - 2007. - 906 с. ЕШ
Alenichev V.M., Boriskov F.F., Alenichev M.B.
ON THE ISSUE OF MINERALS LOSSES CLASSIFICATION IN MODERN CONDITIONS OF SUBSOIL USAGE.
The new approach to development of methodical instructions on normalization, definition and the account of losses is offered at extraction of minerals. A pillars the minerals, providing protection of mine workihg of any purpose, it is recommended to
carry to all-mine (all-open-cast mine) losses.
Key words: minerals, subsoil usage, classification, deposits
___ Коротко об авторах __________________________________________________
Аленичев В.М., Борисков Ф.Ф., Аленичев М.В. - Институт горного дела Уральского отделения РАН, [email protected]
