CC BY
183
УДК 622.014.2: 550.835.41 О ВОЗМОЖНОСТИ РЕАЛИЗАЦИИ
МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЙ РЕНТГЕНОРА-ДИОМЕТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ РУДОПОДГОТОВКИ ДЛЯ ШАХТ ПО «ЖЕЗКАЗГАНЦВЕТМЕТ»
Сергей Анатольевич Ефименко
ТОО «Корпорация Казахмыс», 101300, Республика Казахстан, г. Сатпаев, Карагандинская область, ул. Абая, 42, кв. 60, кандидат технических наук, главный геофизик, тел. (8-71063)33950, факс: (8-71063)22276, e-mail: serqyef@Mail.ru
Ольга Сергеевна Ефименко
Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт», 61002, Украина, г. Харьков, ул. Фрунзе, 21, студентка кафедры «Интегрирование технологии машиностроения», e-mail: olqa 91.06@yandex.ru
Василий Сергеевич Портнов
Карагандинский государственный технический университет, 100027, Республика Казахстан, г. Караганда, Бульвар Мира, 56, доктор технических наук, профессор кафедры геофизики, тел. (8-7212)56-78-62,e-mail: vs_portnov@mail.ru
Рымгали Кумашевич Камаров
Карагандинский государственный технический университет, 100027, Республика Казахстан, г. Караганда, Бульвар Мира, 56, кандидат технических наук, профессор кафедры разработки месторождений полезных ископаемых, тел. (8-7212)56-26-19, факс: (8-7212) 56-54-43, e-mail: ipk@kstu.kz
Жанат Зекеновна Толеубекова
Карагандинский государственный технический университет, 100027, Республика Казахстан, г. Караганда, Бульвар Мира, 56, кандидат технических наук, доцент кафедры маркшейдерского дела и геодезии, заместитель директора по научной работе Горного института, тел. (8-7212)56-26-27, e-mail: jtoleubekova@mail.ru
Габдулгапур Каиргельдыулы Макишев
Карагандинский государственный технический университет, 100027, Республика Казахстан, г. Караганда, Бульвар Мира, 56, магистр, кафедры маркшейдерского дела и геодезии, e-mail: gapurmake6@bk.ru
Статья посвящена принципам построения информационных баз для комплексной многофункциональной системы рудоподготовки (КМСРП) и подсистемы управления качеством добываемых руд и металлов (СУКДРиМ) модульного типа для рудников подземной добычи ПО «Жезказганцветмет» - филиала ТОО «Корпорация Казахмыс», стержнем которых является рентгенорадиометрический метод опробования и анализа руд. Предложена структура многофункциональной рентгенорадиометрической системы рудоподготовки. Даны рекомендации по выбору современной ядерно-геофизической аппаратуры.
Ключевые слова: многофункциональная система, рудоподготовка, подземная добыча, руда, метод, анализ, рудник.
ABOUT POSSIBILITY OF MULTIFUNCTIONAL X-RAY-DIOMETRICAL SYSTEM F ORE PREPARATION USAGE ON THE MINES OF JSC «ZHEZKAZGANCVETMET»
Sergey A. Efimenko
JSC «Kazakhmys Corporation», 101300, Republic of Kazakhstan, Satpaev, Karaganda region, Abayst. 42, ap. 60, candidate of technical sciences, main geophysist, tel. (8-71063)33950, fax: (8-71063)22276, e-mail: serq yef@,Mail.ru
Olga S. Efimenko
National Technical University «CharkovPolitechnical University», 61002, Ukraine, Charkov, Frunze st. 21, student of «Machine building technologies integration Department», e-mail: olqa91.06@yandex.ru
Vasiliy S. Portnov
Karaganda State Technical University, 100027, Kazakhstan Republic, Karaganda, 56 Mira Blvd, Ph.D., Professor of «Geophysics Department», tel. (8-7212)56-78-62, e-mail: vs portnov@mail.ru
Rymgali K. Kamarov
Karaganda State Technical University, 100027, Kazakhstan Republic, Karaganda, 56 Mira Blvd, Candidate of technical sciences, professorof Mining Department, Head of centre of new methods and technologies of education of KSTU, tel. (8-7212)56-26-19, fax: (8-7212)56-54-43, e-mail: ipk@kstu.kz
Janat Z. Toleubekova
Karaganda state technical university, Kazakhstan Republic, 100027, Karaganda, 56 Mira Blvd, assistant professor of «Mine survey and geodesy» department, Ph. D., Vice Director for Research of the Mining Institute, tel. (7212)56-26-27, e-mail: jtoleubekova@mail.ru
Gabdulgapur K. Makishev
Karaganda state technical university, 100027, Kazakhstan Republic, Karaganda, 56 Mira Blvd, M.S. in Geodesy of Cartography, «Mine survey and geodesy» department, e-mail: gapurmake6@bk.ru
Article describes main principles of information base construction for multifunctional system of ore preparation (CMSOP) and system of mined ore and metalls quality management (SMOMQM) and module type for the mines of “ZhezkazganCvetmet” - branch of JSC “Kazakhmys Corporation”, base of which is x-ray-radiometrical method of ore analysis. Structure of multifunctional x-ray-radiometrical system of ore preparation is proposed. Recommendations of modern nuclear-geophysical equipment choose are given.
Key words: multifunctional system, ore preparation, underground mining, ore, method, analysis,
mine.
Ввиду большой протяжённости и разной глубины залегания рудных тел, Жезказганское месторождение отрабатывается как подземным, так и открытым способами. Вскрытие рудных тел, отрабатываемых подземным способом, производилось вертикальными стволами и квершлагами. Отработка осуществляется в нисходящей последовательности, в основном камерно-столбовой системой с последующим погашением выработанного пространства путём выемки междукамерных целиков, частично (на участках, представленных флексурными залежами) - системой подэтажного обрушения. Исходя из раскройки шахтных полей по площади и глубине разработки в составе каждого рудника выделены по несколько производственных единиц - шахт и карьеров. На всех технологических процессах вскрытия, подготовки и отработки рудных залежей используется высокопроизводительное самоходное оборудование: буровые каретки
Boomer 2MD, SandvikDD 420 - 60, SandvikDD 410 - 40, SimbaM7C; дизельные автосамосвалы MT 5020, TORO - 50+, CaterpillarAD 20; ковшевые погрузочикиCaterpillar 980 HUMA, SandvikLH514, ST 1520; крепильщики кровли SandvikDS - 510 (Робоболт), BoltecLD;оборщик кровли Caterpillar 980 H ОКНТ.
Если раньше максимальной экономической эффективности от отработки многокомпонентных месторождений старались достичь за счет интенсификации процессов добычных работ (при этом, каждое предприятие разведывало и эксплуатировало только свое «полезное ископаемое»), то сейчас - за счет мероприятий по оптимизации уровня комплексности использования георесурсов.
Для подземных рудников Жезказгана наилучшим образом подходит концепция технического перевооружения в рамках диверсификации горного производства, предложенная Г.Г. Ломоносовым [1]. Согласно этой концепции на рудники наряду с добычей руды возлагаются функции первичной рудоподготовки, путем выполнения совокупности разделительных (сепарационных) и смесительных (усреднительных) процессов, что позволит повысить их конкурентноспособность на рынке минеральных ресурсов. Похожая концепция была реализована на шведском руднике «Кируна» [2]. При такой постановке вопроса, от того, как быстро, в какой форме, с какой степенью достоверности, и в каком объеме будет поступать информация о качестве руды, во многом будет зависеть эффективность как комплексной многофункциональной системы рудоподготовки, так и системы управления качеств добываемых руд и металлов - важных составляющих новой концепции.
Предметом настоящей работы является не вся система технического перевооружения, а некоторые фрагменты комплексной многофункциональной системы рудоподготовки, а также системы управления качеств добываемых руд и металлов, практическая реализация которых может принести существенную экономическую выгоду при относительно небольших затратах.
Определение содержаний элементов в руде - задача рудничного опробования, которое всегда являлось самым «узким» звеном в системе управления качеством добываемых руд и металлов любой конфигурации. Сделать рудничное опробование соответствующим уровню комплексной многофункциональной системы рудоподготовки и системы управления качеств добываемых руд и металлов нового поколения - значит решить очень важную и сложную научную и производственную задачу.
Если говорить о Жезказгане, то ситуацию с шахтным опробованием осложняют три вещи: во-первых, большая (до 8м) высота очистных забоев и уступов (их необходимо опробовать вкрест простирания рудных тел, то есть вертикальными сечениями); во-вторых, необходимость получения достоверной информации о содержаниях всех основных промышленных (Cu, Zn, Pb) и сопутствующих (Ag, Cd, Re, S) промышленных элементов (чтобы организовать эффективное планирование и контроль за добычей всех промышленных элементов с целью получения максимальной прибыли от переработки руды); в-третьих, огромные объемы опробования, которые надо обеспечить с минимально возможными временными и экономическими затратами.
Понятно, что в таких условиях обеспечить точное и представительное опробование традиционными геологическими методами (отбор проб, химический анализ) невозможно - нужны современные, высокопроизводительные и экономически привлекательные технологии опробования руд. Такие, как ядерно-геофизические технологии опробования руд (ЯГФТОР), например.
Из всего многообразия современных ЯГФТОР поставленным задачам в наибольшей степени отвечает рентгенорадиометрический метод (РРМ) опробования забоев. Хотя РРМ является малоглубинным (пленочным) методом, теоретическими исследованиями, многочисленными экспериментами на горных предприятиях цветной металлургии Казахстана, было убедительно доказано, что выбором оптимальной сети опробования и его периодичности, работой только не запыленных забоях, скважинах и навалах руды, можно достичь достоверности и представительности данных рентгенорадиометрического опробования вполне достаточной для решения задач в рамках технологии подземной добычи руды, контроля за процессами добычи руд и металлов и непосредственного оперативного управления качеством добываемых руд, как по всему списку промышленных рудных компонентов, так и по точности, и достоверности определения содержаний этих элементов.
Таким образом, РРМ опробования руд в условиях естественного залегания (забои), отбитой горной массы (руда в навале у забоя, рудные отвалы), транспортных емкостях (автосамосвалы, вагонетки) - РРО, РРМ анализа истертых забойных, шпуровых, вагонных и керновых проб - РРА и РРМ метод каротажа эксплуатационно - разведочных скважин - РРК, могут рассматриваться не только в качестве основного метода геологического обслуживания горных работ на рудниках подземной добычи ПО «Жезказганцветмет», но и в качестве фактически единственного инструмента формирования информационных блоков подсистем контроля за процессами добычи руд и металлов и непосредственного оперативного управления качеством добываемых руд при проектировании комплексной многофункциональной системы рудоподготовки и системы управления качеств добываемых руд и металлов нового поколения.
Чтобы новая система геологического обслуживания горных работ, базирующаяся на ЯГФТОР, работала эффективно, необходимо аппаратурное обеспечение, максимально адаптированное к горно-геологическим условиям месторождения. В части, РРО забоев - это необходимость в одновременном определении содержаний Cu, Zn, Pb (а Cu и Zn - это соседние элементы, их аналитические линии в спектрах перекрываются) и большая высота забоев. В части РРА проб - это необходимость в одновременном определении очень высоких (до 80%) содержаний SiO2, высоких (до 20%) содержаний Cu, Pb и Zn, низких (1-100 ppm) содержаний Л§и Cd и очень низких (0,5 - 5,0 ppm) содержаний Re. Кроме этого, Б1(а также S и Al) - это легкие элементы, анализ которых методом РРА имеет свою специфику (вакуумный насос или инертный газ, анализ пробы за два раза).
Правильный выбор аппаратуры для опробования и анализа руд определяет уровень самой системы геологического обслуживания горных работ. Поэтому остановимся подробнее на технических характеристиках аппаратуры и на новых возможностях, открывшихся в результате ее применения.
Задача РРО забоев на рудниках подземной добычи ПО «Жезказганцветмет» решается с 1978 года. В настоящее время РРО забоев, уступов, отбитой горной массы в навале, шпуровых проб выполняется с помощью эмиссионного рентгенофлуоресцентного спектрометра (EDXRF) РПП - 12 (рис. 1), выпускаемых ТОО «АспапГео» (г. Алма - Ата, Казахстан): радиоизотопный источник Ри - 238; масса: датчика - 1,0 кг, электронного блока - 0,5 кг; число каналов преобразования - 1024; буфер памяти - 1000 спектров; время измерения - 10 сек; число одновременно определяемых элементов - 4; время работы на М - Мп аккумуляторах - 48 ч; комплект штанг (4х1,5м). Сейчас эксплуатации находятся 18 комплектов спектрометров РПП - 12. Можно однозначно утверждать, что РПП - 12 - это единственный прибор, который идеально подходит для шахт Жезказгана. Он удобен в эксплуатации и очень надежен (работоспособность датчика, упавшего с большой высоты, восстанавливается за 48 часов).
А Б
Рис. 1. Носимый EDXRF спектрометр РПП - 12 (А - РПП - 12, Б - блок обработки информации)
Задача РРА забойных, шпуровых, шламовых, вагонных и керновых проб решается с 1987г. В настоящее время РРА выполняется с помощью лабораторных EDXRF спектрометров РЛП - 21 и РЛП - 21Т (рис. 2), выпускаемых ТОО «АспапГео» (г. Алма - Ата, Казахстан).
Рис. 2. Лабораторные EDXRF спектрометры РЛП - 21 (а) и РЛП -21Т (б)
Спектрометр РЛП-21 обеспечивает определение содержаний 34 элементов (Си, РЬ, 7п, Ag, Cd, Бе, As, Ва, К, Са, Ті, V, Сг, Мп, Со, М, Ga, Se, Вг, ЯЪ, Sг, Y, 7г, N5, Мо, Pd, 1п, Sn, Sb, Та, ^, Ві, W, и, Th) в порошковых пробах руд и горных пород. РЛП-21 - это: Si-Li полупроводниковый детектор площадью 100мм (охлаждение - жидкий азот); изотопные источники америций - 241 (4-6 шт); мишень (Ва или Cs); экспозиция измерений 415 сек; облучение кюветы с пробой - снизу, турель на 10 кювет.
Спектрометр РЛП - 21Т в обычном режиме обеспечивает определение содержаний 31 элементов (Си, РЬ, 7п, Ag, Cd, Мо, Бе, Se, As, Ва, W, Ві, Ті, Сг, Мп, V, М, А1, Si, S, Са, Ga, Вг, Sг, 7г, ЯЪ, Y, ЫЪ, Pd, и, Т^ в одном режиме без применения вакуумного насоса или инертного газа при анализе на легкие элементы. Диапазон энергий от 1,49 кэВ (А1Ка) до 23,0 кэВ (CdKа). EDXRF спектрометр РЛП-21Т - это: дрейфовый
полупроводниковый детектор (SDD) площадью около 25 мм и толщиной 300-500 микрон (охлаждение - термохолодильникПельтье); рентгеновская трубка VF-50J ЯК (50 Вт) фирмы VагiаnMedicа1Systems (США); экспозиция измерений 150 сек; облучение кюветы с пробой - сверху; турель на 9 кювет. Детектор обеспечивает разрешение 150 эВ по линии 5,9 кэВ при загрузке 100 кГц. Мишень из теллура. Время формирования импульса 1,6 мкс. Сигнал полностью оцифровывается. Режим поддержания на постоянном и высоком (90000имп/с) уровне загрузки спектрометрического тракта. По специальному заказу РЛП - 21Т может быть оснащен опцией (РРА на Яе). Данная опция позволяет определять 19 элементов: Яе, Ge, Си, 7п, РЪ, К, Са, Ті, Сг, V, Мп, Бе, Со, М, As, Se, Ва, S, W при экспозиции измерений 500с.
Спектрометры РЛП - 21 и РЛП - 21Т ведут РРА по универсальной методике, реализующей принцип «месторождения разные, типы руд разные
- градуировка спектрометра одна»: спектрометры, проградуированные на стандартных образцах руд (ГСО) месторождений Казахстана, с успехом анализировали не только руды со всех месторождений, разрабатываемых ТОО «Корпорация Казахмыс», но и промышленные продукты Жезказганского медеплавильного завода (отвальный, конверторный и анодный шлаки, гранулы, штейн, оборотную пыль, концентрат с конвертора. Пределы обнаружения (по критерию 3а): Си - 0,0104% (ГСО-84;
аттестованное содержание C(Cu) = 0,11%), Zn - 0,0058% (ГСО-2887; C(Zn) = 0,011%), Pb - 0,0084% (ГСО-2887; C(Pb) = 0,037%,), Ag - 0,74 ppm (ГСО-8078; C(Ag) = 1,6 ppm), Cd - 1,05 ppm (ГСО-4322; C(Cd) = 5,0 ppm), Re - 1,12 ppm (ГСО-2887; C(Re) = 1,65 ppm). Для определения более низких концентраций рения РРА на РЛП - 21Т должна предварять методика предварительного концентрирования рения на активированном угле из раствора, полученного после химического разложения пробы. Сейчас в экспресс-лаборатория геологической службы ПО «Жезказганцветмет» работают семь спектрометров РЛП - 21 и РЛП - 21Т.
Каждый забой или уступ, включенный в план добычи руды и металла, в течение месяца, опробуется (порядок РРО забоя показан на рис. 3) от 3 до 7 раз по 1 - 2 сечениям (вертикальным) высотой до 8м с шагом наблюдений 15 ^ 20 см. Такая технология РРО забоев открывает новые возможности, достичь которых при традиционной технологии геологического обслуживания горно-добычных работ нельзя, а именно:
а) получать достоверную информацию о содержаниях меди, свинца и цинка в разрезе каждого забоя или уступа и объективно судить о динамике изменчивости средних содержаний этих элементов;
б) делать (на базе анализа динамических рядов текущих содержаний меди, свинца и цинка) надежный прогноз содержаний металлов по забоям на следующий месяц;
Рис. 3. Порядок РРО забоя сEDXRF спектрометром РПП - 12
в) своевременно корректировать направление очистных работ для обеспечения ведения последних в режиме минимального разубоживания руды ды породой путем: поднятия почвы забоя; оставления породного козырька в кровле забоя; остановки забоя добычей;
г) оперативно управлять процессом добычи с помощью:
- гибкого перераспределения суточной нагрузки на забои с высоким или более низким качеством руды;
- выведения из добычи забоев с низким качеством руды и введения в добычу резервных забоев с более высоким качеством руды в случае неблагоприятной ситуации с выполнением планового задания по добыче металла;
- выведения из добычи забоев с высоким качеством руды и введения в добычу резервных забоев с более низким качеством руды в случае благоприятной ситуации с выполнением планового задания по добыче металла, чтобы не только гарантировать к концу месяца выполнения шахтой плана по добыче металла, но и как можно дольше поддерживать плановый уровень качества товарной руды за счет разумного сочетания нагрузки на богатые и бедные забои, что в конечном итоге должно положительно отразиться на полноте извлечения запасов из недр;
д) оперативно управлять процессом откатки дизельным автотранспортом:
- руды из забоев и блоков к рудоспускам строго по технологическим сортам (полиметаллическая руда не должна попадать в сорт «медная сульфидная», чтобы не ухудшать качество медного концентрата, а руда «медная сульфидная» - в полиметаллическую, чтобы не перекачивать медь в низкосортные марки медного концентрата);
- породы из забоев в отработанные панели.
Ввод в систему геологического обслуживания горно - добычных работ лабораторных спектрометров РЛП - 21 и РЛП - 21Т позволил многократно увеличить объем информации о содержании в рудах не только всех основных, то и всех сопутствующих промышленных элементов. В результате открылись новые возможности, такие как:
а) переход на фиксацию содержаний серебра (а также Cd и S, при необходимости) в паспортах разведочных скважин по секциям, а не по рудному пересечению в целом, как было до этого (аналогичная ситуация и по геологическим разрезам);
б) представительный учет добычи серебра по данным РРА вагонных проб (полная аналогия с методикой учета добычи меди), это позволило отказаться от методики учета добычи серебра по данным химического анализа объединенных декадных и месячных вагонных проб, обеспечив тем самым более объективное распределение серебра между рудниками, шахтами и карьерами, в том числе и за счет исключение ошибок при формировании объединенных проб;
в) повышение полноты извлечения металлов из недр за счет методики остановки добычей забоев, вышедших за контур балансовых руд: забой, с
некондиционным (по данным РРО) содержанием меди, опробуется пунктирно - бороздовым способом и выводится из добычи, если содержание серебра в нем (по данным РРА проб) окажется ниже планового содержания по шахте (в противном случае, забой остается в добыче);
г) проверка данных вагонного опробования ОТК на фальсификацию (для
этих целей используются массивы динамических рядов содержаний основных и сопутствующих рудных компонентов в руде, отгруженной из капитальных рудоспусков): вес данные вагонного опробования ОТК
проходят компьютерную обработку по следующей схеме: массив данных вагонного опробования по шахте разбивается на подмассивы (по рудоспускам); подмассивы (по рудоспускам) добавляются к имеющимся массивам данных по тем же рудоспускам и проверяются на однородность (по содержаниям Си и Ag); данные вагонного опробования, не прошедшие проверку на однородность одновременно по содержаниям Си и Ag, бракуются, так как ряд данных вагонного опробования (заведомо ошибочных) может пройти проверку на однородность по содержанию Си, но вероятность того, что они пройдут проверку на однородность еще и по Ag, ничтожно мала;
д) наличие более полной, достоверной и оперативно обновляющейся информационной базы о содержаниях Си, РЬ, 7п, и Сё в рудопотоках, забойных, шпуровых, шламовых и керновых пробах дает основу для формирования базы данных по изучению особенностей пространственного распределения этих элементов в плане и разрезах рудных залежей, на которые можно опереться при отработке, как этих, так и других залежей рудного горизонта;
е) формирование баз данных о содержаниях Си, РЬ, 7п, Л§ и Сё для геологических разрезов по горноподготовительным выработкам, проходку которых осуществляет Жезказганскийшахтопроходческий трест, чтобы использовать эти базы для целей текущего планирования добычи руд в будущем.
Переход на систему управления качеством добываемых руд на содержание Ag и Сё по результатам РРА проб на спектрометрах РЛП - 21 и РЛП - 21Т позволит: достичь более высокой достоверности учета добытого Ag и Сё; организовать оперативный и эффективный контроль за добычей Ag и Сё по сменам, суткам, рудоспускам, шахтам и карьерам; получать достоверные данные о приросте запасов этих металлов при доразведке месторождения и регулярно пополнять банки данных о характере пространственного размещения Ag и Сё в рудных залежах; объективно производить списание запасов Ag и Сё; вовлечь в добычу забалансовые запасы медных руд с содержанием Ag и Сё выше среднего по шахте.
В рамках работы над концепцией технического перевооружения подземных рудников Жезказгана ЯГФТОР были использованы при проведении исследований по изучению усреднительных характеристик капитальных рудоспусков, являющихся важным элементом стабилизации
качества руды при неуправляемом усреднении качества руд. Объекты
Л
исследования: рудоспуски шахты № 65 Южного рудника (сечение - 9,6 м ).
В течение эксперимента участковый рудопоток на откаточном горизонте +30м слагался из четырех самостоятельных рудопотоков: 1) из рудоспуска Р-64, в который поступала руда из забоев очистной панели П-12; 2) из Р-52 (П-55); 3) из Р-61 (П-70 и П-71); 4) из Р-51-бис (П-60, П-62, П-63 и П-65).
-5
Всего в рудоспуски было отгружено 1196 порций (Toro - 40D; 14,4м ) руды, в том числе: 239 - в Р-64, 145 - в Р-52, 433 - в Р-61 и 379 - в Р-51-бис,
-5
что соответствовало объемам 3442, 2088, 6235 и 5458м , соответственно. Дляобеспечения чистоты эксперимента все рудоспуски были предварительно очищены - в них была оставлена только небольшая рудная подушка.
Перед разгрузкой в рудоспуск каждый автосамосвал Toro - 40D опробовался спектрометром РПП - 12: по поверхности руды выполнялось 15
- 20 наблюдений в режиме суммирования информации.
Руда из рудоспусков опробовалась у опрокидывателя ОКЭ-4 на рудничном дворе откаточного горизонта +30м по методике, принятой в ОТК (способ опробования - горстьевой; схема опробования вагонетки ВГ-10 -конверт; число проб с вагонетки - 1; в пробу из ВГ - 10 отбирался рудный материал в количестве 0,5 кг; соотношение мелкой и крупной фракций в пробах выдерживалось на уровне 1:4). Всего было опробовано 1722 ВГ - 10. Пробы анализировались на лабораторных спектрометрах РЛП - 21 и РЛП -21Т.
Эффективность усреднительных процессов в рудоспусках оценивалась по показателю «степень усреднения» (Ку). Средняя величина показателя Ку по четырем рудоспускам составила Ку=1,25, в том числе по рудоспускам: 1,21 (Р-52), 1,30 (Р-64), 1,26 (Р- 62) и 1,31 (Р-51-бис).
По итогам исследований были сделаны следующие выводы: 1)
усреднительные показатели капитальных рудоспусков шахт Жезказганского комплекса ТОО «Корпорация Казахмыс» недостаточны для эффективной неуправляемой стабилизации качества добытых руд; 2) требуется проведение дополнительных мероприятий по стабилизации качества руд на промежутке «забой - рудоспуск».
В качестве таких мероприятий с обязательным использованием ЯГФТОР можно рекомендовать следующие:
а) усреднение качества руды на внутришахтных автомобильных смесительных складах штабельного типа (их можно организовать в отработанных панелях) с укладкой порций (Toro - 40D) руды наклонными слоями на вертикальный борт уступа и разгрузкой штабеля (Caterpillar -980F; 3,67м3) в поперечном направлении;
б) внутришахтную рудосортировку, позволяющую на основании данных РРО забоев, РРА проб и РРК веерных отбойных скважин оставлять породу и некондиционную руду в горном массиве, складировать породу в отработанных панелях, осуществлять раздельную отработку технологических сортов руд;
в) внутришахтную сепарацию отбитой горной массы с использованием мобильных внутришахтных рентгенорадиометрических рудосортирующих комплексов на базе сепараторов СРФ4 - 50, СРФ4 - 150, СРФ4 - 3П - 150, СРФ2 - 300 ООО «Радос» (г. Красноярск, Россия) или Микро - РС - 50, РМ
- 50Р, РМ - 100Р, РМ - 200 фирмы ООО «Интегра Групп. РУ» (г. Москва, Россия);
г) использование автоматических рентгенорадиометрических рудоконтролирующих станций типа «Старк» производства ТОО «КрасРадос» (г. Красноярск, Россия), РКС - КМ (ТОО «Технорос», г. Красноярск, Россия), РЛП - 3 (ООО «Геотех», г. Санкт-Петербург, Россия) у опрокидывателей рудничных дворов шахт, на шахтных конвейерах;
Применяемые в настоящее время на рудниках ПО «Жезказганцветмет» ЯГФТОР открывают дорогу на шахты новейшим научным разработкам, таким как:
1. Управляемое регулирование отгрузки руды из рудоспусков в вагонетки на откаточных горизонтах шахт по методу компьютерного моделирования [3, 4], реализующего стохастические модели заполнения
-5
рудоспусков порциями (Toro - 50+; 20,0м ) руды и выпуска руды из рудоспусков в вагонетки ВГ-10 или ВГ-12 (каждой порции руды в Toro -50+ присваиваются содержания Cu, Pb и Zn по данным последнего РРО забоя, из которого доставлена руда). Зная, что находится в каждом рудоспуске, можно путем компьютерного моделирования прогнозировать качество, выгружаемой из рудоспуска руды, как в каждую вагонетку, так и в каждый состав вагонеток. Решая, далее, обычную «транспортную» задачу, можно гарантировать нужный уровень качества товарной руды.
2. Управляемое усреднение качества руд на внутришахтных автомобильных смесительных складах штабельного типа с укладкой порций (Toro - 40D) руды наклонными слоями на вертикальный борт
-5
уступа и разгрузкой штабеля (Caterpillar - 980F; 3,67м ) в поперечном направлении (стохастические процессы формирования и разгрузки штабеля моделируются на компьютере; каждой порции руды, поступающей в штабель, присваиваются содержания Cu, Pb и Zn по данным последнего РРО забоя, из которого доставлена руда).
Таким образом, внедрение рентгенорадиометрических технологий на шахтах ПО «Жезказганцветмет» позволило бы не только поднять геологическое обслуживание горно - добычных работ на более высокий уровень и значительно повысить эффективность добычного процесса в целом, но и создало бы предпосылки для внедрения в горное производство КМСРП, базирующейся на самых современных научных и аппаратурных разработках.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Кожиев Х.Х., Ломоносов Г.Г. Рудничные системы управления качеством минерального сырья. 2-е издание. - М: Изд - во МГГУ, 2008. - 232с.
2. Сігипа, Miningmagazine, June, 1987, p. 462 - 467.
3. Чурсин С.М. Установление усреднительного воздействия рудоспусков на рудопотоки подземных рудников. Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. к.т.н. М.: МГИ, 1992. - 21с.
4. Горбунов В.А. Методика стохастического моделирования выпуска руды на ЭВМ. Автореф. на соиск. уч. ст. к.т.н. М.: МГИ, 1973. - 22с.
5. Ефименко С.А. Применение ядерно-геофизических технологий опробования руд в ТОО «Корпорация Казахмыс» // Горный журнал Казахстана, 2009г., №1. С. 8-12.
6. Ефименко С.А. Новая концепция технического перевооружения рудников Жезказганского комплекса компании Ка2акЬшу8ЬЬС с использованием ядерно-геофизических технологий // Журнал Сибирского федерального университета, серия «Техника и технологии». Красноярск: 2008, том 1, № 2, с. 117-125.
7. Ефименко С.А. Многофункциональная рентгенорадиометрическая система
рудоподготовки для шахт ПО «Жезказганцветмет» // Караганда: Труды КарГТУ, 2008. №1. С. 54 -59.
© С. А. Ефименко, О. С. Ефименко, В. С. Портнов, Р. К. Камаров,
Ж. З. Толеубекова, Г. К. Макишев, 2014
