Фанидан Амалий машғулотларни бажариш бўйича

Практическая работа №16


Определение и учет коэффициентов потерь и разубоживания.

В процессе эксплуатации месторождения часть полезного ископаемого теряется, и часть пород примешивается к товарному полезному ископаемому, поставляемому на фабрику.

Потери полезного ископаемого и примешивание вскрышных пород происходят в основном при отработке контактных зон (рис.16.1). При отработке уступа до положения I извлекаются только вскрышные породы; после достижения положения II – только полезное ископаемое. Между положениями I и II находится контактная зона, в которой часть полезного ископаемого теряется, т.е. вывозится в отвал вместе с вскрышными породами, а часть пород примешивается к полезным ископаемым, т.е. поставляется потребителю. Ширина контактной зоны зависит от угла падения залежи , угла откоса рабочего уступа , а также от направления перемещения в пространстве откоса рабочего уступа по отношению к линии контакта.

Рациональное положение линии откоса уступа (III, IV или V на рис.16.1) относительно линии контакта в зоне , которое определяет площади потерь и примешивания, зависит от ценности полезного ископаемого и от требований, предъявляемых к полезному ископаемому перерабатывающим заводом (фабрикой).

На рис.16.2 приведены различные случаи встречи линии откоса уступа АВ с линией контакта, когда рассматриваемое сечение распространяется на 1 м карьера по простиранию. Объемы теряемого на контакте полезного ископаемого и примешиваемых пород соответственно
(1)
(2)
где – высота добычного уступа, м; а – высота треугольника пород, включаемых в полезное ископаемое в процессе выемки, м; – угол откоса рабочего уступа, градусы; – угол падения залежи, градусы.

В формулах (1) и (2) три варианта сочетания знаков плюс и минус соответствуют следующим трем схемам подвигания уступов:

 от висячего бока залежи к лежачему при (рис.16.2, а);
 от висячего бока к лежачему при (рис.16.2, б);
 от лежачего бока к висячему (рис.16.2, в).
При подвигании уступов от середины к контактам залежи полезного ископаемого (рис.16.2, г) имеет место комбинация схем, приведенных на рис.2, а и в.
Если выразить аналитически убытки от потерь и примешивания, то можно определить оптимальное соотношение
, (3)
где – высота а треугольника пород, обеспечивающая минимум ущерба от потерь и перемешивания.
Для определения надо решить на экстремум задачу
,
где x – ущерб от перемешивания 1 м³ вскрышных пород, руб./м³; y – ущерб от потерь 1 м³ полезного ископаемого, руб./м³.
После подстановки выражений (1) и (2) в (3) можно записать

Взяв первую производную по а и приравняв ее к нулю, решим уравнение относительно а. Полученный результат является искомым, т.е. .
Согласно рис.16.2 потери полезного ископаемого и перемешивание пород значительно меньше при развитии работ от висячего бока к лежачему. Это обстоятельство может влиять на эффективность выбранного направления развития работ. Может случиться, что вариант, обеспечивающий минимум затрат на вскрышные работы, ведет к большим потерям и перемешиванию. В этом случае необходимо соизмерить перерасход средств на вскрышных работах и прибыль при переходе на вариант с наилучшим соотношением потерь и перемешивания или рекомендовать специальные методы отработки при контактной зоны.
В пределах каждого поперечного разреза рудная залежь может иметь сложную конфигурацию и, естественно, различные контактные зоны для каждого уступа ( , , и т.д. на рис.16.3). Поэтому в пределах поперечного разреза отстраиваются положения рабочих уступов в контактной зоне и для каждого из них определяются объемы потерь и перемешивания.

Суммарные объемы потерь полезного ископаемого и перемешивания к нему пород вскрыши по всем уступам на разрезе соответственно

; ,
где – объем потерь на -м уступе, м³/м³; – объем перемешивания на -м уступе, м³/м³.
Средний размер потерь и перемешивания вскрышных пород по карьеру соответственно

где и – соответственно площади потерь и перемешивания на j-м разрезе, м²; – запасы полезного ископаемого, попадающие в зону влияния каждого разреза, м³; – средняя длина залежи в пределах контура карьера, м.
Учет потерь полезного ископаемого и примешивания к нему вскрышных пород при проектировании необходим, так как в противном случае карьер, выполняющий план по товарной руде, может не выполнить план по концентрату из-за снижения содержания полезного компонента в поставляемом на обогатительную фабрику полезном ископаемом.
При определении производительности потери и примешивание учитывают с помощью коэффициентов потерь и разубоживания.
Коэффициент потерь
,
(здесь Р – запасы полезного ископаемого в недрах в контурах карьера) может быть выражен в процентах или долях единицы.
Разубоживание является следствием примешивания к полезному ископаемому вскрышных пород или некондиционных полезных ископаемых и приводит к снижению содержания полезного компонента в товарном продукте карьера по сравнению с содержанием его в полезном ископаемом в недрах, т.е. разубоживание есть показатель качественных потерь при добыче полезного ископаемого.
Коэффициент разубоживания представляет собой долю вскрышных пород, содержащуюся в выдаваемом из карьера товарном продукте (в пересчете на массив). Различают объемный и весовой коэффициенты разубоживания.
Коэффициент весового разубоживания

где , и – масса полезного компонента соответственно в полезном ископаемом в массиве, в товарном карьерном продукте и в разубоживающих (примешиваемых) породах.
Коэффициент объемного разубоживания

где , – плотность пород и полезного ископаемого соответственно, т/м³.
Выражая через имеем

и наоборот, выразив  через , получим

При
Объем сырого (товарного) полезного ископаемого, выдаваемого из карьера с учетом потерь и разубоживания,

или
,
где – геологический объем полезного ископаемого, м³.
Отношения

представляют собой коэффициенты пересчета геологических запасов в эксплуатационные в объемном и весовом выражении.
Рассмотрим влияние потерь и разубоживания на эксплуатационный коэффициент вскрыши. Извлекаемый объем породы

где – геологический объем пород, м³; – эксплуатационный объем пород, м³.
Если рассматривать один из периодов работы карьера с усредненным эксплуатационным коэффициентом вскрыши n, значение которого в контурах карьера до эксплуатации равно отношению , то с учетом потерь и разубоживания в процессе эксплуатации

При отработке горизонтальных и пологопадающих месторождений основная часть потерь и перемешивания происходит на контакте залежи с покрывающими породами. Граничные значения потерь и перемешивания определяются гипсометрией почвы и кровли залежи, а также возможностями выемочно-погрузочного оборудования. Рациональное соотношение их устанавливается технико-экономическим расчетом.
При открытой разработке месторождений средние значения потерь обычно 2-5 %, разубоживания 5-10 %Критерием полноты извлечения полезного ископаемого из недр является коэффициент извлечения полезного ископаемого (полезного компонента), определяемый по формуле
;
где: V_и - объем добытого полезного ископаемого, м;
V₃ - объем погашенных запасов, м ;
а_д а_з - среднее содержание полезных ископаемых соответственно в добытом полезном ископаемом и в погашенных при добыче запасах, %;
v_п - объем разубоживающей породы (или некондиционных сортов) в добытом полезном ископаемом, м³.
Список литературы

1. Ржевский В.В. Открытые горные работы. – М.: Недра, 1985.

2. Анистратов Ю.И. Технологические процессы открытых горных работ. – М.: Недра, 1995. – 351 с.
3. Ржевский В.В. Технология и комплексная механизация открытых горных работ. – М.: Недра, 1975. – 574 с.
4. Кучерский Н.И. Современные технологии при освоении коренных месторождений золота. – М.: Издательский дом «Руда и металлы», 2007. –696 с.
5. Открытые горные работы : справочник / К.Н. Трубецкой и др. – М.: Горное бюро, 1994. – 590 с.
6. Ялтанец И.М., Щадов М.И. практикум по открытым горным работам. М. Московский государственный горный университет