книги / Управление качеством руд при добыче

обработку и анализ дополнительных проб; пересчет кондиций; изменение контуров и качественных параметров рудных тел, пересчет запасов руды и т.д.

Рис. 6.25. Классификация экономических факторов

2. Создание и развитие технологии. Совершенствование су-

ществующей или создание новой технологии разработки месторождения с целью повышения качества добываемой руды должно обеспечиваться дополнительными инвестициями на проведение специализированных стволов и рудоспусков, опережающую проходку и обустройство горно-подготовительных выработок, подготовку резерва готовых к выемке эксплуатационных блоков и

61

другие мероприятия. Внедрение новых технологий сопряжено также с ростом издержек производства на поддержание выработок и коммуникаций, вентиляцию и др., реализацию дорогостоящих систем разработки, обеспечивающих высокое качество и стабильность рудопотоков, с увеличением затрат на оптимальное оконтуривание выработанного пространства и получение рационального гранулометрического состава руды при ее отбойке, компенсацию повышения потерь руды при снижении ее разубоживания в процессе выпуска и т.д.

3. Разработка организационно-технических мероприятий.

Дополнительные инвестиции требуются на сооружение усреднительных и разделительных устройств (бункеров, складов, штабелей, усреднительных машин и т.п.), содержание большего количества выработок в одновременной проходке и блоков в нарезке и очистной выемке при деконцентрации горных работ, на покупку приборов и оборудования по отбору и анализу проб, на установку систем диспетчеризации и программного управления подземным транспортом.

Рост издержек производства обусловлен увеличением затрат на поддержание выработок, вентиляцию и пр., на борьбу с последствиями низкой интенсивности горных работ, а также «замораживанием» средств в аккумулированной руде, горных выработках и т.д.

Позитивные экономические результаты от повышения качества руды. Соотношение затрат и доходов от реализации продукции горно-обогатительного предприятия характеризует экономические результаты его работы, а следовательно, его выживаемость, дальнейшее развитие и процветание. Для оценки экономических результатов хозяйствования разработано большое количество критериев и показателей. Представляется целесообразным в качестве наиболее характерных и весомых показателей назвать следующие:

– рост прибыли горно-обогатительного предприятия;

62

–повышение чистой текущей стоимости (NPV), снижение срока окупаемости инвестиций и улучшение других экономических показателей производства;

–повышение общего благосостояния работающих на предприятии (рост заработной платы, финансовая поддержка в получении образования, медицинских услуг, жилья, отдыха и др.);

–привлечение инвестиций отечественных и зарубежных банков и предпринимателей.

Позитивные экономические результаты от повышения качества руды достигаются за счет снижения затрат на обогащение и металлургический передел; повышения рыночной цены; роста престижа предприятия и спроса на его продукцию.

1. Снижение затрат на обогащение и металлургический пе-

редел. Функциональная взаимосвязь содержания ПК в рудопотоке и затрат на обогащение руды рассмотрена в главе 6. Следует отметить, что это главный источник повышения прибыли от последующей реализации готовой продукции. Снижение себестоимости обогащения руды при росте содержания в ней ПК

где Q1 и Q2 – объемы добытой руды, обеспечивающие одинаковое количество металла в концентрате (Q1 > Q2); 1 и 2 – содержания ПК в рудопотоке на обогатительной фабрике при 1 < 2 и2 = f( 1); 1 и 2 – извлечение полезных компонентов в концентрат при = f( 1) и 1 < 2; Соб – себестоимость обогащения.

2. Повышение рыночной цены. Повышение качества продукции, как правило, вызывает опережающий рост ее рыночной цены. Так, затраты на получение концентрата с более высоким содержанием ПК оправдываются в металлургическом переделе в большей степени, чем дополнительные расходы по повышению содержания ПК при добыче руды.

63

3. Рост престижа предприятия и спроса на его продукцию.

Рынок очень чутко реагирует на качество продукции. Предприятия в конкурентной борьбе должны заботиться о своем престиже. Продукция с высоким качеством – одно из главных средств в рыночной борьбе за престиж и свое место на рынке.

Спрос на продукцию при прочих равных условиях в первую очередь регламентируется ее качеством. Концентрат с более высоким содержанием ПК требует меньших затрат на металлургические процессы, обеспечивает экономию энергетических и водных ресурсов, снижение расходов на грузоперевозки и негативного экологического воздействия на окружающую среду. Поэтому более качественный концентрат имеет больший спрос.

64

7. КРИТЕРИИ И МОДЕЛИ ОЦЕНКИ ИЗМЕНЧИВОСТИ КАЧЕСТВА РУДЫ В ЗАПАСАХ

Сложность горно-геологических условий, неравномерность распределения полезных компонентов в руде, многообразие воздействия технологических, организационно-техни- ческих и экономических факторов обусловливает стохастический (случайный) характер процессов формирования качества общешахтного рудопотока.

С другой стороны, процессы обогащения, металлургического передела или требования покупателя вызывают необходимость подготовки и реализации продукции с четко детерминированным (строго заданным) качеством.

Для решения этой сложной геолого-технологической и орга- низационно-технической проблемы необходимо в каждом конкретном случае создавать математические модели, описывающие изменчивость качества руды в исходных (природных) условиях, и устанавливать критерии их разграничения.

Широкие возможности математической статистики позволяют создавать модели, характеризующие изменчивость качества руды в запасах месторождений. По классификации Д.Р. Каплунова, различают три типа моделей: статистические, вероятностнокоординированные и геометрические.

Статистические модели. Параметры качества стохастичны (случайны), но могут объединяться по принципу статистической совокупности случайных величин, однородной для одного или группы рудных тел (рис. 7.1).

Сравнительно однородное распределение содержания ПК в рудном теле по его мощности m, простиранию L или падению (восстанию) Н характеризуется кривой 1, построенной по представительным (средним) точкам 2. Коэффициент вариации содержаний ПК в пробах по оси абсцисс (см. рис. 7.1) меньше 20 %, но в целом по массиву проб(по ординате) значительно больше20 %.

65

Геометрические модели. Параметры качества аппроксимируются однозначной, непрерывной и плавной кривой (рис. 7.3). Стохастичностью, изменчивостью данных можно в этом случае пренебречь. Коэффициент вариации содержаний ПК в пробах по мощности, простиранию и падению (восстанию) > 100 %, но на каждом участке этой кривой < 10…15 %.

Рис. 7.3. Геометрическая модель содержания ПК в рудном теле

В качестве критерия при выборе математических моделей для групп рудных тел используется коэффициент вариации:

–при < 20 % – статистические модели, так как содержание ПК по заданной координате (m, L или H) практически не меняется;

–при = 20…100 % – вероятностно-координированные модели, так как содержание ПК по заданной координате на выделенных участках достаточно стабильно, однако в целом по рудному телу переменно;

–при > 100 % – геометрические модели, так как содержание ПК по заданной координате резко меняется, а случайной изменчивости вдоль кривой почти не наблюдается.

67

8. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РУДЫ И ЕГО СТАБИЛЬНОСТЬ МЕТОДАМИ ОПРОБОВАНИЯ

Контроль качества руды производит определение методами опробования основных нормированных (регламентированных) характеристик и параметров руды и сопоставление их с требованиями покупателя (потребителя).

Опробование – взятие проб и проведение их анализов для определения химического, минерального состава руд и вмещающих пород, их физико-механических, технологических и других качеств (рис. 8.1).

Рис. 8.1. Проведение опробования

Проба – выделенная часть массива или рыхлой массы, с допустимой погрешностью характеризующая одно или комплекс свойств (качеств) всего массива или его участка.

Геометрия пробы – это ее форма, объем, ориентировка относительно элементов строения тела полезного ископаемого.

Геометрическая база пробы – сфера влияния, на которую распространяются данные конкретной пробы. Зависит от геометрии про- быитекстурно-структурныхособенностейполезногоископаемого.

Система опробования – пространственное размещение проб

вопробуемом объеме полезного ископаемого.

Взависимости от типов определяемых свойств выделяются следующие виды опробования: химическое, техническое, минералогическое, технологическое.

Процесс опробования состоит из трех последовательных операций: 1) отбор; 2) подготовка(обработка); 3) испытание(анализ) проб.

68

8.1. Отбор проб в горных выработках (обнажение)

Перед опробованием выработка должна быть задокументирована, выровнена, очищена. На почву выработки следует постелить брезент или резиновый коврик. Наиболее распространенными способами являются: штуфной, бороздовый, точечный, шпуровой, задирковый, валовый, горстевой, вычерпывания.

Штуфной способ. Штуф – кусок полезного ископаемого (вмещающей породы). Отбирается с помощью молотка, кайла, лопаты и т.п. Используется при техническом и минералогическом опробовании. При химическом опробовании из-за невысокой надежности не применяется. Масса проб 0,5–2,0 кг.

Бороздовый способ. Отбойка борозды шириной 2–20 см и глубиной 1–10 см, масса пробы 5–50 кг с 1 м борозды. Является самым распространенным способом опробования горных выработок. Широко используется при химическом опробовании. Геометрическая форма бороздовой пробы – призма прямоугольного сечения. Поперечное сечение зависит от текстурно-структурных свойств полезного ископаемого и мощности рудного тела (табл. 8.1).

Таблица 8.1 Сечения правильной борозды, см (по Е.О. Погребицкому и др.2)

2 Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых: учеб. пособие / Е.О. Погребицкий, Г.С. Поротов, А.В. Скропышев [и др.]. 2-е изд., перераб. М.:

Недра, 1977. 405 с.

69

Размещение бороздовых проб изображено на рис. 8.2, 8.3.

Рис. 8.2. Размещение бороздовых проб (по В.М. Крейтеру3) на передовом забое прослеживающей горной выработки (рудного штрека): 1 – песчаники; 2 – полиминеральные скарны; 3 – сплошные сульфидные Ni-Co руды; 4 – брекчированные руды; 5 – карбонатная метасоматическая порода с вкрапленностью и прожилками сульфидов

Рис. 8.3. Размещение бороздовых проб на почве секущей канавы (по В.М. Крейтеру): 1 – делювий; 2 – известняки; 3 – оруденелые известняки; 4 – сланцы; 5 – окисленные руды; 6 – места отбора образцов; Пр.141 – бороздовая проба и ее номер

3Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых: учеб. пособие:

в2 т. 2-е изд., перераб. М.: Госгеолтехиздат, 1960–1961.

70