Содержание к диссертации
Введение
1 Состояние вопроса теории и практики определения и учета разубоживания руд на горных предприятиях
1.1 Понятие и сущность разубоживания 11
1.2 Анализ методов определения и учета разубоживания руд 22
1.3 Аддитивная формула горно-технологического разубоживания руды
1.4 Оценка мирового и российского опыта в борьбе с разубоживанием
1.5 Задача и методы исследования 43
Выводы 45
2 Новый подход к оценке разубоживания руд 46
2.1 Расширения и дифференциация понятий рудоносности и разубоживания руд
2.2 Геологические и технологические предпосылки образования геолого-экономического разубоживания
2.3 Методика расчета геолого-экономического разубоживания 54
2.4 Комплексный показатель разубоживания руд 57
2.5 Анализ источников ошибок в оценке геолого-экономического разубоживания
2.5.1 Недостаточная плотность разведочной сети 60
2.5.2 Непредставительное опробование руд и вмещающих пород на минералы и элементы
2.5.3 Недостаточная разработанность концепции динамических во времени и дифференцированных в пространстве месторождений эксплуатационных кондиций
2.6 Методы оценки геолого-экономического разубоживания 68
руд на стадиях разведки и разработки месторождений
2.6.1 По разведочным данным с использованием распределений запаса по декадам
2.6.2 По разведочным данным с использованием статистического распределения содержаний полезного компонента
2.6.3 По разведочным данным с использованием пространственного распределения содержаний полезного компонента
2.6.4 На основе компьютерного моделирования месторождений твердых полезных ископаемых
2.7 Потери основных и попутных полезных компонентов в запасах вследствие их неучета и (или) недоизвлечения Выводы 77
3 Методика и результаты оценки характера и степени влияния общего разубоживания на эффективность добычи и переработки руд
3.1 Критерий эффективности разработки рудных и россыпных месторождений в условиях учета комплексного показателя разубоживания
3.2 Влияние общего разубоживания на показатель эффективности разработки месторождений
3.3 Возможности компенсации повышения эксплуатационных затрат снижением общего разубоживания руд
3.4 Типология горнодобывающих предприятий в зависимости от величины разубоживания и отношения затрат к цене
3.5 Сравнительный анализ степени влияния общего разубоживания руд на фоне изменений других агрегированных факторов
3.6 Оценка степени влияния общего разубоживания на эффективность добычи и переработки руд на основе современного опыта и практики внутрирудничной предконцентрации рудной массы
Выводы 106
4 Обоснование методических рекомендаций по повышению эффективности разработки месторождений на основе нового подхода к оценке разубоживания руд
4.1 Главные направления по оценке и профилактике общего разубоживания руд, способствующие повышению полноты использования геопотенциала
4.2 Оценка потенциальных резервов эффективного освоения крупнообъемных месторождений
4.3 Структура стратегических и тактических направлений борьбы с общим разубоживанием запасов твердых полезных ископаемых и его профилактики
Выводы 137
Заключение 138
Список использованных источников
- Аддитивная формула горно-технологического разубоживания руды
- Недостаточная разработанность концепции динамических во времени и дифференцированных в пространстве месторождений эксплуатационных кондиций
- Возможности компенсации повышения эксплуатационных затрат снижением общего разубоживания руд
- Структура стратегических и тактических направлений борьбы с общим разубоживанием запасов твердых полезных ископаемых и его профилактики
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Переход к рыночной экономике столкнул горные компании России с проблемой исчерпания и ухудшения качества минерального сырья. С увеличением затрат на разведку, добычу, переработку и транспортировку полезных ископаемых их запасы, оцененные и поставленные на государственный баланс 20 лет назад, оказались экономически неактивными на 20-80% и более, что привело к кризисному положению минерально-сырьевой базы (МСБ). При этом средние, крупные и уникальные месторождения до неузнаваемости изменили морфологию рудных тел, уменьшив рудоносность и увеличив прерывистость кондиционного ору-денения. Это сопровождается не столько уменьшением запасов в целом, сколько ростом доли неактивных запасов. Особенно ярко такое положение наблюдается в северных, сибирских и восточных горнодобывающих регионах России.
В этих условиях экономически активные запасы, числящиеся на балансе месторождений по сути являются разубоживающей массой, т.к. они на 50-80% окружены рудами, ценность которых меньше, чем предстоящие затраты даже в одном - двух технологических процессах (например на добычу и рудоподготовку).
Для россыпных и рудных месторождений различных типов характерна кластерная организация, приводящая к тому, что в объеме балансовых и забалансовых запасов явно превалирует доля некондиционных порций, кусков и малых участков, не вскрываемых редкой разведочной сетью. Учитываемая при разведке и разработке месторождений рудоносность не отражает эту основную часть геолого-экономического разубоживания полезных ископаемых в массиве и определяет по-новому актуальность, казалось бы, уже во многом исчерпанной темы.
В современных условиях теория разубоживания приобретает качественно новое направление, в частности, в связи с развитием концепций кластерной организации месторождения, комбинированных геотехнологий, эксплуатационных кондиций, геолого-технологического картирования, внутрирудничной предконцентрации и сортировки полезных ископаемых непосредственно на карьерах и рудниках, а также широким применением автоматизированных технических средств оперативного контроля качества. Произошедшие перемены, и появившиеся в результате этого новые факты, не укладываются в рамки традиционных теоретических представлений о понимании разубоживания как потери качества полезных ископаемых в процессе добычи, выражающегося в снижении содержания полезного компонента в добытой минеральной массе по сравнению с содержанием его в месторождении. Все это и определило актуальность темы исследования.
Основой диссертационной работы послужили результаты исследований, выполненных автором в качестве исполнителя плановых госбюджетных НИР ИГДС СО РАН: «Обоснование и разработка концепции и основ конструирования мобильных геотехнологий рационального освоения недр криолитозоны, адаптированных к кластерной организации рудного вещества» (2004-2006 гг.); «Разработка концепции и основ конструирования эффективных геотехнологий освоения и сохранения недр
криолитозоны, в том числе адаптированных к кластерной организации рудного вещества» (2007-2009 гг.), а также проекта РФФИ «Дальний Восток» № 06-05-96120 (2006-2008 гг.).
Основная идея заключается в том, что эффективное освоение рудных и россыпных месторождений полезных ископаемых должно базироваться на комплексном исследовании георесурса, повышении полноты необходимой и достаточной представительности всей горно-геологической информации с использованием технологических достижений мировой горной науки, практики и расширенном понимании разу-боживания руд.
Целью диссертационного исследования является разработка научно обоснованных методических рекомендаций по повышению эффективности разработки месторождений на основе нового подхода к оценке разубоживания руд.
Поставленная цель определила решение следующих взаимосвязанных задач исследования:
составить библиографию с начала прошлого века доступных публикаций по разубоживанию руд, выявить эволюцию в терминологии и формулах, методах оценки, обозначениях и учитываемых факторах и на этой основе оценить сложившееся состояние вопроса теории и практики основных подходов к рассмотрению понятия и сущности разубоживания руд, его методов определения и учета;
разработать комплексный показатель разубоживания руд с учетом природной рудоносности месторождений;
исследовать степень и характер влияния комплексного показателя общего разубоживания полезного ископаемого на эффективность добьши и переработки руд при освоении рудных и россыпных месторождений;
4) с разработанных позиций оценить необходимые и возможные резервы эф
фективного освоения крупнообъемных месторождений золота в условиях Севера;
5) разработать методические рекомендации, обеспечивающие повышение эф
фективности разработки месторождений на основе рационального снижения общего
разубоживания руд.
Объект исследования: система управления полнотой и качеством извлечения запасов полезных ископаемых из недр.
Предмет исследования: новые принципы оценки разубоживания полезных ископаемых при освоении рудных и россыпных месторождений.
Методы исследований. Для достижения цели и решения поставленных задач использованы методы системного анализа, научного обобщения достижений мировой и отечественной науки и практики, аналитических и графоаналитических исследований, методов аналогий, теории вероятности и математической статистики.
Научная новизна исследования состоит в следующем:
показана объективная необходимость обоснования нового методического подхода к оценке разубоживания руд в связи с произошедшими изменениями в развитии теории и практики освоения недр;
показано, что новый подход к оценке разубоживания руд и песков ведет к по-
ниманию механизма технологического преобразования георесурса и актуализации правильного понимания геологической среды, рационального использования внутри-рудничной сортировки и направлений развития теории и практики опробования минерального сырья, принципов эксплуатационных кондиций, нормирования потерь и разубоживания полезных ископаемых;
введено новое расширенное понятие «кондиционная рудоносность, которое в отличие от традиционного, учитывает долю кондиционных кусков и порций в заданном контуре планируемой к отработке части месторождения и измеряется в масштабных уровнях выемочных участков (выемочных единиц);
предложен и обоснован комплексный показатель (общее разубоживание), включающий в себя три составляющие: горно-технологическое, конструктивное, геолого-экономическое разубоживание. Учет данного показателя позволит обеспечить наиболее полное использование георесурса на основе снижения объемов добычи и переработки пустой породы и некондиционной руды, что имеет важное значение для практики горнорудной промышленности;
разработана методика оценки степени и характера влияния общего разубоживания на эффективность добычи и переработки руд, позволяющая оперативно управлять показателем общего разубоживания, на основе своевременного изменения его составляющих;
на основе исследований возможных пределов изменения общего разубоживания и его составляющих компонентов и степени их влияния на эффективность (прибыльность) освоения месторождений твердых полезных ископаемых показано, что геопотенциал преобладающего числа месторождений при действующих подходах и правилах оценки качества извлечения полезных ископаемых из недр кратно недоиспользуется;
дана оценка перспектив эффективного освоения крупнообъемных золоторудных месторождений в условиях Севера.
Научные положения, выносимые на защиту:
Новый подход к оценке разубоживания руд, отличающийся учетом комплексного показателя, включающего в себя разубоживание традиционное горнотехнологическое (в процессе добычи) и новые составляющие: конструктивное (от несовпадения плановых и фактических контуров рудных тел и выемочных участков) и геолого-экономическое (обусловленного требованиями подсчета и оконтуривания запасов).
Методика оценки степени и характера влияния общего разубоживания на эффективность добычи и переработки руд, позволяющая принимать стратегические и оперативные решения в условиях изменчивой горно-геологической обстановки при освоении месторождений.
Научно обоснованные методические рекомендации по повышению эффективности разработки месторождений, в т.ч. крупнообъемных, на основе нового подхода к оценке разубоживания руд.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации, подтверждается достаточным объемом аналитических и графоаналитических исследований, обеспечивается корректным использованием апробированных методов исследования и представительным объемом статистической информации, фактических данных эксплуатации месторождений, а также удовлетворительной сходимостью оценочных данных и результатов специальных натурных экспериментов, проведенных на разных геологических объектах другими лабораториями ИГДС СО РАН.
Практическая значимость исследования: основные выводы и предложения диссертации могут быть использованы при определении приоритетных направлений исследований в области геотехнологии освоения месторождений, подготовке нормативно-методических материалов по рациональному недропользованию, а также на действующих предприятиях и при их проектировании.
Реализация результатов исследования. Результаты работы использованы при разработке и реализации научно-исследовательской работы для государственных нужд Республики Саха (Якутия) по проекту: «Разработка основных принципов рационального освоения и сохранения недр криолитозоны, эффективных геотехнологий отработки месторождений в условиях Севера», 2006 г.
Личный вклад автора состоит в постановке задачи; сборе, обработке, анализе и интерпретации статистических данных; новом представлении понятия «разубожива-ние руд»; разработке методики оценки степени и характера влияния общего разубо-живания на прибыль; выявлении и соизмерении резервов повышения эффективности освоения рудных и россыпных месторождений при управлении разубоживанием; реализации и апробации результатов исследования.
Апробация работы. Основные научные положения и результаты исследования докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на международных симпозиумах и научных конференциях в 2005-2007 г.г., 2011 г. (Якутск 2005 г., 2007 г., 2011 г., Москва, 2005 г., 2007 г., Новосибирск, 2006 г., Красноярск, 2006-2007, Пекин, 2006 г., Дубай, 2007 г., Нерюнгри, 2007 г., Санкт-Петербург, 2007 г., Екатеринбург, 2007 г., Хабаровск, 2011 г.), научных семинарах и заседаниях ученого совета ИГДС СО РАН.
Публикации. Основные положения диссертационной работы нашли полное отражение в 19 публикациях, в том числе в 3 статьях в ведущих научных журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 200 наименований. Общий объем работы включает 160 страниц машинописного текста, 20 таблиц, 50 рисунков.
Аддитивная формула горно-технологического разубоживания руды
При этом авторы отмечают, что для контроля за качеством ведения горных работ и принятия правильных решений по борьбе с этим явлением необходимо иметь показатель, характеризующий только примешивание (процесс неизбежной добычи вмещающих и налегающих пород совместно с извлеченными балансовыми запасами) пород при добыче и независящий от других процессов, сопутствующих отработке месторождения.
По мнению авторов, термин «разубоживание» применяется для обозначения двух совершенно разных явлений разработки месторождений.
Сущность первого показателя сводится к снижению содержания при добыче [9,63,64], второго - к «засорению» выданной рудной массы вмещающими породами [16]. Засорение добытой рудной массы является следствием примешивания разубоживающих пород и потерь балансовых запасов.
Для характеристики процесса примешивания, по мнению авторов, нельзя пользоваться критериями (1.1) и (1.2). Это обусловлено, во-первых, тем, что снижение содержания полезного компонента зависит кроме примеси вмещающих пород еще и от количества и качества теряемого при добыче полезного компонента (для критерия (1.1)). Во-вторых, зависимостью добытой рудной массы как от объема присаженных вмещающих пород, так и от величины потерь руды из балансовых запасов (для критерия (1.2)).
Критерии (1.1), (1.2), (1.3), хотя и характеризуют разные явления процесса отработки месторождения, но все в той или иной степени связаны с неизбежным примешиванием вмещающих пород в процессе добычи.
Авторы приходят к выводу о целесообразности замены распространенного в литературе определения разубоживания через снижение содержания определением, основанным на характеристике засорения добытой рудной массы вмещающими породами. Целесообразно в трактовку понятия разубо 15 живания вложить распространенную на производстве физическую сущность этого явления.
Таким образом, М.И. Агошков и В.А. Симаков предлагают понимать под разубоживанием только засорение вмещающими породами добытой рудной массы. Это определение отражает результаты отработки месторождения по количеству вмещающих пород, попавших в выданную рудную массу.
Позднее в работе 1974 г. [36] М.И. Агошков совместно с В.П. Рыжовым называют коэффициентом потерь качества (разубоживания) процесс снижения содержания полезного компонента в добытом полезном ископаемом по сравнению с содержанием его в массиве (балансовых запасах) вследствие примешивания пустых пород или некондиционного полезного ископаемого, а также потерь части полезного компонента (в виде потерь обогащенной мелочи, выщелачивания полезного компонента и т.п.). А отношение вмещающих пород к добытой рудной массе уже выступает коэффициентом засорения.
И при этом отмечают, что в отдельных случаях значения коэффициентов разубоживания и засорения могут быть равны: если примешиваемые породы не содержат полезного компонента и содержания полезного компонента в балансовых запасах и теряемой их части равны между собой. Поэтому в литературе [37] и на практике появились такие понятия как - «коэффициент разубоживания по руде» - отношение В/Д - «коэффициент разубоживания по металлу» - отношение . с М.И. Агошков, Рыжов В.П. отмечают, что в американской практике иногда для характеристики засорения руд используется коэффициент, равный отношению веса добытых с рудой пород к весу извлеченной руды [36].
М.И. Агошков [36] предложил вместо показателя потерь полезного ископаемого из балансовых запасов перейти на показатель его извлечения из недр; при этом решение вопроса о полноте извлечения при добыче, по мнению автора, принципиально упрощается, а величина возможных относительных ошибок в расчетах становится меньше. Аналогично этому качество извлечения при добыче правильнее и нагляднее выражается коэффициентом изменения качества, а не коэффициентом разубоживания.
Автор объясняет эту замену тем, что показатели потерь и разубоживания выражают не степень полноты извлечения полезного ископаемого из недр, а характеризуют величину его потерь из балансовых запасов.
Однако М.И. Агошков рекомендует сохранить для некоторых расчетов -коэффициент разубоживания как отношение разности между содержаниями полезного компонента в погашенных балансовых запасах и в добытом полезном ископаемом к содержанию в погашенных балансовых запасах.
Замена показателя потерь при добыче показателем извлечения при добыче позволяет однородно оценивать степень использования природных богатств полезных ископаемых в процессах их добычи и переработки и пользоваться понятием «сквозной коэффициент извлечения», который выражается произведением коэффициентов извлечения по технологическим стадиям горного и горнометаллургического производства - добыче, обогащению, металлургическому переделу.
Нет никаких оснований, по мнению автора, оценивать деятельность горных предприятий с негативной стороны по допущенным потерям и вызванному ими ущербу, вместо позитивной оценки по полноте извлечения и экономии, полученной от роста извлечения. Г.С. Поротов в работе [65] утверждает, что если разубоживание и коэф а
Отметим интересный факт, что показатели, получившие официальное признание под названием «коэффициент извлечения полезного ископаемого из недр» и «коэффициент изменения качества» [39] были предложены Р.П. Каплуновым в работе [3], где они названы соответственно «извлечение тоннажа металлов» и «извлечение содержания металлов».
В некоторых работах встречается понятие «коэффициент извлечения качества». Так, например в работе [24] коэффициент извлечения качества -это отношение содержания металла в добытой рудной массе к содержанию в балансовых запасах, целесообразно использовать для оценки качества добытой руды, т.е. собственно разубоживание.
Недостаточная разработанность концепции динамических во времени и дифференцированных в пространстве месторождений эксплуатационных кондиций
При подземной разработке многих видов минерального сырья максимальные размеры участков пустых пород изменяются от долей метра до 2-3 м, а при открытой - до 3-5 м и более [66]. Значения предельных размеров участков пустых пород, допустимых к включению в контур отработки устанавливаются, прежде всего, по горнотехническим соображениям в зависимости от проектируемых способов вскрытия и систем разработки месторожде 53
ния, с учетом возможной селективной добычи полезного ископаемого или его сортировки в забое. Так, например, при подземной разработке выдержанных крутопадающих пластовых месторождений, где экономически целесообразна и технически осуществима селективная выемка маломощных пустых прослоев максимальные мощности пустых прослоев, допустимые к включению в промышленный контур сплошной минерализации, измеряются долями. Если же его участки пустых пород будут чередоваться с участками полезного ископаемого без видимой пространственной закономерности, максимальные размеры пустых порбд увеличатся до нескольких метров.
Однако, при прерывистом и сильно прерывистом строении полезных ископаемых размеры участков пустых пород в недрах, как правило, превышают предельные размеры участков пустых пород, допускаемых кондициями к включению в контур сплошной минерализации. В итоге уже на начальной стадии геолого-экономической оценки, в силу природной неоднородности поля минерализации и несовершенства технологии оконтуривания запасов, оконтуренные запасы руд представляются разубоженными. Поэтому при оконтуривании залежей возникает необходимость самостоятельной оценки неучтенных кондициями объемов пустых пород и некондиционных порций руд в балансовых зацасах.
Горно-технологическое разубоживание не учитывает при этом некондиционные руды и породы в оконтуренных балансовых запасах и образуется непосредственно в процессе добычи (рис. 2.2).
Для месторождений разного вида минерального сырья и различных месторождений доля некондиционных кусков в общей добытой рудной массе различна, но в среднем всегда является преобладающей. Так, например, для золоторудных месторождений доля некондиционных кусков в рудной массе составляет 40-90%; для полиметаллических - 30-70%; редких металлов - 35-80%; оловорудных - 75-90%; алмазосодержащих - 75-95% [116].
Заметим, что с 60-х годов прошлого столетия многими специалистами отмечалась тенденция практически экспоненциального роста объемов добычи и переработки минерального сырья на основе, главным образом, создания и внедрения все более мощной горной техники и совершенствования технологий его добычи и переработки. Наряду с этой главной тенденцией горнодобывающих отраслей четко прослеживались и ряд сопутствующих тенденций, таких как:
В результате начинают развиваться теория и технологии усреднения руд, технологического картирования, внутрирудничной предконцентрации, новейшие технологии добычи, обогащения и металлургии различных металлов [94,99,117-118 и др.].
Развитие геотехнологий с кучным и подземным выщелачиванием в комбинации с традиционными технологиями добычи руды открытым и подземным способом, а также технологий внутрирудничного предобогащения, порционной сортировки и покусковой сепарации рудной массы создают предпосылки наиболее полного и эффективного использования разведанных запасов и потенциальных ресурсов месторождений. Реализация этих возможностей также требует отмеченного выше расширения понятия разубоживания.
Формально, коэффициент геолого-экономического разубоживания руд можно определить по аналогии с коэффициентом горно-технологического разубоживания и окончательно представить в виде: где Ск - среднее содержание компонента в массе руды, состоящей из всей совокупности кондиционных кусков и порций в отрабатываемом блоке; Сі (і = 1,2,3) - среднее содержание і-того типа некондиционных кусков и
порций в данном блоке; Qt (і = 1,2,3) - масса руды і-того типа; в качестве і-того типа некондиционных кусков и порций выступают пустые горные породы (пропластки, слои включения, приконтурные участки и др.), породы с некондиционным содержанием полезного компонента и некондиционные порции руды соответственно; Q0 - масса руды в отрабатываемом блоке. Одним из первых методов оценки геолого-экономического разубожива-ния можно считать учет показателя кондиционной рудоносности, который представляет собой долю кондиционных кусков и порций в заданном контуре планируемой к отработке части месторождения и измеряется в масштабных уровнях выемочных участков (выемочных единиц).
Тогда допустим, что кондиционные запасы всей совокупности кондиционных кусков и порций в контуре предполагаемой отработки части месторождения составляют Qk, а общие запасы горной массы - Q0. Тогда отношение Qk к Q0 можно назвать коэффициентом кондиционной рудоносности и обозначить
При обычном оконтуривании запасов элементы неоднородностей полей содержания полезного компонента не выявляются, определяется среднее содержание по блокам, выемочным единицам и т.д. Оно отражает результаты смешивания кондиционных и некондиционных порций. При этом в оконтуренных балансовых запасах (Q0) на месторождениях с неравномерным оруде-нениём преобладают некондиционные куски и порции как породы, так и руды. Таким образом, общие запасы горной массы можно представить следующим образом: пустые породы (Q„.„), породы с некондиционным содержанием полезного компонента (Qn.H.c), некондиционные руды (QH.p) и кондиционные куски и порции руды (Q ) (рис. 2.4).
Проведя должную эксплуатационную разведку с использованием выражения (2.6) мы можем оценить потенциальную возможность снижения объемов добычи и переработки пустой породы и некондиционной руды, что имеет важное значение для выделения (обоснования) горно-экономических кластеров при конкретных условиях работы предприятия.
Однако, использовать для оценки RT3 формулу (2.7) можно только на первом этапе. Подсчет запасов с помощью коэффициента рудоносности ведется только в тех случаях, когда в процессе разведки по разведочным выработкам невозможно оконтурить отдельные рудные тела. В этом случае их оконтуривают в процессе эксплуатационной разведки. Коэффициент рудоносности, определяемый современными методами по редкой разведочной сети, не вскрывает многие особенности всей иерархии неоднородностей поля содержаний полезного компонента. Все это говорит о том, что геолого-экономическое разубоживание оконтуренных запасов является следствием теории и практики разведки, подсчета запасов, геолого-экономической оценки месторождений и их последующей разработки.
Возможности компенсации повышения эксплуатационных затрат снижением общего разубоживания руд
Например, по степени влияния изменений агрегированных факторов на относительное изменение критерия эффективности (прибыли) эти факторы можно ранжировать следующим образом:
1)Цена (Ц) - сильнейшее влияние при любых значениях Ь = 3/Ц, так как, во-первых, она на мировых рынках меняется не только на первые десятки процентов, что уже катастрофически сказывается на все предприятия, для которых L 0,6 (табл. 3.1). Во-вторых, именно такие значения L были характерными для предприятий России как до 1991 г., так и тем более - после.
Цена является наиболее существенным фактором, оказывающим влияние на работы горнорудных предприятий. Она носит циклический характер, при котором быстрый рост снижается их затяжным падением. Такая ситуация в ценообразовании приводит к тому, что предприятия зачастую не могут уследить за колебаниями цен и своевременно выработать систему превентивных и стратегических мер для устранения негативного влияния периода их снижения, а в период роста - подготовиться к последующему периоду падения цен. Известно, что неготовность производства к таким колебаниям цен, как и к любым изменениям, может привести к кризисной ситуации. Требуются адекватные реакции на изменения внешних условий.
Проблема колебания цены и затрат, явившаяся новой для горнорудных предприятий России после 1991 г., является актуальной до настоящего времени и в перспективе, поскольку изменение цен на конечную продукцию до 10% происходит практически ежегодно и даже не раз в год, а падение цены даже в два и более раза в жизни горнорудного предприятия встречается неоднократно. Резервов в повышении эффективности горного предприятия при снижении цены на минеральное сырье немного. Как правило, они сводятся к следующим мерам: - реструктуризация МСБ: временный переход на отработку запасов лучших по качеству (по среднему содержанию, по обогатимости) и (или) в лучших горно-геологических условиях; - реструктуризация отрасли (уменьшение добычи на объектах с неблагоприятными условиями, консервация явно и сильно убыточных предприятий); - диверсификация хозяйственной деятельности и др. Безусловно, принимается большая совокупность мероприятий по рационализации всех звеньев горного производства и снижению затрат.
При этом следует иметь ввиду, что при высоких отношениях затрат к цене конечного продукта (0,5-Я),75) (табл. З.1.), характерных для доперестроечных и современных предприятий России понижение цены на конечный продукт может быть полностью компенсирован (при прочих равных условиях) путем перехода .на отработку запасов с относительным повышением среднего содержания полезного компонента даже в 2- 4 раза большим, чем относительное понижение цены, что, естественно, далеко не везде возможно из-за структуры качества МСБ. 2) Затраты (3) - они также подвержены большим изменениям как из-за изменения цен на используемые горным предприятием ресурсы и услуги во внешней среде, так и даже не в меньшей степени, из-за непрерывных измене ний горно-геологических условий разведки, добычи и переработки мине рального сырья, а также разного рода природных и техногенных катастроф как во внешней окружающей среде, так и внутри самой системы.
При больших значениях L ( 0,8) (табл. З.1.), характерных для горных предприятий в конце 80-х годов бывшего СССР, возрастание затрат на материалы, топливо, энергию, транспорт и др. даже на 10-20% полностью лишало такие предприятия прибыли. При L 0,2 (что имело место на некоторых предприятиях, например, ПО«Якуталмаз» к 1993 г.), относительный рост затрат даже вдвое (на 100%) мог привести к относительному уменьшению прибыли только на 25%. 3) Общее разубоживание руд (R0) (горно-технологическое и геолого экономическое) - степень влияния на прибыль зависит от соотношения RuL. Если R=L, то и влияние на прибыль затрат и разубоживания равное. Однако, при этом следует иметь ввиду, что степень влияния растет преимущественно с рассмотрением природного состояния сложнейшей морфологии и строения рудных месторождений и отдельных рудных тел.
Из установленных особенностей и закономерностей кластерной организации месторождений и дискретной организации рудного вещества, баланса кондиционных и некондиционных кусков в добытой горной массе открываются существенные резервы борьбы с разубоживанием.
Действительно, развитие, например, технологий внутрирудничного пре-добогащения, порционной сортировки и покусковой сепарации рудной массы создают предпосылки наиболее полного и эффективного использования разведанных запасов и потенциальных ресурсов месторождений. Так, использование рентгенорадиометрического метода предварительного обогащения позволяет выделить в отвальный продукт до 80% горной массы с содержанием полезного компонента ниже, чем в хвостах обогащения, тем самым значительно снизить потери и разубоживание, сократить общие объемы добычи горной массы, уменьшить непроизводительные затраты на перемещение от забоев до обогатительной фабрики и на переработку пустых пород, увеличить содержание полезного компонента в рудной массе и в целом повысить эффективность горно-обогатительного процесса.
4) Потери (Р) - степень влияния если и меньше предыдущих факторов, то только потому, что пределы возможных изменений их усилиями науки и практики уже не столь значительны - здесь была и ведется борьба за их сни жение на каждый процент. Однако и здесь далеко до ясного понимания роли природной морфологии месторождений, ее трансформации при разных пара метрах кондиций и технологиях оконтуривания запасов в управлении поте рями и разубоживания руд.
Потери при добыче в традиционном понимании у нас находятся, как правило, на уровне 0,05-0,2, если не считать сопутствующие и попутные компоненты в комплексных месторождениях. При этом уменьшение потерь в 1,2-1,5 раза приведет,, как правило, к увеличению затрат или разубоживания, или падению производительности. Опыт трудных времен в ряде стран, в т.ч. в СССР, показал, что проще добиться прироста производительности труда на добыче руд — , при этом увеличив потери в разы. 5) Коэффициент извлечения полезного компонента (J) - стратегически здесь кроются важнейшие резервы и задачи фундаментальной науки практи чески для всех крупных рудных месторождений. Природная неоднородность технологических свойств и типов руд, широкий спектр изменчивости, обога тимости руд, недостатки в технологиях технологического картирования, управления сортовым составом и качеством приводят к значительным коле баниям этого показателя в практике работы обогатительных фабрик даже без множества возможных сбоев в процессах обогащения.
Структура стратегических и тактических направлений борьбы с общим разубоживанием запасов твердых полезных ископаемых и его профилактики
В р.з. «Участковая» с волнистыми ограничивающими плоскостями установлено несколько рудных столбов, различающихся геолого-структурным положением. На участках изгибов со стороны лежачего бока от зоны отходят апофизы, образующие оперяющие рудные структуры. Особенно четко это проявлено на горизонте 650 м, где локализовано несколько таких зон небольшой (100-200 м) протяженности, как по простиранию, так и по падению (рис4.8 в) [193, С.63].
В целом можно отметить, что распределение золотого оруденения на Наталкинском месторождении имеет отчетливо столбовой характер. Рудные столбы - часть золотоносных рудных зон и на общем фоне выделяются аномально высокими содержаниями полезного компонента. По облику и характеру образования рудные столбы месторождения могут быть отнесены к смешанной концентрационно-морфологической категории. Концентрационный характер рудных столбов проявляется в пространственном обособлении обогащенных полезным компонентом участков рудных зон. Морфологическая же составляющая этой категории связана с формированием раздувов стволовых и обособленных рудных жил с высокими содержаниями золота [193,С65].
На долю металла, заключенного в рудных столбах месторождения, приходится значительная часть общих его запасов (по разным оценкам, от 10-30%). Отработка таких тел резко повышает эффективность деятельности горнорудного предприятия, и поэтому прогнозирование и обнаружение их всегда находится в сфере первоочередных интересов геологической службы рудника. Распределение рудных столбов на Наталкинском месторождении крайне неравномерно, трудно предсказуемо (несмотря на вроде бы проявляющиеся закономерности в их размещении), но, тем не менее, четко подчиняется общей структуре объекта. Одни из них прослежены с поверхности и установлено их затухание на глубине; другие относятся к скрытым и обнаруживаются лишь по данным детального опробования подземных горных выработок; третьи появляются на глубоких, еще недостаточно разведанных горизонтах, и поэтому об их промышленной ценности судить приходится с осторожностью [193, С.65].
Балансовые запасы золотого оруденения на начало 1993 г. на Наталкин-ском месторождении составили 448 т, из которых для подземной отработки предназначено 248т и для открытой (повторной для верхних горизонтов) около 200 т. Мелкий размер самородного золота, его тесная связь с сульфидами и значительное содержание углеродистых веществ являются основными причинами сравнительно невысокой извлекаемости благородного металла (не более 75%) [193, С.66].
Всего в рудах и околорудных метасоматитах месторождений Омчакско-го рудно-россыпного узла установлены 73 различных минерала. Содержание рудных минералов (самородных металлов, сульфидов, сульфоарсенидов, сульфосолей) составляет 1-3 %, редко достигая 5 % и более от общего объема минерального выполнения. Большая их часть (на 95-99%) представлена арсе-нопиритом и пиритом (с преобладанием первого). Главным жильным минералом является кварц (60-80%), подчиненное значение имеют полевые шпаты (адуляр - 4-6%, альбит - до 10%) и карбонаты. В незначительных количествах в рудах повсеместно присутствуют сфалерит, халькопирит, галенит, пирротин, шеелит, самородное золото, сульфоарсениды кобальта и никеля, ильменит, рутил [193, С.67].
До настоящего времени золото является единственным компонентом, определяющим промышленную ценность Наталкинского месторождения. Распределение его в рудах весьма неравномерное. Размеры индивидов и агрегатов золота колеблются от 0,0In до 2-3 мм, редко до 10-20 мм.
Золото из пробы 5/99 р.з. 64 характеризуется большей крупностью с преобладанием зерен размером 2,0-4,0 мм при подчиненной доли золота класса 1,0-2,0 мм. На золотины менее 0,5 мм в гранулометрическом балансе металла приходится незначительная их часть. Средняя крупность золота 2,4 мм. В отличие от других участков месторождения, здесь достаточно высокая вероятность обнаружения золотин крупнее 8,0 и даже 16,0 мм [193, С.71].
Основные выводы, которые делают авторы работы [193] по результатам геохимического изучения Наталкинского месторождения, следующие: 1) Элементами-индикаторами оруденения на месторождении являются золото, вольфрам, мышьяк, отчасти сурьма. Барий - показатель развития процессов выноса элементов из рудных зон. 131 2) Ореолы сурьмы, бария, отчасти висмута и серебра, несмотря на высокую контрастность, подчеркивают выявленные ранее методами структурно-геологического и минералогического картирования особенности строения и элементы зональности месторождения. 3) Основными структурами, контролирующими оруденение, являются главный разлом (на юго-востоке) и субпараллельные ему зоны дробления и трещиноватости на северо-востоке. Ореолы золота, мышьяка, вольфрама четко ограничены этими структурами. На распределение оруденения значительное влияние оказывает литологический состав вмещающих осадочных пород - диамиктитов (атканская свита) и крупнозернистых песчаников и гравелитов (омчакская свита). 4) Основными структурными элементами, определяющими распространение ореолов и влияющими на локализацию богатого оруденения, являются: - главный разлом на юго-западном фланге и субпараллельные ему зоны дробления и трещиноватости (р.з. «Майская», «Участковая») на северовосточном фланге; - литологически разнородные пачки осадочных пород - диамиктиты ат-канской свиты и прослои гравелитов в омчакской свите, а также зоны их контактов с выше- и нижележащими осадочными породами. 5) Выделены два типа руд («ядро» и «оболочка») и окаймляющая их богатая ореольная зона. Третий тип руд в значительной мере отличается от первого и второго и является, по видимому, результатом переотложения первых двух. 6) Золотой потенциал месторождения оценен тремя различными способами, причем во всех случаях получены сходные результаты. Расчеты показывают, что в недрах месторождения в интервале от дневной поверхности и до горизонта 200 м (без учета отработанных объемов руд) количество золота составляет от 1400 до 1800 т при бортовом ограничении 1 г/т. 7) Платиноносность месторождения оценена только геохимическими методами. Минералы-концентраторы элементов платиновой группы на месторождении не установлены. Представляется необходимым дальнейшее целенаправленное минералого-геохимическое изучение руд месторождения и прежде всего их органической составляющей с акцентом на элементы платиновой группы [193, С. 135-136].
