Содержание к диссертации
Введение
1. Современное состояние проблемы нормирования потерь полезных ископаемых при проектировании открытой разработки рудных месторождений 6
1.1. Цель, идея и основные задачи работы 6
1.2. Современное состояние вопросов нормирования потерь полезных ископаемых 12
1.3. Основные направления развития методов определения и нормирования потерь полезных ископаемых 39
2. Анализ и определение показателей, влияющих на нормирование потерь и разубоживания полезных ископаемых при проектировании карьеров 45
2.1. Анализ и определение исходных проектных данных, характеризующих сложность залегания и параметры рудных тел 45
2.2. Анализ горно-геологических условий разрабатываемого блока карьера и формирование выемочной единицы при определении оптимальных значений потерь, засорения и разубоживания руды 49
2.3. Обоснование технологических схем отработки контактных зон при открытой разработке сложноструктурных месторождений 54
2.4. Обоснование выемочных единиц при разработке сложноструктурных полиметаллических месторождений 67
3. Обоснование методики определения оптимальных потерь полезных ископаемых при проектировании открытой разработки рудных месторождений 78
3.1. Обоснование критерия определения оптимальных величин потерь и разубоживания полезных ископаемых 78
3.2. Методика определения оптимальных потерь полезных ископаемых при открытой разработке рудных месторождений 82
3.3. Выбор методики для определения потерь полезных ископаемых на основе угла падения рудного тела и применяемого добычного оборудования 93
3.4. Анализ эластичности параметров при определении количественных и качественных показателей добычных работ 102
4. Реализация методики определения оптимальных потерь руды при открытой разработке полиметаллического месторождения 108
4.1. Краткая характеристика месторождения. общие сведения о технологии ведения горных работ 108
4.2. Анализ закономерности распределения содержания полезных компонентов в руде 116
4.3. Анализ горно-геологических условий залегания рудных тел месторождения «озерное» 126
4.4. База данных для реализации методики нормирования потерь, засорения и разубоживания руды 145
4.5. Реализация методики нормирования потерь, засорения и разубоживания руды на примере полиметаллического месторождения «озёрное» 155
Заключение 160
Список литературы
- Современное состояние вопросов нормирования потерь полезных ископаемых
- Анализ горно-геологических условий разрабатываемого блока карьера и формирование выемочной единицы при определении оптимальных значений потерь, засорения и разубоживания руды
- Методика определения оптимальных потерь полезных ископаемых при открытой разработке рудных месторождений
- Анализ горно-геологических условий залегания рудных тел месторождения «озерное»
Введение к работе
Актуальность темы.
Оптимизация методов определения и учёта потерь полезных ископаемых является неотделимой частью совершенствования методологии проектирования открытой разработки месторождений.
Значительный вклад в развитие методов определения потерь, разубоживания и засорения при проектировании открытой разработки полезных ископаемых внесли такие ученые, как А.И. Арсентьев, И.И. Аристов, П.П. Бастан, Б.Н. Байков, С.Э. Мининг, Г.В. Секисов, В.П. Смирнов, К.Н. Трубецкой, Г.А. Холодняков, О.В. Шпанский, Б.П. Юматов и ряд других.
Повышение эффективности реализации проектов следует проводить на рациональной основе извлечения и использования природных ресурсов. Применяемые ведомственные методики проектирования для нормирования и определения потерь полезных ископаемых часто недостаточно универсальны, так как не учитывают совокупность экономических и технологических факторов, горнотехнические и горно-геологические особенности отрабатываемых месторождений.
В настоящее время в методиках определения оптимальных потерь не достаточно учтены специфические особенности отработки рудно-породных контактов рудных тел сложноструктурных месторождений, характер выемочных единиц, технологические схемы отработки, степень влияния различных параметров и показателей карьера.
Цель работы. Обоснование и разработка методики определения оптимальных потерь полезных ископаемых в контактных зонах рудных тел и пород, с учетом особенностей разработки сложноструктурных месторождений, динамики развития рабочей зоны карьера, обеспечивающей повышение эффективности проектных решений.
Идея работы. Определение оптимальных потерь полезных ископаемых следует проводить с учётом горно-геологических и горнотехнических особенностей сложноструктурных месторождений, разработанных технологических схем отработки рудно-породных контактов, показателей извлечения полезных ископаемых из недр, обеспечивающее повышение экономической эффективности и достоверности проектных решений.
Основными задачами работы являются:
Анализ современных методов определения и нормирования потерь полезных ископаемых при проектировании открытой разработки рудных месторождений.
Разработка и обоснование методики определения оптимальных потерь полезных ископаемых с учетом горно-геологических и горнотехнических особенностей сложноструктурных рудных месторождений.
Обоснование выемочных единиц при разработке сложноструктурных полиметаллических месторождений.
Разработка технологических схем отработки контактов рудных тел и пород для карьеров, отрабатывающих рудные месторождения со сложной структурой оруденения.
Обоснование показателя и критерия для определения оптимальных потерь при открытой разработке сложноструктурных месторождений.
Научная новизна:
Обоснован показатель и критерий для определения оптимальных потерь, засорения и разубоживания руды при открытой разработке сложноструктурных месторождений, позволяющий повысить эффективность проектных решений.
Установлено граничное значение углов падения рудных тел сложноструктурных месторождений, с учетом параметров системы разработки для различных моделей экскаваторов, обеспечивающее обоснованный выбор методики определения потерь при проектировании карьеров.
Определена степень влияния параметров и показателей карьеров на величину ущерба от потерь руды.
Основные защищаемые положения:
-
Величина экономического ущерба от потерь руды, должна определяться по установленной зависимости, учитывающей геологические и горнотехнические условия открытой разработки сложноструктурных месторождений, позволяющей на основе коэффициента эластичности выявить степень влияния основных параметров и показателей карьера на окончательный результат: низкая (от 0 до 40 %) – капитальные затраты, коэффициент дисконтирования, налоги; средняя (от 41 до 90 %) – себестоимость добычных работ, угол откоса рабочего уступа; высокая (свыше 90 %) – ценность руды, высота треугольника теряемой руды, угол падения рудного тела, длина контактной зоны в плане.
2. Оптимизацию показателей потерь, засорения и разубоживания при проектировании карьеров следует проводить по разработанной методике, которая в отличие от известных системно учитывает горно-геологические и горнотехнические особенности сложноструктурных рудных месторождений, динамику формирования рабочей зоны, особенности формирования выемочных единиц, позволяющей повысить показатели полноты использования недр, экономической эффективности и достоверности проектных решений.
3. Использование предложенных технологические схем для отработки контактных зон руда-порода, для различной формы рудного тела в плане и по глубине, с учетом требований по усреднению качества руды, при различной степени визуальной различимости руды и породы в контактной зоне, позволяет обеспечить снижение потерь и засорения, повышение эффективности проектных решений.
Методы исследований: Общей теоретической и методологической основой работы является комплексный подход, включающий анализ и обобщение фундаментальных исследований авторов в области проектирования карьеров. В качестве основных методов исследований использовались геоинформатика и моделирование на персональных компьютерах; системный анализ при исследовании потерь и засорения на рудных карьерах; методы математической статистики, теории вероятностей; классические экономические и финансовые теории.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается применением комплексного подхода, включающего анализ и обобщение фундаментальных исследований авторов в области проектирования карьеров; обширным привлечением проектных и фактических материалов работы отечественных и зарубежных карьеров-аналогов; использованием геоинформатики и моделирования на персональных компьютерах, методов математической статистики и теории вероятностей, классических экономических и финансовых теорий; системным анализом при исследовании потерь и засорения на рудных карьерах.
Практическая значимость работы:
Разработана методика определения оптимальных потерь, засорения и разубоживания при проектировании открытой разработки сложноструктурных рудных месторождений, с учетом горнотехнических особенностей и динамики формирования рабочей зоны карьера.
Предложены технологические решения по рациональной отработке контактов рудных тел, обеспечивающие снижение потерь и засорения при проектировании открытой разработки сложноструктурных рудных месторождений.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы в целом и отдельные ее положения докладывались, обсуждались и получили одобрение на конференциях «День горняка и металлурга» (Фрайберг, 2012 г.), «Освоение минеральных ресурсов Севера: проблемы и решения» (Воркута, 2010 - 2012 гг.); международных форумах молодых ученых «Проблемы недропользования (Санкт-Петербург, 2010 - 2012), на заседаниях кафедры Разработки месторождений полезных ископаемых Санкт-Петербургского государственного горного университета.
Исследования выполнялись в рамках государственного контракта № 02.740.11.0695 «Создание геомеханически и экологически безопасных малоотходных способов разработки рудных месторождений открытым способом в сложных гидрогеологических условиях» (шифр заявки «2010-1.1-224-041-019») в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009 - 2013 годы, мероприятие 1.1 – V очередь «Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров в области экологически безопасных разработок месторождений и добычи полезных ископаемых».
Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, из них 4 в изданиях, рекомендуемых ВАК Минобрнауки России.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, содержит 176 страниц, 41 таблицу, 36 рисунков и список литературы из 132 наименований.
Современное состояние вопросов нормирования потерь полезных ископаемых
Актуальность темы: В современных условиях при проектировании карьеров оптимальные значения потерь и разубоживания определяются без учёта фактора времени, динамики горных работ, изменяющихся геологических особенностей месторождения в плане и по глубине. Оптимизация методик учёта потерь полезных ископаемых является неотделимой частью совершенствования методологии проектирования открытых горных работ.
Ухудшение горнотехнических условий разработки, необходимость всестороннего учета особенностей проектирования карьеров, отрабатывающих различные виды месторождений, динамичность рынков минерального сырья, стохастический характер исходной информации, вызывают необходимость разработки и теоретического обоснования новых методов проектирования, позволяющих принимать обоснованные, достоверные решения по параметрам и показателям карьеров.
Применяемые ведомственные методики проектирования для нормирования и учета потерь и разубоживания часто используют устаревшие технико-экономические показатели и критерии, не отвечающие реалиям времени, не пригодные для карьеров, отрабатывающих сложноструктурные месторождения, из-за громоздкости расчетов и трудоемкости подготовки исходных данных.
Решение задач проектирования карьера возможно с применением различных методов. Основным среди них является технико-экономический анализ, представляющий собой совокупность методик количественной и качественной оценки факторов, параметров и показателей, определяющих конечный результат -решение о целесообразности дальнейшего проектирования, финансирования, строительства и эксплуатации карьера.
Достоинством количественной оценки является не только достаточная точность и объективность, так как она осуществляется совокупным однозначным из 7 мерителем, но и возможность использования проектировщиками разработанного программного обеспечения персональных ЭВМ.
Большое значение для результатов оценки эффективности проектных решений имеет выбор объективного критерия оценки, отвечающего требованиям универсальности и полноты. Применяемые критерии оценки недостаточно универсальны, так как не учитывают совокупность экономических и технологических аспектов. Критерий оценки следует выбирать с учетом его возможного влияния на вид математической модели исследуемого объекта.
Ошибки в учёте и нормировании потерь полезных ископаемых при проектировании карьеров приводят к экономическим ущербам и потере экономической целесообразности их отработки. Последствия неоптимальных проектных решений для карьеров, отрабатывающих более ценные полезные ископаемые, существеннее, чем для карьеров, отрабатывающих малоценные месторождения.
При разработке методик по учёту и нормированию потерь полезных ископаемых на основе современных экономических подходов должен применяться системный подход.
Использование методик проектирования, построенных на рациональной основе извлечения и использования природных ресурсов, позволит горнодобывающим предприятиям повысить экономическую эффективность отработки месторождений, снизить проектный риск.
Целью работы является обоснование и разработка методики определения оптимальных потерь полезных ископаемых в контактных зонах рудных тел и пород, с учетом особенностей разработки сложноструктурных месторождений, динамики развития рабочей зоны карьера, обеспечивающей повышение эффективности проектных решений.
Идея работы: Определение оптимальных потерь полезных ископаемых следует проводить с учётом горно-геологических и горнотехнических особенностей сложноструктурных месторождений, разработанных технологических схем отработки рудно-породных контактов, показателей извлечения полезных ископаемых из недр, обеспечивающее повышение экономической эффективности и достоверности проектных решений. Задачи исследования: 1. Анализ современных методов определения и нормирования потерь полезных ископаемых при проектировании открытой разработки рудных месторождений. 2. Разработка и обоснование методики определения оптимальных потерь полезных ископаемых с учетом горно-геологических и горнотехнических особенностей сложноструктурных рудных месторождений. 3. Обоснование выемочных единиц при разработке сложноструктурных полиметаллических месторождений. 4. Разработка технологических схем отработки контактов рудных тел и пород для карьеров, отрабатывающих рудные месторождения со сложной структурой оруденения. 5. Обоснование показателя и критерия для определения оптимальных потерь при открытой разработке сложноструктурных месторождений.
Научная новизна:
Обоснован показатель и критерий для определения оптимальных потерь, засорения и разубоживания руды при открытой разработке сложноструктурных месторождений, позволяющий повысить эффективность проектных решений.
Установлено граничное значение углов падения рудных тел сложноструктурных месторождений, с учетом параметров системы разработки для различных моделей экскаваторов, обеспечивающее обоснованный выбор методики определения потерь при проектировании карьеров.
Определена степень влияния параметров и показателей карьеров на величину ущерба от потерь руды.
Основные защищаемые положения: 1. Величина экономического ущерба от потерь руды, должна определяться по установленной зависимости, учитывающей геологические и горнотехнические условия открытой разработки сложноструктурных месторождений, позволяющей
Анализ горно-геологических условий разрабатываемого блока карьера и формирование выемочной единицы при определении оптимальных значений потерь, засорения и разубоживания руды
При близости двух формулировок имеются и некоторые принципиальные расхождения. Обязательное ведение учета показателей извлечения запасов из недр в первом случае заменено его возможностью во втором. В формулировке ЕПОН требование единой системы разработки дополнено требованием единой технологической схемы выемки.
Величина выемочной единицы по-разному проявляется на стадиях нормирования и фактического определения потерь полезных ископаемых. При нормировании потерь достаточно иметь достоверную информацию о контурах залежей, количеству и качеству балансовых запасов по выемочным единицам и теоретическим связям между потерями и засорением. На этой стадии возможна и даже целесообразна дифференциация нормативов по каждому очистному забою.
Фактическое определение потерь и засорения полезных ископаемых, при отсутствии технических средств, необходимых для их учета, возможно лишь косвенным путем - по уравнениям баланса руды и металла. При определении фактических величин потерь и засорения косвенным путем необходимо вести систематический учет фактического качества добытой рудной массы и содержания полезного компонента в ней. При нормировании эти величины определяются как расчетные на основе математического моделирования отработки контактов.
Отсутствие мобильных взвешивающих устройств и аппаратуры по экспресс-анализу качества рудной массы в навале непосредственно в забоях, применение на крупных карьерах каскадного взрывания, когда отбитая рудная масса перемещается с вышележащих на нижележащие горизонты, перегрузочных складов, аккумулирующих добываемую рудную массу с нескольких горизонтов, приводит к тому, что достоверный учет добычи и потерь полезных ископаемых возможен только по карьеру в целом. Поэтому на стадии фактического определения потерь на крупных карьерах выемочную единицу представляет весь карьер в годовых контурах отработки. Стремление уменьшить размер выемочной единицы оправдано, так как это может повысить оперативность и действенность контроля над рациональным использованием запасов полезных ископаемых при добыче. В идеале этот размер следует довести до объема ковша экскаватора. Однако, переход даже к такой выемочной единице, как эксплуатационный горизонт, а тем более взрывной блок, требует разработки и внедрения мобильных взвешивающих устройств и рудокон-трольных станций по определению качества рудной массы в транспортных сосудах на каждом эксплуатационном горизонте карьера.
При решении вопроса о том, что понимать под выемочной единицей, следует исходить из целей, для которых вводится это понятие, и горногеологических и горнотехнических условий отработки месторождения. В случае если исходить из достижения реального эффекта, полученного в результате контроля над потерями и засорением, разницы между принятыми выемочными единицами (уступ или карьер в целом) практически нет, так как контроль над выемкой полезного ископаемого должен вестись систематически в рабочей зоне, особенно при отработке приконтактных зон.
Контроль отработки запасов руды только путем сравнения фактических показателей использования запасов с их проектными или нормативными значениями, как это проводиться в современных условиях, не может достичь цели независимо от того, будет ли он выполняться по эксплуатационному горизонту или по карьеру. При определении выемочной единицы необходимо исходить из реальных горнотехнических условий, принимая во внимание целесообразность и эффективность затрат на поуступный учет добываемой рудной массы по количеству и качеству.
Уменьшение размера выемочной единицы не может привести к существенному сокращению фактических потерь и разубоживания в карьерах, так как оно будет лишь способствовать повышению оперативности контроля над рациональным использованием недр, но не повлияет на технологию горных работ. Раздельное взрывание руды и пород, обеспечивающее возможность прямых методов учета потерь и разубоживания, приведет к значительному и неоправданному снижению производительности горных работ. Кроме того, раздельное взрывание влечет за собой снижение числа одновременно взрываемых рядов скважин, дополнительный разброс и перемешивание руд и пород в приконтактных зонах, то есть повышение достоверности учета потерь и разубоживания достигается за счет роста их уровня, что нельзя признать целесообразным. Наоборот, необходимо стремиться к увеличению числа одновременно взрываемых рядов скважин, к росту объемов взрывных блоков. Это помимо сокращения простоев, повышения выхода горной массы сім скважины, роста производительности оборудования, позволит дополнительно снизить потери и разубоживание за счет более полного сохранения структуры массивов приконтактных зон.
Любое одновременное снижение потерь и разубоживания руды при добыче не является лишь самоцелью учета. Целью такого снижения является экономическая эффективность. Поэтому основные усилия горнодобывающих предприятий и контролирующих органов необходимо направлять не на уменьшение размеров выемочной единицы, а на внедрение ресурсосберегающих технологий.
Переход к системе хозяйствования на основе рыночных отношений сопровождалось изменением законодательной базы [42, 63], направленной на либерализацию прав недропользователей с оставлением контролирующих функций со стороны государства в части безопасности ведения горных работ, экологической безопасности и взаимоотношений с государственным бюджетом. В результате подзаконные акты, выпущенные ранее, подлежат корректировке и приведению в соответствие с действующим законодательством.
С другой стороны, действующее законодательство, хотя и постоянно уточняется, еще далеко от совершенства. Система налогообложения недропользования выполняет сейчас лишь фискальные функции и не обладает регулирующими функциями, направленными на рациональное использование запасов полезных ископаемых.
Методика определения оптимальных потерь полезных ископаемых при открытой разработке рудных месторождений
Озерное месторождение полиметаллических руд находится в республике Бурятия в Еравненском районе. Местоположение Еравненского района относительно административных центров: 275 км от г. Чита, 360 км от Улан-Уде и 135 км от станции Могзон магистральной дороги. Месторождение находится вне экологических зон озера Байкал, поэтому требования, предъявляемые охранным зонам озера Байкал, не применяются к бассейну месторождения. Районным центром является поселок Сосново-Озерное, вторым по численности населенным пунктом является поселок Гунда.
Имеется сеть грунтовых дорог, связывающих внутрирайонные сети с федеральной дорогой Москва - Владивосток. Имеется грунтовая дорога до станции Могзон Восточносибирской железной дороги.
Водная система района очень развита, имеется много озер, которые подпи-тываются большим количеством ручьев и ручейков Еравнинской впадины и имеет положительный водный баланс, характерный для большинства районов Бурятии с продолжительной зимой и коротким летом, где компенсация испарения превышает само испарение за счет осадков.
Абсолютные отметки понижаются к Еравнинской впадине с 1431 м до 944 м. На некоторых участках имеются бессточные, заболоченные впадины и понижения. К двум из них приурочены озера Сурхебт и Цаган-Нур.
Климат района резко континентальный. Зима малоснежная и суровая, лето короткое и умеренно теплое. Гидросеть района развита слабо; густота речной сети составляет 0,2 - 0,3 км/км2; наиболее заметные водотоки и запасы воды сосредоточены по северной и юго-восточной окраинам района. В зимний период сток рек, протекающих по Еравнинской впадине, полностью прекращается вследствие перемерзання русел.
В сейсмическом отношении район является активным, и средняя сила землетрясений составляет 6-7 баллов.
Озернинский рудный узел является одним из наиболее продуктивных и детально изученных районов Бурятии. Характеризуется исключительно высокой разведанностью полезных ископаемых, представленных месторождениями и ру-допроявлениями черных металлов (железа, марганца), цветных металлов (свинец, цинк, медь), благородных металлов (золото, серебро), нерудного минерального сырья - флюорита, бора, барита, известняков, углей, строительных материалов. Основной сырьевой базой Озернинского рудного узла является Озерное полиметаллическое месторождение.
По вещественному составу руды месторождения разделяются на свинцово-цинковые, колчеданные, колчеданно-сидеритовые, магнетитовые, сидеритовые и баритовые. В настоящее время промышленную ценность представляют первые два типа.
На месторождении установлено 16 колчеданно-полиметаллических и 4 си-деритовых рудных тел, расположенных на различных стратиграфических уровнях геологического разреза продуктивной толщи. Рудные тела имеют сложную пластовую и линзообразную форму с раздувами и пережимами и залегают согласно с вмещающими породами. Мощность рудных тел изменяется от долей метра до 45 м. Величина прослоев пород между отдельными рудными телами составляет от 3 до 60 и более метров.
Состав руд месторождения свинцово-цинковый при почти полном отсутствии меди; соотношение Pb : Zn : Си равно 1:6: 0,05. Руды содержат в промышленных концентрациях цинк, свинец и серу, а в качестве полезных попутных компонентов - серебро и кадмий. Из элементов-примесей обычны мышьяк, сурьма, германий, таллий.
Озерная синклиналь представляет собой асимметричную линейную складку с крутым (45 - 85) падением пород на крыльях и с субгоризонтальным в центре прогиба; шарнир структуры субгоризонтальный с пологим воздыманием в северовосточной части месторождения. На поверхности месторождение вытянуто на 2,4 км при ширине 700 - 800 м.
В разрезе месторождения выделяются три рудоносных уровня с интервалами 300 - 600 м. Первый сложен колчеданно-полиметаллическими рудами собственно Озерного месторождения, залегающими до глубины 350 м.
Свинцово-цинковые колчеданные рудные тела Первого рудного горизонта представляют собой серию расположенных друг над другом согласных пластообразных, реже ленточных пластообразных и линзообразных залежей мощностью от долей метра до 45 м, в среднем составляя 1,8 - 13,9 м. Размеры рудных залежей предопределяются параметрами рудовмещающей палеовулканической структуры: протяженность их по простиранию изменяется от 480 - 900 м до 1900 - 2340 м, при ширине (в плане) от 50 - 100 до 400 - 500 м. Рудные тела в основном залегают согласно с вмещающими породами, нижние границы их более четкие, верхние у ряда рудных тел постепенные с переходом богатых слоистых брекчиевидных руд через зону рассеянной сульфидной минерализации в слабооруденелые породы.
Залегание рудных тел в крыльях синклинали изменчиво и определяется конкретными формами мелких складок, изменением ориентировки крыльев, очертанием формы замка и поведением шарнира складки. Непостоянство форм синклинали обусловило существенное изменение углов падения рудных тел на ее крыльях. В Северо-восточном блоке месторождения характерно увеличение углов падения от 40 - 50 для верхних рудных тел до 45 - 90 для нижних. В крыльях Юго-западного блока углы падения рудных тел варьируют от 10 - 25 до 30 - 60. В замковой части рудные тела имеют пологое залегание (10 - 15). Морфология рудных тел также осложнена многочисленными поздними разрывами широтного и субширотного простирания, амплитуда перемещения по которым составляет 5 -Юм.
На месторождении повсеместно развита зона окисления рудных тел, выходящих на дневную поверхность, мощностью 20 - 30 м, а по зонам разломов - до глубины 50 - 70 м. Главные рудные минералы зоны окисления — лимониты, плюмбоярозит, пиролюзит; нерудные — кварц, барит, гидрослюды и др. Содержание свинца и цинка в зоне окисления колеблется от 0,3 до 20%, достигая максимума над выходами богатых свинцово - цинковых руд. В зоне окисления (сверху вниз) выделяются: барит-лимонитовая подзона с рыхлыми и скальными разностями лимонитов; подзона пиритовой сыпучки, в которой концентрация свинца по отношению к сульфидным рудам увеличена в 2,4 раза, а по отношению к окисленным в 1,5.
Под зоной окисления имеется зона смешанных руд, мощность которой от 20 - 30 и до 50 - 70 м. Нижняя граница зоны смешанных руд неровная с карманами и с резкими переходами в первичные руды. Среднее содержание в зоне смешанных руд свинца 0,91%, цинка 4,29%. Необходимо учесть, что смешанные и окисленные руды отрицательно влияют на показатели обогащения руд при наличии в них окисленных форм цинка более 10%.
Анализ горно-геологических условий залегания рудных тел месторождения «озерное»
Диссертация является законченной научно-квалификационной работой, в которой содержится решение актуальной задачи обоснования и разработки методов определения оптимальных потерь полезных ископаемых с учетом особенностей разработки сложноструктурных рудных месторождений, динамики развития рабочей зоны карьера, обеспечивающей повышение эффективности и достоверности реализации проектных решений.
Основные научные и практические выводы:
1. В результате анализа результатов исследований по теории проектирования горнотехнических систем, опыта проектирования и разработки карьеров-аналогов, доказана необходимость разработки и совершенствования методов определения оптимальных потерь полезных ископаемых с учетом современных горно-геологических, горнотехнических и экономических условий реализации проектов открытой разработки сложноструктурных рудных месторождений.
2. Обоснована необходимость, при проектировании открытой разработки сложноструктурных месторождений, использования неусреднённых значений содержания полезных компонентов в руде и углов падения рудных тел на горизонтах отработки для определения оптимальных значений потерь, засорения и разу-боживания руды, путём проведения математико-статистических расчётов.
3. Предложен метод оценки сложности залегания рудных тел и определения способа отработки месторождения с использованием предложенной табличной формы. Использование предложенной формы таблицы при планировании отработки контактных зон позволяет проводить рациональное определение количества выемочных единиц в карьере.
4. Выявлены наиболее значимые при анализе горно-геологических условий месторождения характеристики, на основе которых необходимо составлять рекомендации по использованию технологического оборудования, определению спо 161 собов отработки контактных зон выемочных единиц и обоснованию методики определения потерь полезных ископаемых.
5. Представлены технологические схемы отработки контактных зон руда-порода в зависимости от формы рудного тела в плане и по глубине. Разработаны мероприятия, которые необходимо проводить перед поставкой руды на обогатительную фабрику при условиях визуальной различимости и визуальной неразличимости руды и породы в контактной зоне.
6. Понятие «выемочная единица» при проектировании открытой разработки месторождений твёрдых полезных ископаемых должно учитывать не только технологию ведении горных работ, но и возможности обоснованного учёта потерь полезных ископаемых. Предложены рекомендации по формированию выемочных единиц с разделением их на две части: «основная зона» и «контактная зона», позволяющие обоснованно разграничить участки отработки месторождения и определить порядок формирования временных буферных складов предприятия.
7. Предложена методика для определения оптимальных количественных и качественных характеристик добываемой горной массы, позволяющая оценить рациональность отработки рудных месторождений.
8. Обосновано значение угла падения рудного тела, являющееся граничным при отнесении типа падения рудного тела к крутопадающему или наклонному с точки зрения технологии ведения добычных работ и выбора методики определе ния оптимальных значений потерь, засорения и разубоживания руды.
9. Выявлена степень влияния основных параметров и показателей карьера на величину экономического ущерба от потерь полезного ископаемого, определён ную по установленной зависимости, учитывающей геологические и горнотехни ческие факторы открытой разработки рудных месторождений: низкая (от 0 до 40 %) - капитальные затраты, коэффициент дисконтирования, налоги; средняя (от 41 до 90 %) - себестоимость добычных работ, угол откоса рабочего уступа; (свыше 90 %) - ценность руды, высота треугольника теряемой руды, угол падения рудного тела, длина контактной зоны в плане.
10. Обоснован показатель и критерий для определения оптимальных по терь, засорения и разубоживания руды при открытой разработке сложноструктур-ных месторождений, позволяющий повысить достоверность проектных решений.
Результаты исследований могут быть внедрены в проектных организациях и на карьерах, отрабатывающих сложноструктурные рудные месторождения.
Реализация разработанной методики определения оптимальных значений потерь полезных ископаемых, с учетом геологических особенностей сложно-структурных рудных месторождений проведена при проектировании карьера «Озёрный» по отработке полиметаллических руд. Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения результатов исследования на карьере по разработке полиметаллического месторождения «Озерное» составляет 14,4 млн.руб.
