EA026718B1 - Способ селективной выемки приконтурных полезных ископаемых при открытой добыче - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к горнорудной промышленности и предназначено для использования при открытой добыче. Сущность способа заключается в ведении селективной выемки приконтурных полезных ископаемых с привлечением данных составленных квалиметрических карт с поперечными заходками и подуступами по управляемому кондиционно-технологическому критерию-содержание полезного компонента в руде и породе, %;- браковочный предел на качество рудной массы, %, по которому устанавливается кондиционное удельное соотношение разделяемых объемов руди пород. Высота подуступаопределяется по предлагаемым зависимостям с учетом геологеометрических особенностей залегания и геометрии контактной поверхностей рудного тела. Процесс разделения ведется путем соблюдения удельного соотношения их объемов, установленных по критериям при подуступной экскавации и порционной погрузке взорванной массы на емкости погрузочно-транспортных механизмов. Управление процессом разделения ведется путем соблюдения условия, по которому прирудная масса должна вывозиться на склад добычи или на обогатительную фабрику, в обратных случаях, при- на отвалы вскрышных пород. Достигается минимация качествоснижения, потерь и отходообразования при добыче.

Description

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для использования при открытой разработке месторождений полезных ископаемых.

В основу способа селективной выемки приконтурных полезных ископаемых положена руководящая концепция создания селективных процессов разделения руд и пород, с дифференциацией выемочных элементов, которые комплексированы, исходя из адаптационных требований к квалиметрическому соответствию их к геологогеометрическим особенностям и параметрам экскаваторной выемки рудных тел.

Сущность способа заключается в ведении селективной выемки приконтурных полезных ископаемых поперечными заходками и подуступами по управляемому квалиметризованному кондиционнотехнологическому критерию разделения руд и пород путем регулирования удельного соотношения их объемов в емкостях погрузочно-транспортных механизмов при подуступной экскавации и порционной погрузке взорванной рудопородной массы в очистном забое.

Известна широко распространенная в начале XX годов практика регулирования потерь и разубоживания руд исходя из принципа нормирования их с учетом зависимости между ними при различной сложности выемочных участков (Ломоносов Г.Г. Формирование качества руды при открытой добыче. М. Недра, 1976, 226 с.), с учетом взаимосвязи теряемых руд и разубоживающих пород и изменчивости контактов руд (Курманкожаев А. Методы оценки уровня качества и потерь руд. Алма-Ата, Наука, 1990, 190 с.), а также путем использования оценочных градиентов качественных показателей добычи (Шарин В.В. Совершенствование технологии и оценка сложности селе разработки по степени развития контактных зон. М., Недра, 1966); известны способ учитывающих градиентов отражающих удельные выходы качества теряемых руд и разубоживающих пород в виде квалиметрических оценок (Курманкожаев А., Оспанов СР. Проблемы системной технологии квалиметрического регулирования качественного состава рудных продукций. Алматы, КазНТУ, 2005 г., 316 с), способ оптимизации потерь и разубоживания руд исходя из зависимостей между потерями, разубоживанием и готовыми к выемке запасами (Зарайский В.Н., Стрельцов В.И. Рациональное использование и охрана недр, М., Недра, 1987, 292 с.). Эти способы позволили ввести нормативных значений потерь и разубоживания руд взамен проектных их показателей с учетом зависимости между потерями и разубоживанием, сложности контактных зон и других факторов влияющих на их уровень при добыче, которые легли в основу дальнейшего совершенствования процессов сокращения количественных и качественных потерь полезных ископаемых при открытой добыче. Однако существенным недостатком остается косвенность и недостаточность для использования их при регулировании процесса разделения рудопородной массы с учетом технического условия добычи, содержания полезного компонента в перемешиваемых руде и породе, по приконтактной зоне залежи.

Распространены способы селективной выемки основанных на привлечение традиционных кондиций и горногеометрических подходов к повышению полноты извлечения приконтурных полезных ископаемых.

Известен Способ селективной выемки пластовых полезных ископаемых [патент РФ № 2291300, 10.01.2007, МПК Е21С 41/26 (2006.1)], включающий раздельную выемку полезного ископаемого и прослоя ценной породы, разделение их потоков в очистном забое, прямым ходом очистного комбайна вынимается полоса ценной породы, а в обратном - полосу полезного ископаемого, тем самым осуществляется селективная выемка прослоя полезного ископаемого и раздельная выдача их на поверхность.

Однако при селективной выемке полезного ископаемого и прослоя ценной породы отсутствует механизмы оптимального разделения границы руд и пород, не учитываются какие-либо регуляционные критерии селекции взорванной разновидностей полезного ископаемого и прослоя породы.

Известен Способ выемки полезного ископаемого из приконтурной зоны карьера [патент РФ № 2239063, 27.10.2004, Е21С 41/26 (2006.1)] для регулирования выходов горной массы, включающий бурение скважин под углом наклона, равным углу наклона уступа, ширину разбуриваемого блока, принимаемой исходя из высоты навала и углов наклона уступа и естественного откоса горной массы и коэффициента разрыхления рудной массы.

Однако в этом способе не учитываются качественные и кондиционные показатели отработки приконтурных участков полезного ископаемого, зоны и параметры разделения, пренебрегаются процесс селекции взорванной горной массы.

Известен Способ разработки рудных тел в зонах контакта руды и вскрыши подступами [патент РФ № 20100827, кл. Е21С 41/26 (2006.1)], включающий разделение продуктивного слоя в зонах контакта на две подступы с высотой зависящей от угла наклона и мощности рудного тела и ведение отработки со стороны лежачего боке залежи на расстоянии от контакта по горизонтали, соответствующем минимальной площади теряемого треугольника руды и породы, скважин бурят глубиной на всю высоту уступа, заложение траншеи осуществляется со стороны висячего бока глубиной, соответствующей высоте верхнего подуступа и после ее проходки нижний продуктивной слой для минимизации потерь.

Однако уменьшение потерь и разубоживания руды в зонах контакта путем рационального выбора высот подуступов исходя только из угла наклона и мощности рудного тела без учета сложности приконтактной зоны, содержании руд и пород, пределов разделения добычи и вскрытии в очистном забое не достаточно для получения реальных результатов.

- 1 026718

Наиболее близким по технической сущности и результатам является следующий известный способ Способ селективной выемки качественного полезного ископаемого в карьере [патент РФ № 02208221 Е21С 41/30 (2006.01)], включающий бурение скважин и расчет их параметров, выполнение маркшейдерской съемки, опробование скважин, оконтуривание качественной руды, взрывание скважин пробуренных в качественной руде, дробление качественной руды в зажиме и отдельная отбойка рядовой руды.

Однако в этом способе ведение селективной выемки ограничиваются с выделением выемки качественной руды путем создания опережающих процессов бурения, взрывания и экскавации горной массы, обеспечивая дробления качественной руды и раздельной отбойки рядовой руды, но не учитываются допускаемые при этом как количественные, так и качественные потери руды, а также не рассмотрены технические параметры поставки, параметров процесс ведения выемки и критерий разделения руд и пород экскавации горной массы.

К основным недостаткам присущим к известным способам селективной выемки приконтурных полезных ископаемых относятся: 1) неучитываемость в них оптимального соотношения между потерями и разубоживанием руд, их нормативных и предельных значений; 2) адаптационно-технологическая незначительность воздействия известных нормативно-градиентных критериев к экскаваторным параметрам и очистным элементам выемки; 3) отсутствие прямых критериев комплексно учитывающих качественных и геометрических характеристик выемочных зон перемешивания рудопородных масс.

Технической задачей изобретения является уменьшение потерь, уровня качествоснижения и отрада добычи.

Алгоритм решения технической задачи осуществляется на основе комплексного подхода, включающего селективные процессы, обеспечивающие эффективность и достоверность селективного извлечения руд из приконтурных участков залежи с наименьшими потерями и разубоживанием руд.

Технологическое содержание способа селективной выемки приконтурных полезных ископаемых включает комплекс последовательно проводимых отдельных процессов: 1) создание квалиметрической карты зон концентрации разновидностей рудных и породных масс по выемочному участку, 2) дифференциация уступа карьера на выемочные подуступы с учетом размеров выемочных элементов экскаваторной выемки, 3) обоснование кондиционно-технологических критериев разделения руд и пород в пределе очистного забоя с учетом параметров погрузочно-транспортных механизмов, 4) собственно комбинированный процесс раздельного извлечения руд из взорванной рудопородной массы в пределе рабочего очистного забоя.

Квалиметрическая карта выемочного участка залежи и ее базовые параметры

По горизонтным геолго-маркшейдерским планам, в которых обычно используются данные детальной и эксплутационной разведки, геометризации форм и залегания рудных тел и пространственностратистического распространения содержаний компонентов оконтуриваются и оперативно опробуются приконтурные полезные ископаемые. По ним составляются квалиметрические карты выемочных зон в пределах рабочего уступа карьера.

Квалиметрическая карта выемочной зоны (или блока) представляет собой совмещенный план, включающий геологические и технологические составляющие выемки, в которой отражаются оценочные показатели разделения зон концентрации разновидностей руд и пород по приконтурным участкам рудных тел. В квалиметрической карте наносятся подсчитанные средние значения содержания качествообразующего компонента в руде и породе (в), мощности приконтурного участка рудного тела О”»,), горизонтальных и вертикальных приконтактных рудных Ю и породных Он) неровностей. Основными исходными параметрами, представляющими количественное и качественное содержания квалиметрической карты, являются изменчивости показателей и сложность выемочного участка залежи, средние значения содержаний компонента, мощностей приконтурной зоны, рудных и породных контактных неровностей.

Пространственная изменчивость рудного контакта отражает извилистости контура рудного тела относительно приведенной технологической плоскости и определяется по формуле

где θ- коэффициент вариации, дол. ед;

1щах, Гщш» Ар - значения соответственно максимального, минимального, среднего размера при контактных рудных неровностях, представляющих величину уклонения контакта от сглаженной плоскости контактной площади. Значение эмпирического параметра к определяется, исходя из установленных эмпирических зависимостей.

Сложность отработки приконтактной зоны по залежи определятся по формуле 0.5(1+ (2)

Здесь величина ^ти определяется с учетом мощности внутрирудных прослоев пород и некондици- 2 026718 онных руд. Коэффициент '^Мг'⁷ входящий в формулу (2), отражает сложности рудного тела, с точки зрения эксплуатационной мощности рудных тел.

При составлении квалиметрической карты определяются данные для дифференсации зон концентрации разновидностей руд и пород по количеству основных показателей качества полезного ископаемого. В квалиметрические карты вносятся средние значения мощностей контактных рудных неровностей и приконтактной зоны. Для их определения используется функция плотности вероятностно-структурного распределения, по которой выведена формула оценки среднего </₂ГЙ/?(.х₄ - х,.)+ άβιβ(χ„ -х„) (3) где й_{2 =} х_к-х₀, а,

X = х„-х₀; β параметр распределения;

мода признака;

^- функция гиперболического тангенса;

Хл, X.

’ - конечные и начальные значения признака.

На базе квалиметрической карты рассчитываются квалиметрические оценки разделения зон концентрации рудных и породных масс в виде оценочных показателей количественного и качественного состава выемочного участка.

Количественный оценочный показатель (Ккал) отражает сложности геометрии залегания формы рудного контакта по выемочной приконтурной зоне и определяется по формуле (дол.ед.) „ к, (4) где 'о - модальное значение мощности контактной неровностей по приконтурной зоне, м; ^тиз - мощность приконтурного участка рудного тела, м.

Качественный оценочный показатель (Ккач) отражает степень кондиционности качества руды по выемочной зоне и определяется по формуле (дол.ед.)

где с ·

- среднее содержание главного компонента в приконтактной руде с учетом качества и вмещающей породы, %;

Со - промышленное минимальное содержание главного компонента по рудному телу, %.

Как видно, показатель Ккол отражает влияния изменчивости мощностей контактных рудных неровностей и выражается как отношения модального значения содержащего в долях среднего. Показатель Ккач отражает степень кондиционности приконтактной руды и выражается как среднее содержания приконтактной руды в долях качества по приконтактной горной массе, дол.ед.

Из оценочных показателей вытекает единая закономерность, согласно которой чем больше их значения по выемочной приконтактной зоне, соответственно тем проще униобразная геометрия контакта и выше кондиционность качества приконтурной руды, а при меньших их значениях геометрия контакта полиобразно и сложнее, преобладает кондиционная незначительность приконтурной руды. Оконтуривание зон концентрации рудных и породных масс по взорванной горной массе осуществляется по подсчитанным значениям оценочных показателей ^кол и с учетом степени трансформации взорванной массы. При случаях, когда по приконтактной выемочной зоне имеет места оконтуриваемый контур представляет зону концентрации кондиционных добываемых руд, а при обратных случаях имеет место концентрация вскрышных масс, вывозимых на отвалы пустых пород. Здесь отношение бортового (или браковочного) значения качества, качествообразующего компонента к среднему его значению по рудному телу служит эталонной величиной разделения рудной и породной массы.

Дифференциация уступа на выемочные подуступы Одним из условий эффективности селективной выемки является обоснованность дифференциации уступа с учетом размеров выемочных элементов экскаваторной выемки. По нему определяется схема взрывания, расположения буровзрывных скважин, фронт экскаваторной погрузки и транспортирования. На практике при обосновании высоты подуступов используются укрупненные показатели: эффективность фронта технологической схемы отработки залежи производительности экскаватора, себестоимости добычных работ, выходы качества, потерь и разубоживания руд. Уменьшение оптимальной высоты ус- 3 026718 тупа ухудшает технико-экономические показатели горных работ, результате чего происходит удорожание стоимости добытого полезного ископаемого. Для ведения селективной выемки, не уменьшая высоты разрабатываемого уступа (скальных пород), требуется произвести разрыхление с таким учетом, чтобы сорта горной массы после взрыва поддались бы селективной погрузке с минимальными потерями и разубоживанием полезного ископаемого. Обоснованность дифференциации высоты уступа на подуступные вертикальные слои для экскаваторный выемки взорванной рудопородной массы и их размерные параметры в основном зависит от мощности приконтактной зоны, пространственно-статистической изменчивости распространения контактных неровностей по приконтурным участкам рудных тел. Квалиметрическое несоответствие их с высотой забоя, размеры которых между собой не соразмерные, сводит их связь к минимуму.

На практике высота уступа или забоев определяется в зависимости от угла падения и мощности рудного тела, редко с учетом мощности приконтактной зоны. Основным общим недостатком в этих работах являются неиспользуемость выемочных элементов очистных и экскаваторных работ, погрузки и транспортировки, а также уровня повышения информации по контактам рудного тела;

косвенность влияния угла падения и мощности рудного тела на высоты подуступов очистного забоя, они могут быть использованы для укрупненного расчета высоты уступов;

отсутствие прямой зависимости определения высоты подуступов от сложности контактной поверхности, которая является прямым источником снижения качества, потерь и разубоживания руды.

Эффективность деления расчетного уступа по карьеру на подуступы при ведении селективной выемки взорванной в зажатой среде рудопородной массы зависит в основном от величины уклонения геологической поверхности рудного тела от выделяемой технологической поверхности его отработки. Эта величина в геолого-маркшейдерской практике распространена как мощность приконтактной рудной неровности и подсчитывается расчетным методом по уточненным данным опробования эксплоразведочных и буровзрывных скважин, эксплуатационной геометризации месторождения. На выбор мощности подуступа выемки также влияют изменчивость распространения и угол выпуклости контактных площадей рудных неровностей.

Следует учесть эмпирическое неравенство, что рациональная высота подуступа не должно превышать высоту черпания экскаватора

Дифференциация установленных параметров уступа на выемочные элементы очисткой выемки основана на прямом подходе с привлечением данных квалиметрической карты по выемочному участку. Прямой метод к дифференциации основных параметров уступа заключается в определении размеров выемочных элементов экскаваторной выемки в очистном забое на основе использования оценочных количественных и качественных оценочных показателей оконтуривания рудных и вскрышных масс по приконтурной выемочной зоне.

Высота подуступа определяется по рекомендуемой модельной оценке в виде

где

Η_ν у - установленная рациональная высота уступа по карьеру, м; коэффициент разрыхления, дол.ед.;

λ - общий оценочный критерий дифференциации уступа на рабочие элементы экскаваторной выемки, дол.ед. Величина оценочного критерия λ позволяет совместно учесть составляющие его количест(Ккол) и качественных (Кот) венных показателей

При выемочных приконтактных зонах уступов карьера, если мода мощности рудной неровности имеет высокое значение близкое к мощности приконтактной зоны, то отношение близко к единице ^К“ ”^1,0. Соответственно, чаще всего мода мощности рудной неровности имеет значение около половины мощности рудопородной приконтактной зоны и редко при весьма сложных контактах - ® 0,20-=-0,35.

Следовательно, при дифференциации высоты уступа на подуступы по количественному оценочному критерию имеем

- 4 026718 % = »1.0 Ку = ^Н_г-приК._т =0,5 К, = | Υ - при¥^_т ч 0,35

Соответственно, при дифференциации высоты уступа на подуступы по качественному оценочному критерию, имеем = Ч -«Р“ ^к>.™ ^й 1.0 (С,,· *С_о) К_г=\в_у-_При К_»0,5 (С,„«0,5 С_о) (9) ^=^Н_у-при К.^0,3 (С„Д0,3 С„)

Известно, что мода любого показателя полезного ископаемого во-первых, является самым информоемким вероятным и реально возможным ее значением, во-вторых, модальное значение определятся более достоверно и точнее чем среднее и другие параметры приконтурных полезных ископаемых. Использование свойств модальной мощности контактных неровностей, сложности геометрии контактной поверхности и уровня качественности приконтурного полезного ископаемого обуславливает обоснованность и достоверность результатов дифференциации уступа на выемочные подуступы по карьеру. При определении величин ’ ^,0’ ^т может быть использован размер элементарный площади единичной контактной поверхности. При случаях, когда появляется возможность определения угла наклона контактной поверхности, что имеет место при приближенно выдержанных ее элементов в пределах половины высоты уступа, высота выемочного подуступа может быть подсчитана по формуле ^Л - & - для сложных зигзагообразных форм контактов, ~ - для простых прямых форм контактов, где угол наклона и высота рудного контакта в пределе уступа Ή карьера, %, м;

При сложных замечаниях рудных тел единичная поверхность рудной неровности по приконтурному участку в основном имеет колоколобразную форму. При подсчете площади с известными формулами трапеции, конуса, цилиндра, как правило, допускаются недопустимые ошибки. Для этой цели рекомендуется использовать функцию гиперболический косинус, по которой удовлетворительно описываются такие колоколообразные кривые.

(Ю)

Кондиционно-технологический критерии разделения руд и пород в пределе очистного забоя

Решение поставленной технической задачи достигается путем разработки управляемого кондиционно-технологического критерия, параметризованного через стандартообразующего оптимального соотношения объемов руд и пород, позволяющего регулировать качественное и количественное разделения добычных, вскрышных и отходообразующих горных масс при отработке приконтурных зон залежей различной сложности. В основу его положен принцип перехода от принимаемых постоянными традиционных кондиционных параметров к управляемым кондиционно-технологическим критериям квалиметризованным для условия отработки приконтурных зон путем привлечения качествоопределяющих оценочных показателей порционного разделения разновидностей горных масс с учетом потерь и браковочного предела на качество, а также содержания металла в теряемых рудах и вмещающих породах.

Технологическая управляемость кондиционных стандартов обеспечивается путем регулирования установленного оптимального удельного соотношения объемов руд и пород, выступающего в качестве регулянтов кондиционно-технологического разделения добычных и вскрышных горных масс.

Концептуальное отличие используемой методологии от существующего косвенного подхода к обоснованию кондиционных параметров с привлечением геолого-экономических показателей разведки и эксплуатации полезного ископаемого, без учета прямых основ технологического процесса разделения рудопородной массы в пределе очистного забоя при выемке приконтурных полезных ископаемых заключается в том, что обоснование рекомендуемого кондиционно-граничного предела проводится на основе прямого метода путем непосредственного учета показателей - параметров технологического перемешивания руд и пород в пределах очистного забоя.

Разрабатываемый кондиционно-технологический критерий направлен на прямое порционное разделение руд и пород непосредственно в очистном забое при экскаваторной селекции и погрузке взорванной рудопородной массы в условиях отработки приконтурных участков полезных ископаемых с достаточной достоверностью. Анализ показывает, что технологические соотношения объемов перемешиваемых межΑι ду собой качественно теряемых (^рпш) и разубоживающих породных <^ВТ горных масс вскрышных количественно теряемых руд (П_т) и примешиваемых к ним вмещающих пород (^в-) горных масс -х пре- 5 026718 дельных размеров теряемых руд (П>) и засоряющих пород ° Р/, в сущности являются оценочными критериями разделения разновидностей вынутых рудных и вскрышных горных масс при отработке приконтурных участков полезных ископаемых. При экскавации взорванной разновидности горной массы параметром оптимального разделения руд и пород исходя из кондиционно-технологического предела для селективной экскавации может служить только количественное отношение перемешиваемых между сон бой рудной и породной массы Ά- Л

Это соотношение объемов перемешиваемых добычных и вскрышных масс вполне может быть визуально соблюдено экскаваторщиком в дневное время, поскольку руды и породы могут отличаться четкой видимостью (месторождения горных металлов) или некондиционными признаками при непрерывности уменьшения содержания полезного компонента (месторождения цветных металлов). При определенных геологических условиях хорошие результаты дает использование физико-механических и других свойств горных пород. Как, например, при разработке урановых месторождений в ковшах экскаваторов устанавливаются радиометры, что позволяет контролировать качество руды за каждый цикл. Сочетание радиометрического контроля и рациональных приемов экскаваторной селективной выемки дает возможность добывать высококачественную руду в сложных эксплуатационных блоках.

Технологическое порционное разделение взорванных приконтурных разновидностей горной массы на вскрышные и рудные массы при экскавации рекомендуется вести, исходя из удельного коэффициента [{' - 9:“,/ который служит порционным соотношением перемешиваемых между собой балансовой промышленной руды и вмещающей породы, регулируемых в емкостях погрузочно-транспортных механизмов с привлечением качества элементарной блочной ячейки выемки в контуре отработки приконтактной зоны (дол.ед.).

Регуляционный кондиционно-технологический критерий порционного разделения руд и пород при экскавации рудопородной массы с учетом качествообразующих и геометрических характеристик приконтурного участка рассчитывается по предлагаемой модельной оценке

где

С₆, в - содержание полезного компонента соответственно в руде и породе по приконтурным зонам выемки, %;

- значение браковочного предела на качество рудопородной массы, установленного по карьеру,

%.

Среднее содержание полезного компонента по приконтактной зоне определяется по формуле

где

- средние мощности соответственно вмещающей породы и балансовой руды перемешиваемых между собой при отработке приконтактной зонах залежи.

Полученные значения “«> моиет быть использованы для оценки обоснованности величины болтового содержания установленной ГКЗ по карьеру

Селективный процесс разделения руд и пород в пределах очистного забоя Развитие селективной выемки проводится с висячего бока по 55555 рудного тела с привлечением поперечной заходки с переменной шириной и высотой выемочного слоя. При этом учитываются выделенные контуры рудных и породных масс, разбросанности по площади взорванной горной массы, параметров развала, наличия двух или более чисел контактов между разновидностями, вытянутых вдоль развала. Селективная выемка включает геологогеометрическую и взрывную подготовку приконтактных зон залежей. Геологогеометрическая подготовка выемочного участка включает операции по делению высоты на рабочие подступы, формированию заходок, схемы взрывания в зажатой среде, контурному выделению зон концентрации качественных и бедных руд. Далее геологогеометрическая подготовка завершается с проведением минеральной подготовки добытой руды к предобогащению и переработке. Взрывная подготовка выемочного участка включает операции по выбору схемы и расположения буровзрывных скважин, их оперативное опробование, способа взрывания в зажатой среде, высоту взрываемого уступа или подступа.

Сущность собственного процесса селективного разделения руд и пород заключается в последовательном ведении выемки взорванной горной массы с поперечными заходками и подступными верти- 6 026718 кальными слоями, с использованием вышеприведенных формул определения их размеров, дифференцированных по выделенным зонам концентрации руд и пород путем порционного разделения их в очистном забое сверху вниз, в прямом и обратном направлениях, с помощью разработанных кондиционнотехнологических критериев.

Динамика комбинирования процесса сводится к последовательному ведению селекции заходками и подступами слоями с переменными высотами и дифференцированными углами экскавации взорванной горной массы с последующей их экскавации и погрузке в очистном забое. Вертикальная экскаваторная выемка взорванной рудопородной массы по подуступам осуществляется раздельным черпанием разновидностей руд и пород путем поочередного снятия слоев на определенную площадь или большую площадь развала. При этом учитывается, что толщина раздельно извлекаемого слоя с верхней погрузкой ориентировочно равна (Ломоносов, 1975), ^+г)> ^Η„™»- - максимальная высота разгрузки экскаватора, к+г)высотный параметр автосамосвала с допустимым зазором до днища ковша.

Технологический процесс порционного разделения объемов руд и пород заключается в регулировании их соотношения при погрузке емкостей погрузочно-транспортных механизмов (ковша экскаватора и транспортных средств), исходя из фактического порционного значения кондиционно-технологического

А_к критерия ^κ·ρ·

В условиях выемки приконтурных участков полезного ископаемого с лежачего бока, если фактическое значение кондиционно-технологического критерия выше своего оптимального предела, 0), перемешанная рудопородная масса в емкостях автотранспортного средства вывозится на добычные склады (или на обогатительную фабрику), в обратных случаях ίΆρ·^< ·) на отвалы вскрышных масс или на склад отходообразующих рудопородных масс. Для контроля учитывается дополнительный критерий (γ), учитывающий среднего качества выходы перемешанной рудопородной массы, извлекаемые из приконтурного полезного ископаемого ί®'’’) относительно установленного по карьеру браковочного предела на качество руды. Здесь ^а<о и для случаев, когда ^>| и наоборот, для случаев - ^<1.

Способ обеспечивает, устраняет качество снижения наименьших потерь и засорения руд при добыче, оправдывает допускаемые расходы из-за повышения себестоимости за счет снижения производительности экскаватора (примерно 10-30%). Этот способ весьма эффективен при разработке ценных руд, особенно в условиях визуального различия руды и пород, и предназначен для условия отработки сложных по геометрии залегания и форм контактов рудных тел с большой перемещаемостью руд и пород.

Пример.

По данным разведки и эксплуатационного опробования выемочного приконтурного участка рудного тела составлена его квалиметрическая карта в масштабе 1:200. Определены средние значения горизонта ! ζ ) тальных и вертикальных мощностей распространенных контактных рудных неровностей у·”·/, мощности и качества (содержания руд и пород), подсчитаны показатели сложности и изменчивость по формулам (1-3), оценочные показатели (^к»м, К»,) по формулам (4), (5), по которым оконтурованы зоны концентрации разновидностей руд и пород. По формулам (6-10) проведена дифференциации уступа на подуступы ^,=/КЗ ^=/(К_га)

Для контроля используется неравенства

Ь_пу<Н_у-1₈р

Расчет оптимального значения кондиционно-технологического критерия разделения руд и пород произведен согласно разработанной аналитической оценке (11) для условия отработки приконтурных зон хромитовых залежей по Южно-Кемпирсайским месторождениям, разрабатываемым карьерами.

Фактические данные по карьеру 40 лет Донского ГОКа: ^с« =35-50,2%, в=0, нормативы эксплуатационных потерь №=1,5%) и разубоживания (Κ,-11,5%) и величина кондиционного браковочного предела на качество добычи ^{= 30%} ‘ТА.

Оптимальное значение кондиционно-технологического критерия разделения взорванной рудопородной массы при очистной выемке определяется, исходя из значений О» в, в„, п„, в„ с учетом оптимальной величины браковочного предела по формуле (11).

С__0Л

Фкп =К р для контроля

Ал или '^{Р П}»

Исходные данные по карьеру 40 лет КазССР: ^сб=⁵⁰>^2%> ^в=°> в₀=13,5, к„=17,5%, π„=ι,5%.

При расчете по вариантам: при С_й-35-50,2%, оптимальное значение критерия равен ^{= 0,95;} 2) при !%, =1,09; ₃) _при Сб=35%, = 1,96.

Утвержденное значение минимального бортового содержания окиси хрома в руде согласно ГКЗ по

- 7 026718

Кемпирсайским хромитовым месторождениям принято равным “^30%.

При таком значении бортового содержания полезного компонента полученные размеры кондиционно-технологического граничного предела на разделение рудопородной массы (^.,=0,⁹⁶^⁹⁷) обусловлены фактически установленным оптимальным соотношением потерь и разубоживания руд по карьеру 40 лет, по которому разубоживание руд в 7 раз выше чем их потери (^^/п = 1Лраз), когда проектное их содержание примерно равны ^_ Гб раз).

Кроме того содержание окиси хрома по теряемой руде (^си^>30%) приняты значительно ниже, чем его значения по месторождению. Согласно полученным значениям по трем вариантам цг' = 0 96 ГГ = 1 09 IV =196 * г ’ ’ > > кр > · кондиционно-технологические критерии разделения руд и пород при экскаваторной выемке взорванной рудопородной массы будут равны по первому варианту ^Впш - , по

В„ второму ~ 1,0977_пш и по третьему ^в”ш ¹86П_пш.

Результирующим выводом по полученным результатам расчета будут следующие: в очистном забое при экскавации и погрузке взорванной рудопородной массы в ходе отработки приконтурных зон залежей следует соблюдать это критерийное технологическое соотношение между объемами перемешиваемых руд ^плш и пород &^пш.

Это осуществляется путем доведения доли перемешиваемой вскрышной массы в перемешиваемом объеме руды не менее чем ^,(/| - °>⁹⁶⁷⁷лш (при первом варианте), не менее чем Ά ~^|’⁰⁹⁷⁷™' (при втором варианте), не менее чем ~ (при третьем варианте) в ходе порционного разделения объемов руд и пород при селекционной экскавации и порционной погрузке взорванной рудопородной массы на погрузочно-транспортные механизмы. В условиях селективной выемки видимость руд и пород, геологомаркшейдерское обеспечение, режим ведения селекции, геолого-технологические элементы развития выемочного пространства, взрыв в зажатой среде вполне обеспечивает достоверности регулирования оптимального соотношения перемешиваемых объемов руд и пород в емкостях экскаваторнотранспортных механизмов, по которым проводится порционное разделение добычи и вскрыши непосредственно в очистном забое при экскавации и погрузке с последующим вывозом их на рудные склады (или на ОФ) или на вскрышные породные отвалы.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   Способ селективной выемки приконтурных полезных ископаемых при открытой добыче, включающий составление квалиметрической карты проявления рудных и породных контуров приконтактных зон, селективную отработку их поперечными заходками и подуступами, установление кондиционнотехнологического критерия разделения руд и пород, отличающийся тем, что составляют квалиметрическую карту выемочного участка, по нему выделяются зоны концентрации рудных и породных масс, по разработанным кондиционно-технологическим критериям для минимизации качества потерь отходообразования при добыче определяют высоту подуступа и кондиционное удельное соотношение объемов руд и пород, по которым регулируют кондиционность емкостных объемов погрузочно-транспортных механизмов при подуступной экскавации и порционной погрузке рудопородной массы.