Горно-геологическая и экономическая характеристика рудных месторождений

1. ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

1.1. Размеры, запасы и ценность рудных месторождений

Балансовые запасы месторождения определяются по фор­муле:

где L - длина месторождения по простиранию; B - длина месторождения по падению; y - объемный вес руды.

Длина рудных месторождений по простиранию колеблет­ся от нескольких сотен метров до десятков километров. Разве­данная длина месторождения по падению достигает 4-5 км. Пока горные работы ведутся на значительно меньшей глубине.

Различают нормальную m, горизонтальную m и верти­кальную m_B мощности месторождений. Они связаны между собой следующими зависимостями:

где а - угол падения месторождения, град.

По нормальной мощности рудные месторождения разде­ляются на 5 групп:

1.Весьма тонкие - до 0.5 м:

2.Тонкие - 0.5 - 2 м:

3.Средней мощности - 2 - 5 м;

4.Мощные - 5 - 20 м,

          5.Весьма мощные - более 20 м. Средняя мощность месторождения рассчитывается по данным скважинной разведки:

где i - количество скважин.

По объемному весу руды (вес единицы объема руды) квалифицируются на три категории:

1. Тяжелые - более 3,5 т/м³;

2. Средние - 2,5-3,5 т/м³;

3. Легкие - менее 2,5 т/м³.

По углу падения месторождения делятся на три типа:

1. Горизонтальные и пологопадающие - 0-20°;

2. Наклонные - 20-50°;

3. Крутопадающие - более 50°.

По количеству геологических запасов можно выделить следующие четыре группы месторождений: уникальные, круп­ные, средние и мелкие.

Ценность руды зависит преимущественно от содержания в ней полезных компонентов и их стоимости. По ценности руды разделяются на богатые, средней ценности и бедные.

Количество металла, содержащегося в 1 т руды, можно определить по формуле:

где с - процентное содержание металла в руде.

Среднее содержание металла в монометаллическом мес­торождении можно определить по формуле:

где с1,с2,с3 - содержание металла по участкам месторожде­ния, ^% ; Б₁, Б₂, Б_i - количество запасов в этих участках, т.

Если месторождение полиметаллическое, то содержание металлов приводится к условному содержанию одного из металлов по формуле:

где C₁, C₂, C_i - содержание металлов в месторождении, %;

Ц_1, Ц₂, Ц_i - цена 1 т металла, р.

При технико-экономических расчетах используются сле­дующие показатели ценности руды:

1. Балансовая ценность руды - ценность металлов, содер­жащихся в 1 т балансовой руды,

2.-Валовая ценность руды - ценность металлов, содержа­щихся в 1 т рудной массы.

 3. Извлекаемая ценность руды - ценность металлов, извлекаемых из 1 т балансовой  руды,

где б_i - выход металла из 1 т балансовой руды, см.(15); К_к -коэффициент качества руды, ф-ла (40); И₀ - коэффициент извлечения металла из руды при обогащении, доли ед.; И_м -коэффициент извлечения металла при металлургической пе­реработке концентрата, доли ед.

Сквозной коэффициент извлечения металла при перера­ботке руды рассчитывается по формуле:

1.2. Основные зависимости -для расчета количества конечной продукции горного производства

В большинстве случаев конечной продукцией горного про­изводства является рудная масса, концентрат или металл. Для технико-экономических pасчетов необходимо знать выход про­дукта из 1 т балансовой руды или количество ( расход) балансовой руды, необходимой  для получения 1 т конечной продукции.

где n,p - коэффициенты потерь и разубоживания руды, см. формулы (29) и (43).                              

Выход концентрата из 1т балансовой руды :

где с_к- содержание металла в концентрате, %; а - содержание металла в рудной массе, %; К - коэффициент качества руды, доли ед., см. формулу (40).

Выход металла из концентрата, полученного из 1т руды:

Выход металла из 1т балансовой руды:

Необходимое количество балансовой руды для получения конечного продукта горного производства является величиной, об­ратной «выходу» продукции из 1 т балансовой руды. Количество балансовой руды, необходимой для получения 1т рудной массы:

1.3. Основные зависимости для расчета себестоимости

конечной продукции горного производства

Себестоимость 1 т концентрата:

где С_g , С_тр.р , С_о - себестоимость добычи, обогащения и тран­спортировки руды от рудника до обогатительной фабрики, р.

Себестоимость 1 т металла:

где С ^ - себестоимость транспортировки концентрата, полу­ченного из 1 т руды на обогатительной фабрике, до металлур­гического завода, р ; С_м.п. - себестоимость металлургического передела концентрата, полученного из 1 т руды, р.

В случае, если руда поступает на металлургический завод, минуя стадию обогащения, себестоимость 1 т металла:

Прибыль, получаемая из 1т металла:

где Ц - цена 1 т металла, р.

Себестоимость переработки 1 т руды в концентрат:

1.4. Основные зависимости при определении потерь руды и металла

При определении основных зависимостей используются следующие буквенные выражения:

Б - балансовые запасы, т;

Д - полученная рудная масса в результате разработки балансовых запасов, т;

П - количество потерянных балансовых запасов, т ;

В - количество примешанных вмещающих пород в руд­ной массе, т;

с - содержание металла в балансовой руде, % ;

а - содержание металла в рудной массе, % ;

в - содержание металла во вмещающих породах, %. Потери руды при разработке месторождений происходят в результате неполноты отбойки руды по контуру рудного тела, в целиках, оставленных в выработанном пространстве, неполноты выпуска отбитой руды, просыпания мелочи • закладку.

В любых условиях технически возможно вести разработ­ку месторождений с минимальными потерями руды в размере 2-5 %, но это требует применения дорогих способов разработ­ки и экономически оправдывается лишь при выемке место­рождений с ценной рудой. При разработке руд средней ценнос­ти допускаются потери 10-20 %, а при выемке полезных ископаемых низкой ценности, например ангидрида, соли, экономически оправданы потери в размере 50 % и более.

Потери руды относительно конкретных балансовых запасов определяются коэффициентом потерь п:

Коэффициент потерь металла :

В том случае, когда к балансовой руде примешивается  процессе добычи пустая порода, т.е. в= О, то п = п_м.

Коэффициент потерь металла может оказаться отрица­тельной величиной, если количество металла во вмещающих породах В_в будет больше, чем количество металла в теряемой руде П_с.

1.4.1. Определение потерь руды. В практической деятель­ности рудника потери балансовой руды рассчитываются пря­мым или косвенным методами.

Прямой метод - непосредственный замер маркшейдер­скими инструментами теряемой части балансовых запасов.

Косвенный метод (аналитический) - применяется в том случае, когда невозможен прямой. Например, при системах с обрушением руды и вмещающих пород.

Метод основывается на совместном решении двух урав­нений:

уравнение баланса руды Д = Б - П + В, т;        (31)

уравнение баланса металла Д_а = Б_с- П_с + В_в ,т.    (32)

В этих уравнениях величины П и В неизвестные. Решая уравнения путем исключения В, получаем:

при в == 0 получаем:

Решая уравнение путем исключения П, получаем: