Про­цес­синг ка­чес­тва до­быва­емых руд

А.В. Кавыршин — К.т.н., директор ООО ГК «Инновационные технологии»

Добытые руды являются продукцией горных работ, качество которых зависит от природных свойств в недрах, оценки разведанных запасов, принятых проектных и производственных решений по технологическим процессам добычи, организации и управления производственными процессами.

Действующим ГОСТ [1] качество продукции определяют как степень соответствия удовлетворения потребностям.

В соответствие законодательством РФ, по результатам ТЭО кондиций определяются потребности государства в налогах и платежах путем определения экономически целесообразного извлечения из недр объема руд и содержания в нем полезного ископаемого. При этом, природная полезность добываемых из недр руд понижается на величину потерь при добыче.

В итоге, недропользователь директивно, если на стадии разработки и согласования проектных решений по освоению месторождения не защитил свои интересы, получает оценку качества руд месторождения по двум постоянным величинам, объему руд и содержанию в нем полезного ископаемого.

Риск неподтверждения запасов это риск недропользователя. Действующими инструкциями [2, 3] величины погрешности определения запасов не регламентируются. Однако, многолетняя практика геологоразведочных работ [4] ориентирует на следующие величины погрешностей при разведке рудных месторождений:

• для категории «А» — не более ±10%;
• для «В» — ±25%; для «С» — ±40-50%.

Данное обстоятельство, согласно вышеизложенному, предполагает прирост или неподтверждение запасов при том, что, в соответствии с действующими требованиями, проект на разработку месторождения выполняется из расчета 100% поставленных на государственный баланс запасов руд. В общем случае, запасы руд, оцененные по результатам детальной разведки, не совпадают ни по объему, ни по содержанию с извлекаемыми в последующем запасами.

Неполная информация о запасах при разработке месторождения, изменяющиеся в плане и по высоте рудной залежи показатели качества руд, динамика цен на полезное ископаемое и затрат на его добычу непрерывно изменяют качество добываемых руд во время разработки месторождения.

Под качеством добываемых руд автор понимает совокупность объективно присущих рудам месторождения свойств и характеристик, варианты которых формирует недропользователь дискретно во времени разработки месторождения с целью получения прибыли при ископаемого из недр.

Проект разработки месторождения не решает проблему качества добываемых руд. По существу, по результатам выполнения проекта разработки месторождения определяют технологии извлечения полезного ископаемого из недр, оценивают размер инвестиций с ожидаемой прибылью и отчисления налогов и платежей в бюджеты разных уровней. Еще, после экспертиз и согласований, проект обретает статус разрешительной документации на освоение месторождения.

В проекте на разработку месторождения могут быть лишь созданы технологические условия для обеспечения качества добываемых руд и то не всегда. Потери качества добываемых руд могут быть заложены уже и в проекте разработки месторождения. Выражаться это может в несоответствии ориентации фронта развития добычных работ по отношению к изменчивости содержания полезного ископаемого, принятых способах и технологических схемах эксплуатационной разведки, подготовки и выемки запасов, принятого горного оборудования, других причин, которые на стадии разработки проекта не могли быть вскрыты.

Объективно обусловленная необходимость управления непрерывно и значимо меняющимися показателями качества добываемых руд при разработке месторождения не регламентируется. Обычно предполагается, что если государственными кондициями определено качество руд в недрах, то для извлечения прибыли от недропользования достаточно иметь проект на разработку месторождения и нанять персонал для добычи и переработки руд.

Горно-геологические условия неповторимы и разнообразно отношение к понятию качества добываемых руд непосредственных исполнителей. Но есть и типичные ошибки при неорганизованном управлении качеством руд.

Первые ошибки, это ошибки субъективной интерпретации результатов эксплуатационной разведки при выделении контуров рудных тел, сортов руд и оценки средних содержаний полезного ископаемого в выделенных полигонах. На рис. 1 приведены результаты оконтуривания рудничными геологами рудных тел по результатам опробования пыли взрывных скважин.

Рисунок 1. Субъективная интерпретация результатов эксплуатационной разведки по пробам пыли взрывных скважин: малиновым, синим и черным цветом выделены три сорта руд. На фабрику будет направлено то, что выделено малиновым цветом.

Часто возникающие ошибки в данном случае обусловлены неверной обработкой ураганных проб и (или) отождествлением оценок содержаний при эксплуатационной разведке с результатами детальной разведки, произвольным отбором проб. В результате, часть балансовых запасов классифицируется как порода и направляется в отвал, другая часть классифицируется как руда с пониженной полезностью. В итоге возникает «неподтверждение» запасов. Еще одной причиной ошибочного выделения границ рудных тел или сортов руд является высокая вариация показателей качества в границах рудного блока и большим числом данных, которое объективно, без применения специальных математических методов, обработать не возможно, что в итоге также проводит к потерям качества руд. Например, те же результаты эксплуатационной разведки, что на рис.1, с применением математических методов могут быть интерпретированы иначе. На рис. 2 приведено изменение содержаний полезного ископаемого в этом же рудном блоке по результатам геостатистического анализа с использованием авторской программы «G-MINE», по результатам которого на рис. 3 приведены границы рудного тела по заданному бортовому содержанию. Разница в объемах разведанных запасов в зависимости от интерпретации исходных данных даже визуально весьма существенна.

Рисунок 2. Изменение содержаний полезного ископаемого в этом же рудном блоке по результатам геостатистического анализа (G-MINE).

Рисунок 3. Границы рудного тела по заданному борту (G-MINE). На фабрику будет направлено то, что выделено кирпичным цветом.

Ошибки горных работ обусловлены несоответствием параметров БВР и технологических схем добычи горногеологическими особенностям конкретного участка месторождения. Может быть и горного оборудования, поскольку на стадии проектирования укрупненно осуществлялся выбор оборудования применительно к понятию выемочной единицы, за которую, как правило, при проектировании принимается добычной уступ в границах карьера. При управлении качеством добываемых руд инженерные службы оперируют меньшим объемом, равным, как максимум, объему подготавливаемого к добыче рудного блока. Поэтому, без организованного управления качеством добываемой руды непредусмотренные проектом возможности повышения качества добываемых руд, например, путем применения соответствующих схем взрывания, разработки уступов подуступами, селективной выемки пород или руд из рудного блока, могут быть не востребованы.

Без определения понятия качества добываемых руд недропользователем, маркшейдерская служба вместо активной позиции охраны недр пассивно констатирует неподтверждение балансовых запасов без должного контроля за исполнением процессов горных работ. При этом, зачастую, «неподтвержденные», а фактически потерянные запасы, переносят на будущие периоды путем повышения содержаний в еще не полностью отработанных геологических блоках, тем самым внося дополнительный хаос в неорганизованное управление качеством добываемых руд. Дополнительно, экономическая служба может требовать повышения содержания в добываемой руде, а отдел по труду — соблюдать нормы выработки при добыче руд. В конечном счете, при неорганизованном управлении, вариант качества добываемых руд формируется в виде случайного образа, в котором отражаются межличностные производственные отношения непосредственных исполнителей.

Потеря качества добываемой руды является главным экономическим риском недропользователя, поскольку при полных затратах на производство упускается существенная доля доходов, преимущественно только за счет отсутствия ясного и однозначного понимания сути проблемы и квалифицированных усилий для ее разрешения.

Проблема обеспечения качества добываемых руд решается недропользователем путем разработки и внедрения соответствующего технологического регламента процессов горных работ.

Целью технологического регламента является определение правил и процедур формирования, обеспечения и контроля качества добываемой руды на стадии эксплуатационной разведки, подготовки руд к выемке, добычных работах и экономическом планировании для достижения наибольшей прибыли при разработке месторождения.

Выводы:

1. Главным экономическим риском недропользования являются потери качества добываемых руд;
2. Обеспечение качества добываемых руд достигается путем разработки и последующего исполнения соответствующего технологического регламента процессов разведки, добычи, контроля и управления качеством руд;
3. При существующей практике разработки рудных месторождений, резервы увеличения извлечения золота из недр при внедрении технологического регламента обеспечения качества добываемых руд автором оцениваются в 12 ± 7 % с соответствующим снижением себестоимости добычи и увеличением получаемой прибыли.

Список литературы:

1. Международный стандарт ИСО 9000:2005 (ГОСТ Р ИСО 9000:2005). Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь;
2. Классификация запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых, утверждена Приказом МПР от 07.03.1997 г. № 40;
3. Методические рекомендации по применению Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых. Золото рудное. Утв. Распоряжением МПР России от 05.06.2007 г. № 37-р;
4. Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых. Авт.: Е.О. Погребицкий, С.В. Парадеев, Г.С. Поротов и др. — М.: Недра, 1977. — 405 с.

Опубликовано в журнале «Золото и технологии» № 3(21)/сентябрь 2013 г.