02 октября 2022, Воскресенье06:30 МСК
Курсы на 02.10.2022
60,24 -0,66
Au 1 809 +0,17%
Ag 20,61 -0,46%
61,52 -0,88
Pt 940,30 -0,28%
Pd 2 201 -1,11%
Вход/Регистрация

Скрытые потери и разубоживание

П.И. Кушнарев.pngП.И. Кушнарев —  Главный специалист Отдела геолого-экономической оценки месторождений, экологии и лицензирования ФГБУ «ВИМС», член Общества экспертов России по недропользованию (ОЭРН) — председатель секции твердых полезных ископаемых, к.г.-м.н.

Потери и разубоживание являются одни-ми из важных элементов геолого-экономической оценки месторождения на стадии разработки технико-экономического обоснования кондиций и технического проекта разработки. Особое значение задача их определения приобретает в связи с предстоящим утверждением новой редакции Классификации прогнозных ресурсов и запасов твердых полезных ископаемых, в которой предполагается оценка «извлекаемых» запасов. 

Существует ряд методик расчета потерь и разубоживания, которые устанавливают общие их принципы для различных типов месторождений полезных ископаемых. В частности, одна из методик была разработана в институте Иргиредмет [1]. Наиболее простая для использования методика изложена в ВПНТ-35-86 [2]. Каждая отрасль горной промышленности имела собственные нормативы, которые закладывались в проекты новых и реконструируемых рудников. В их основу положены аналитические методы, рассматривающие влияние горно-технических факторов на величину потерь и разубоживания. Как правило, имеющиеся подходы ориентированы на объекты с четкими геологическими границами — жилы, линзы, пласты и пластообразные залежи.

В последнее время все большее значение, особенно для золоторудных месторождений, приобретает открытая отработка объектов штокверкового и штокверкоподобного типа. Они отличаются неустойчивостью (вероятностным характером) границ рудных тел, определяемых по данным опробования. Особенностью является чрезвычайно плохая воспроизводимость этих границ, связанная со случайным пространственным положением проб, погрешностями опробования и плотностью сети наблюдений.

Действие отмеченных «геолого-методических» факторов, не учитывается существующими нормативными документами и, как правило, не анализируется при проведении добычных работ. В результате возникают потери и разубоживание, которые могут быть названы «скрытыми», так как они часто не попадают в поле зрения горняков и геологов. Вместе с тем понимание условий их формирования может использоваться для оптимизации параметров эксплуатационного опробования и технологии ведения открытых добычных работ.

С точки зрения государственного регулирования наиболее важными являются нормативы потерь, которые контролируются Госгортехнадзором. С позиций недропользователя чувствительным показателем работы предприятия является разубоживание; оно не лимитируется государственными органами, но приводит к ошибкам в планировании очистных работ, к «неподтверждению» разведанных запасов, к различиям плановых и фактических показателей отработки и к другим негативным последствиям, в том числе экономическим. 

Реальная ситуация, особенно при открытой отработке месторождений твердых полезных ископаемых, говорит о том, что разубоживание руд при добыче чаще всего превышает расчетное; ненормативные потери, как правило, компенсируются за счет полезного ископаемого в разубоживающей массе или за счет прироста запасов за пределами разведочного контура. 

При сопоставлении данных разведки и отработки снижение качества полезного ископаемого в добываемой руде, как правило, без должного обоснования объясняется недостаточным уровнем ограничения выдающихся содержаний по разведочным данным.

Основными факторами, не влияющими на расчеты плановых потерь и разубоживания, но дополняющими их при проведении эксплуатационных работ являются:
  • влияние представительности опробования, проявляющейся через эффект основания и информационный эффект;
  • влияние методики ведения эксплуатационных работ, в том числе переход на повышенную длину проб эксплоразведки (в сравнении с разведочной стадией);
  • несоответствие длины рудных интервалов размерам выемочных единиц;
  • неоптимальная ориентировка проб эксплоразведки относительно рудоконтролирующих структур.
Под представительностью опробования понимается степень соответствия содержаний в пробе истинному содержанию в оцениваемом объеме. 
Наличие ошибок в оценке содержаний по пробам, относительно содержаний в окружающем их объеме недр (элементарных блоках или объемах селекции) характеризует «информационный эффект». Количественно он описывается значениями систематических и случайных ошибок в оценке содержаний. При разделении (оконтуривании) участков недр на «рудную» и «безрудную» части по данным, обладающим случайными ошибками, всегда возникает так называемая «ошибка сортировки». Её появление связано с тем, что одни объемы недр, с истинным содержанием, превышающим заданный предел, ошибочно могут быть отнесены в безрудную часть, а другие, с недостаточно высокими истинными содержаниями, будут считаться рудой. В результате истинное содержание в оконтуренной рудной части будет всегда ниже расчетного. Схема, иллюстрирующая проявление ошибок сортировки, представлена на рисунке 1. 

Рис. 1. Влияние информационного.png

Рис. 1. Влияние информационного эффекта (низкой представительности опробования) на ошибки сортировки (на величину потерь и разубоживания)

Ошибки опробования (дисперсия) складываются из ошибок отбора, обработки и аналитических работ. Снижение ошибок отбора проб воз-можно за счет увеличения общего объема отбираемой пробы, а также соблюдения условий отбора представительной навески.

Обработка проб по обычной методике также может приводить к искажениям содержаний за счет того, что относительно крупные золотины плохо поддаются дроблению, «развальцовываются» и в определенной мере сохраняют свои размеры. Они могут случайно попадать или не попадать в навески для анализов, что определяет высокий уровень случайных ошибок определений. Для снижения этих погрешностей рекомендуется выполнять предварительное гравитационное обогащение проб или отсев крупной фракции. 

Низкое качество аналитических работ отражается в величине случайных погрешностей анализов и в наличии систематических ошибок определений. Устранение или снижение уровня этих ошибок должно базироваться на результатах внутреннего и внешнего контроля при условии регулярности его проведения.

Влияние низкой представительности на результаты оконтуривания оруденения представлено на рисунке 2, где показаны «истинные» границы балансовых и забалансовых руд на эксплуатационном уступе. Рассмотрены 4 варианта определения содержаний в точках наблюдения (скважинах БВР) при условии, что опробование обладает случайными среднеквадратичными ошибками на уровне 50 %.

Рис. 2. Варианты оконтуривания.png

Рис. 2. Варианты оконтуривания оруденения по малопредставительным пробам: 
красное — истинный контур балансовых руд; зеленое — истинный контур забалансовых руд; пунктир — контуры руд по результатам эксплуатационной разведки по вариантам

Видно, что границы оруденения по каждому из вариантов различаются между собой. Отмечаются случаи, пробами не подтверждаются контуры балансовой руды, что приводит к ее потере при выемке. В то же время кондиционные содержания устанавливаются за ее границей, в результате чего, контуры выемки необоснованно расширяются, приводя к разубоживанию товарной руды.

Эффект основания проявляется в изменении параметров распределения признака в элементарных блоках относительно распределения в пробах; в наибольшей мере он отражается на дисперсии признака.

Различие распределений содержаний золота по пробам сопровождающей эксплуатационной разведки и блокам отражается графически на рисунке 3. Видно, что распределение в исходных пробах даже в логарифмическом масштабе имеет резко асимметричный характер. В сравнении с ним распределение содержаний в блоках становится более симметричным.

Рис. 3. Гисторгаммы распределения.png

Рис. 3. Гисторгаммы распределения содержаний золота по пробам (вверху) и по элементарным блокам (внизу)

Разделение приведенных совокупностей на «рудную» и «безрудную» части по заданному предельному содержанию (0,5 г/т) приводит к разным результатам; содержания в элементарных блоках оказываются заниженными на 21 %, а объем руды при этом завышается на 23 %. Таким образом, проявление эффекта основания, так же как и информационного эффекта, приводит к снижению качества добываемых руд. 

Влияние методики эксплуатационного опробования на величину потерь и разубоживания можно рассмотреть на основе схемы, приведенной на рисунке 4. Представлено пологое рудное тело, оконтуренное на стадии разведки по скважинам при бортовом содержании 1 г/т при минимальной мощности рудного тела 5 м. Условно принято, что среднее содержание золота в пересечениях и рудном теле составляет 5 г/т; такие руды можно считать богатыми. 

Рис. 4. Схема формирования.png

Рис. 4. Схема формирования разубоживания и потерь на открытых горных работах за счет перехода на увеличенную длину проб при отработке

В обычно процессе эксплуатации производятся бурение взрывных скважин и их опробование на всю высоту эксплуатационного уступа (5 м). При таком ведении работ в сравнении с разведкой меняется система опробования; длина проб взрастает с 1 м (разведка) до 5 м. 

Руда среднего и низкого качества появляется по данным сопровождающей эксплуатационной разведки (СЭР) вследствие частичного пересечения скважинами богатого рудного тела в его краевой части. Вследствие этого происходит увеличение запасов руды (в приведенном примере почти на 30 %) и ее «разубоживание» на такую же величину. За счет отмеченного фактора (увеличения длины проб) происходят также потери руды при оконтуривании (красная штриховка). В центральной части рисунка 4 видно, что маломощный участок рудного тела пришелся на границу уступов; содержание золота в каждой из скважин выше и ниже горизонта оказалось ниже бортового лимита 1 г/т, из-за чего они не должны включаться в контур выемки. Отмеченное положение усугубляется тем, что скважины смешены относительно друг друга и не образуют единое «сплошное» пересечение. Такое положение также является типичным для условий отработки. Аналогичным образом могут формироваться потери и разубоживание при крутом залегании рудного тела.

На рассмотренной схеме приведено рудное тело простого строения с четко выдержанными контактами. В реальных ситуациях «истинный» контур рудного тела является более сложным, что в еще большей степени затрудняет задачу оценки его параметров по данным СЭР. 

Следующим фактором, определяющим «скрытое» разубоживание, является несоответствие мощности рудного тела в пересечениях выемочной мощности. При оконтуривании оруденения по установленным кондиционным показателям допускается включение в подсчет интервалов, мощность которых не достигает минимальной мощности рудного тела, но имеет соответствующий/достаточный метрограмм.

На рисунке 5 иллюстрируется гистограмма распределения рудных интервалов, выделенных по бортовому содержанию 0,6 г/т при установленной минимальной мощности 5 м на одном из золоторудных объектов. Видно, что большая часть (67 %) рудных интервалов имеет мощность менее 5 м, хотя средняя мощность 4,34 м почти соответствует этому показателю. Пересчет, основанный на доведении мощности таких интервалов до установленных 5 м, показывает, что в этом случае в отработку требуется дополнительно вовлечь вмещающие породы из приконтактовой части, объем которых будет составлять около 28 % оцененного объема рудного тела. В случае, если содержания золота во вмещающих породах окажутся относительно низки-ми, снижение качества добываемой руды будет соответствовать указанному уровню. Следует отметить, что расчетное разубоживание в данном случае составляет 12–15 %.

Рис. 5. Гистограмма распределения.png

Рис. 5. Гистограмма распределения мощности рудного тела

Влияние взаимной ориентировки рудоносных структур и разведочных пересечений на результаты оконтуривания также часто недооценивается при анализе результатов разведки и эксплуатации. Для штокверкоподобных месторождений характерна разнообразная ориентировка рудоносных прожилков, что в ряде случаев приводит к неоптимальной ориентировке оси скважин по отношению к определенной системе трещин. Эта ситуация может быть продемонстрирована на примере одного из золоторудных месторождений (рис. 6), на котором прослеживаются основные субвертикальные рудоносные структуры крутого залегания, представляющие собой трещины скола, и оперяющие — трещины отрыва.

Рис. 6. Оконтуривание штокверкового.png

Рис. 6. Оконтуривание штокверкового оруденения на эксплуатационном уступе по результатам опробования скважин БВР. Синий цвет — кварцевые золотоносные маломощные жилы и прожилки

Видно, что при формальном оконтуривании оруденения по установленному бортовому содержанию (0,8 г/т), положение границ рудных тел (красный контур) не совпадает с положением рудоносных структур. Такая ситуация объясняется тем, что скважины располагаются почти по падению прожилков и содержания золота по ним не являются представительными для окружающего объема. В соответствии с принципами разведки результаты опробования по таким пересечениям должны считаться «браком». На данном месторождении по отчетности фиксируется снижение качества добываемой руды почти в 2 раза в сравнении с расчетным содержанием. 

Проблема регулирования потерь и разубоживания при открытой отработке штокверковых и штокверкоподобных месторождений может решаться разными путями, включающих в том числе:
  • обоснование и корректировка методики эксплуатационного опробования (изменение длины проб и их ориентировки, обоснование представительности проб);   
  • предварительное определение границ рудных тел (построение каркасов) по данным опережающей эксплоразведки; ведение очистных работ в соответствии с установленными контурами;   
  • совершенствование методики рас-чета плановых потерь и разубоживания с учетом отмеченных факторов.
Реализация данных подходов требует проведения теоретических и экспериментальных исследований, подкрепленных расчетами экономической целесообразности принятия тех или иных решений. 

книга.png1. Инструкция по определению, нормированию и учету потерь и разубоживания руды и песков на рудниках и приисках Министерства цветной металлургии СССР (г. Иркутск, Иргиредмет. 1992 г.).
2. Нормы технологического проектирования горнорудных предприятий цветной металлургии с открытым способом разработки (ВНТП 35-86) Минцветмет СССР. (Унипромедь. Гипроникель. Гипроцветмет. Свердловский горный институт). 1986 г. (согласовано с Госстроем СССР, ГКНТ, Госгортехнадзором СССР. 1986 г.).

Опубликовано в журнале “Золото и технологии”, № 3 (37)/сентябрь 2017 г.



Правовое регулирование экспорта аффинированного драгоценного металла или сырья, содержащего драгоценные металлы, из Таможенного союза ЕАЭС
Изменения в порядке досрочного прекращения, ограничения, приостановления права пользования недрами с 1 января 2022 года
Календарь экологической отчетности от компании «Хорошая-Экология»
Судебная практика по оспариванию предписаний и постановлений органов Росприроднадзора о привлечении к ответственности за нарушение условий, установленных лицензиями или техническими проектами
Заказать журнал
ФИО
Телефон *
Это поле обязательно для заполнения
Электронный адрес
Введён некорректный e-mail
Текст сообщения *
Это поле обязательно для заполнения
Пройдите проверку:*
Поле проверки на робота должно быть заполнено.

Отправляя форму вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности.

X