Оптимизация параметров и объемов эксплуатационной разведки золоторудных месторождений

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Оптимизация параметров и объемов эксплуатационной разведки золоторудных месторождений

22.01.2020

Наиболее важным и сложным вопросом при выборе системы эксплуатационной разведки является оптимизация плотности и геометрии сети наблюдений и опробования.

В 1980-е годы на многих горнодобывающих предприятиях цветной металлургии были проведены исследования по разработке методических пособий по определению оптимальных параметров сети и нормативов эксплуатационной разведки, основанные преимущественно на оптимизации погрешностей оконтуривания и экономической эффективности разведки. Для золоторудных месторождений подобные разработки по определению нормативов, объемов и затрат на эксплуатационную разведку, проведенные под руководством М.А. Свирского, базируются на опытностатистических данных, собранных на предприятиях бывшего "Союззолото" Минцветмета СССР и Главзолоторедмета Казахской ССР. Исходя из целевого назначения эксплуатационной разведки - уточнения сведений о запасах, подготавливаемых к очистной выемке, и запасах, находящихся в отбойке, - авторы считают целесообразным устанавливать нормативы эксплуатационной разведки как удельные объемы выработок и опробования опережающей разведки в расчете на 1000 т подготавливаемых запасов, а сопровождающей разведки - на 1000 т очистной добычи.

Результаты многолетних исследований, выполненных в Иргиредмете В.А. Филонюком, Ю.А. Казаченко, В.Т. Григоровым, М.Г. Решетником, В.Б. Сухининым и другими, показывают, что для эффективного проведения эксплуатационной разведки невозможно инструктивно рекомендовать ни вариант эксплуатационной разведки, ни размеры сети скважин (или выработок), ни расчеты оптимальных объемов и допустимых затрат на эксплуатационную разведку. На каждом конкретном месторождении эти вопросы могут быть решены только в зависимости от конкретных условий, к которым относятся: способ разработки месторождения, структурно-морфологические типы рудных тел, сложность деталей их строения и условий залегания в масштабе объекта ближайшей отработки, степень неравномерности распределения в рудах золота и сортов руд, горнотехнические условия эксплуатации и применяемые системы разработки. Кроме этих условий, решающим фактором являются экономические последствия эксплуатационной разведки. Именно они определяют оптимальные параметры и объемы эксплуатационной разведки, обеспечивающие максимальную прибыль от разработки объекта за весь период.

В настоящее время методы определения параметров сетей эксплуатационной разведки могут быть сведены к двум группам методов - практические и аналитические,

В основу практических методов положена возможность использования на объекте данных о густоте сети ранее разведанных месторождений, подобных по главным признакам объекту исследования, или результатов эксплуатации ранее отработанных отдельных участков на этом же месторождении. Наибольшее применение из практических методов находят: метод прямых аналогий, метод разряжения разведочной сети, метод сравнения данных разведки с результатами эксплуатации.

В основе аналитических методов - использование принципов теории вероятности, математической статистики и функциональной зависимости ряда свойств.

Наиболее широко применяется в практике метод разряжения сети, когда сравниваются средние значения показателей при разной плотности сети со значениями, полученными при наиболее плотной сети, которые условно принимаются за истинные. На этой основе разрабатываются наиболее вероятные и технически осуществимые варианты. Недостаток метода заключается в том, что при этом, во-первых, принимаемая за эталон разведочная сеть максимальной плотности, имеющаяся на месторождении, далеко не всегда обеспечивает получение "истинных" значений параметров оруденения, во-вторых, не учитываются закономерности пространственного размещения элементов концентрационной неоднородности и поэтому участок для проведения экспериментов, как правило, является случайным, не представительным для всего месторождения, где распределение золотого оруденения характеризуется крайней неравномерностью.

Наиболее простым в применении является метод аналогий, основанный на обобщении огромного опыта разведки различных типов месторождений, который нашел свое отражение в инструкциях ГКЗ б. СССР, отраслевых инструкциях, где даны рекомендации по определению расстояния между разведочными выработками. Метод не всегда эффективен, так как природная неоднородность на золоторудных месторождениях настолько значительна, что рекомендованная плотность разведочной сети может не подходить даже для одинаковых морфогенетических типов месторождений. При этом ошибки аналогии могут быть так велики, что приводят к существенным погрешностям разведки месторождения, рудного тела, отдельного блока.

Наиболее точным в принципе может быть метод сравнения данных разведки с результатами эксплуатации. Сравнению подлежат геолого-экономические параметры, неточное определение которых при разведке может нанести ощутимый экономический ущерб предприятию. Это, в первую очередь, запасы руды и металла, его среднее содержание и особенности пространственного распределения. При этом необходимо учитывать среднее содержание золота в руде, которое, по существу, на стадии проектирования определяет технико-экономические показатели работы предприятия.

При сопоставлении данных разведки и эксплуатации за длительный период (1-2 года и более) обычно наблюдается достаточно высокая сходимость количества извлеченного золота и его разведанных запасов. Однако при детальном анализе выясняется, что из промышленного контура, утвержденного ГКЗ б. СССР, как правило, недоизвлекается 10-50% запасов металла, которого там просто нет. В то же время из законтурного пространства добывается примерно такое же количество золота. Создается эффект так называемого "ложного благополучия", затрудняющий объективную оценку достоверности разведки.

При промышленной эксплуатации золоторудных месторождений в значительном большинстве случаев наблюдается "неотход" содержаний золота между рудником и фабрикой. Проведенные авторами исследования показали, что это, как правило, не результат погрешностей разведки, а следствие постепенного разубоживания геологических запасов на пути от добычного забоя до приемного бункера фабрики. Подробнее этот вопрос будет рассмотрен на примере отработки опытного блока на Холбинском руднике, здесь же лишь отметим, что пользоваться фабричными данными о количестве и качестве переработанной руды как "эталонными запасами" следует крайне осторожно.

Для того, чтобы получить надежные результаты сравнения, необходимо провести в ограниченные сроки полную отработку блока, выбранного для сравнения. При этом геологомаркшейдерские данные должны быть максимально полны и точны.

Аналитические методы основаны на применении математической статистики, теории вероятности и позволяют определить плотность сети опробования с помощью статистических параметров - коэффициента вариации, погрешности определения среднего коэффициента вероятности и т.д. Эти статистические методы не учитывают размеры исследуемых объектов, места взятия проб, т.е. не отражают пространственного размещения показателей. Этим же недостатком страдает и метод, основанный на теории информации распознавания образов. Однако он позволяет учитывать большое число факторов, в том числе и экономических, которые могут быть обработаны только, используя математический аппарат на базе ЭВМ. При этом экономический критерий ("горный риск"), оптимизирующий параметры эксплуатационной разведки, представляет собой минимум суммы затрат на эксплуатационную разведку и ожидаемого ущерба предприятия от недоразведанности месторождения при различных параметрах разведочной сети.

Подобный подход, по мнению авторов, является по сути своей ошибочным, так как любое золотодобывающее предприятие в первую очередь заинтересовано в повышении эффективности разработки месторождения и показателей обогащения руд на фабрике, которые немыслимы без достоверных результатов эксплуатационной разведки, а не в сокращении затрат на последнюю, которые составляют ничтожно малую долю от общих затрат на эксплуатацию.

Показателен в этом отношении зарубежный опыт. В целом в теоретических подходах и практической реализации методика эксплуатационной разведки, за рубежом в принципе не отличается от отечественных. Однако при этом необходимо отметить ряд особенностей.

Во-первых, за рубежом не существует четкого выделения стадии "эксплуатационная разведка". Все работы, направленные на эффективную отработку месторождения, на контроль за качеством добываемой руды, относятся к промышленной геологии и являются неотъемлемой частью добычных работ.

Во-вторых, осуществляется значительный объем анализов, кроме основного компонента, на целый ряд элементов, определяющих поведение руд в процессе обогащения и металлургического передела. Так, например, на одном из золоторудных карьеров Невады (США) отработка первичных промышленных руд осуществляется в соответствии с сортовыми планами, составленными геологической службой. По окисленным забалансовым рудам проведено технологическое картирование и выделено два технологических типа руд, пригодных для кучного выщелачивания: глинистые и кварцевые. Каждый технологический тип руд требует специфической подготовки для эффективного выщелачивания из куч: первый - окомкования, второй - дробления. Технологическое картирование осуществляется по результатам опережающего систематического опробования на глинозем и свободный кремний. Понесенные при этом затраты с лихвой окупаются дополнительно полученным золотом.

На карьере "Меркур" (США) управление качеством руд осуществляется, наряду с опробованием на золото в исходной руде, также по результатам выщелачивания золота из шламовых проб взрывных скважин. По совокупности этих двух признаков и уровнем их показателей выделяются пять категорий руд, могущих быть селективно добытыми. Этому способствует и высота уступов: при вскрыше - 6 м, при добыче - 3 м.

В-третьих, широко (с начала 1980-х годов) применяется компьютеризация всех процессов и операций геологического обеспечения добычных работ, начиная от обработки данных эксплуатационного опробования до показателей извлечения золота на обогатительной фабрике. Все это (с учетом экономических показателей по каждому процессу) позволяет оперативно влиять на ход добычных работ, действенно управлять качеством добываемых руд и. в конечном счете получать максимальную прибыль.

Многолетние исследования Иргиредмета показывают, что применение существующих способов расчета оптимальных параметров эксплуатационной разведки далеко не всегда обеспечивает получение достоверного контура промышленного оруденения. Это обусловлено крайне сложным внутренним строением золоторудных месторождений, чрезвычайной изменчивостью оруденения, его прерывистостью и контрастностью. Поэтому существующие отраслевые (и подотраслевые) инструкции, методические руководства и указания не гарантируют оптимального решения вопроса. В связи с этим, для каждого отдельного месторождения, исходя из индивидуальных особенностей оруденения и с учетом способа его разработки, необходимо разрабатывать конкретный оптимальный вариант эксплуатационной разведки.

С начала 1980-х годов Иргиредметом при выборе оптимальных вариантов эксплуатационной разведки золоторудных месторождений стали не только учитываться геологические факторы, но и оцениваться экономические показатели выбранного варианта разведки. При этом особо следует подчеркнуть, что, в первую очередь, учитывались не затраты на реализацию разработанного варианта, а экономические последствия разведки - полученная прибыль от отработки за весь период.

Такой подход был разработан в процессе исследований на карьерах Марджанбулакского рудника, на карьерах Чармитана и Макмала, а также на руднике Зун-Холба.

Сущность этого комплексного геолого-экономического подхода для оптимизации параметров и объемов эксплуатационной разведки заключается в применении двух взаимодополняющих методов.

1. Метод, основанный на изучении природной неоднородности содержаний золота, изложенный в описании изобретения В.А. Филонюка "Способ разведки золото-кварцевых жил". Его сущность состоит в том, что разведка золоторудных месторождений проводится с учетом особенностей пространственного распределения золота. При этом горные выработки (скважины) располагаются не по равномерной сети, а в соответствии с вероятной внутренней структурой распределения концентрации золота. Размеры структуры равны средним величинам полупериодов закономерных колебаний содержаний золота. Это положение согласуется с ранее высказанными представлениями Л.В. Каждана, В.Ф. Мягкова, Г.Л. Воларовича.

2. Геолого-экономическое обоснование оптимальных параметров эксплуатационной разведки на основе имитационного математического моделирования. Данный метод разработан в Иргиредмете Б.К, Кавчиком и учитывает не менее двух десятков геологических и столько же технико-экономических факторов, влияющих на выбор параметров разведки; позволяет сопоставить эффективность альтернативных ее вариантов и выбрать оптимальный для рассматриваемых условий.

Оба способа предполагают сбор и анализ всех имеющихся данных по опробовании на месторождении, натурные наблюдения фетальное опробование и документация экспериментальных площадок, отдельных блоков) и в результате разработку имитационной математической модели для исследований.

Выполненные сотрудниками Иргиредмета комплексные исследования на некоторых золоторудных месторождениях позволили выбрать и экономически обосновать рациональный Вариант эксплуатационной разведки для каждого из них и поставили под сомнение целесообразность проведения всех этапов, предусмотренных действующими директивными документами.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: