Кондиции различных геолого-промышленных типов месторождений бокситов
Кондиции — это совокупность требований промышленности к качеству полезных ископаемых в недрах и горно-геологическим условиям месторождения, при которых обеспечивается экономически оправданное оконтуривание и разделение запасов на балансовые и забалансовые.
Кондиции бывают трех типов; браковочные, используемые для оценки месторождений после завершения поисковых работ для отбраковки выявленных бокситопроявлений и месторождений и выдачи рекомендаций для постановки предварительных разведочных работ; временные, разрабатывающиеся по завершении предварительной разведки и составлении ТЭДа; и постоянные — по завершении детальной разведки и составлении ТЭДа.
Особо важным является требование введения браковочных кондиций и экономического обоснования проведения предварительной разведки, так как до настоящего времени значительное количество мелких непромышленных месторождении и бокситопроявлений не отбраковывались на стадии поисковых работ и необоснованно вовлекались в предварительную разведку. Введение оценочных кондиций в практику геологоразведочных работ на бокситы могло бы дать значительный экономический эффект. К сожалению, оценочные кондиции для бокситов до сих пор не разработаны.
Кроме того, еще не всегда предварительная разведка проводится с необходимым геолого-экономическим обоснованием. С целью облегчения расчета этих обоснований в ВИЭМСе разработана методика составления оценочных кондиций для рудных месторождений. Оценочные кондиции составляются на основании анализа состояния и перспектив развития сырьевой базы того или иного полезного ископаемого, планов увеличения потребности в нем народного хозяйства, а также технико-экономических показателей разработки месторождений различных промышленных типов. Если условия изучаемого месторождения резко отклоняются от нормализованных условий, принятых в оценочных кондициях, то к ним обычно разрабатываются соответствующие поправочные коэффициенты. Они даются в виде таблиц для горнотехнических условий разработки, а влияние географо-экономических условий обычно показывается на картах географо-экономического районирования.
На основании оценочных кондиций и поправочных коэффициентов к ним по результатам поисковых работ можно отбраковать выявленное рудопроявление или рекомендовать месторождение к предварительной разведке.
В некоторых случаях по результатам поисковых работ составляются технико-экономические соображения (ТЭС) для решения вопроса о постановке на изучаемом месторождении предварительной разведки. Однако оценочные кондиции и ТЭС значительно отличаются. Первые из них обычно составляются для всего Советского Союза, в то время как ТЭС, как правило, составляются для одного бокситоносного района или месторождения.
Временные кондиции для оперативных подсчетов запасов и постоянные кондиции для подсчета запасов, которые утверждаются ГКЗ, разрабатываются на основании соответствующих технико-экономических расчетов. Принципиального различия между ними нет, они отличаются лишь детальностью и достоверностью расчетов. Временные кондиции используются для получения оперативных приростов запасов бокситов, составления ТЭДа и обоснования детальной разведки месторождения. Они разрабатываются геологическими организациями или отраслевыми проектными институтами и утверждаются Минцветметом бывш. СССР.
Постоянные кондиции применяются для подсчета и утверждения запасов в ГКЗ, геолого-экономической оценки подсчитанных запасов, составления проектов горнодобывающих предприятий и т. д. Они составляются головными проектными организациями и утверждаются ГКЗ.
Установление кондиций на основании технико-экономических расчетов (ТЭДов) — это наиболее важный и ответственный этап геолого-экономической оценки бокситовых месторождений. По данным предварительной разведки для месторождений устанавливаются временные кондиции, утверждаемые потребителем, а по данным детальной разведки разрабатываются постоянные кондиции, утверждаемые ГКЗ. На основании технико-экономических расчетов (часто по нескольким вариантам) устанавливается, при каких значениях горно-геологических параметров запасы месторождения в целом или отдельные его участки могут быть балансовыми. Обоснование этих параметров является очень важным и решающим фактором геолого-экономической оценки месторождений бокситов. Применительно к месторождениям бокситов наиболее важными горно-геологическими параметрами, которые подлежат обоснованию соответствующими технико-экономическими расчетами, являются:
1) содержание глинозема и кремневый модуль в бортовой (оконтуривающей) пробе или в целом по рудному пересечению (выработке);
2) минимальная мощность пласта боксита, включаемая в подсчет балансовых запасов;
3) максимальная допустимая мощность прослоев некондиционных руд и пустых пород, включаемая в контуры рудных тел с балансовыми запасами;
4) предельно допустимый объемный (или линейный) коэффициент вскрыши при среднем угле откоса вскрышных пород для отработки месторождений открытым способом или предельная глубина подсчета запасов бокситов при разработке месторождений подземным способом;
5) выделение при подсчете запасов типов и сортов бокситов, обусловленное необходимостью их раздельной добычи и различными способами переработки.
В некоторых случаях устанавливаются минимальные запасы бокситов пространственно обособленных рудных тел в зависимости от удаления их от основных залежей и от удельной вскрыши.
В связи с тем, что месторождения бокситов бывш. СССР различаются по генезису, условиям залегания, морфологии и размерам рудных залежей, химическому и минеральному составу бокситов, горнотехническим, экономико-географическим и другим факторам, кондиции для этих месторождений также неодинаковы. Поэтому имеется целесообразность привести основные параметры этих кондиций для наиболее важных месторождений бокситов.
Наиболее качественными являются бокситы месторождений Северо-Уральского района, которые относятся к карсто-линзообразному типу и эффективно разрабатываются подземным способом на значительных глубинах.
Для подсчета запасов бокситов месторождений Северо-Уральского бокситоносного района постоянными кондициями предусмотрены следующие параметры:
1) бортовое содержание глинозема и кремневый модуль в крайней пробе для оконтуривания рудных тел должны соответствовать требованиям ГОСТ 972—50;
2) предельное содержание серы по рудному пересечению 10%;
3) качество бокситов, их маркировку и сортность по скважинам и подсчетным (блокам определять в расчете на полную мощность рудного тела;
4) выделить в числе валовых запасов: а) запасы байеровских и спекательных бокситов; подсчет запасов спекательных бокситов производить в двух вариантах: статистически и по средней характеристике запасов, выделенных в самостоятельные подсчетные блоки, с подсчетом качественной характеристики этих запасов; б) запасы красных и пестроцветных бокситов с качественной их характеристикой;
5) минимальная мощность рудного тела 1 м;
6) максимальная мощность прослоев некондиционных руд и пустых пород, включаемых в подсчет запасов, 1 м;
7) в контурах балансовых запасов бокситов подсчитать запасы ценных элементов-примесей.
Полигенные месторождения пласто-линзообразного типа Среднего Тимана характеризуются повышенным качеством бокситов и благоприятными горнотехническими условиями. Временные кондиции для Вежаю-Ворыквинского и Верхне-Ворыквинского месторождений предусматривают:
1) бортовое содержание глинозема в пробе и в рудном пересечении для оконтуриваиия балансовых запасов 40% при кремневом модуле не менее 3;
2) выделение в общем балансовом контуре запасов байеровских бокситов по бортовому кремневому модулю 5,1 (в рудном пересечении);
3) минимальную мощность рудного тела, включаемую в подсчет запасов, 1,5 м;
4) максимальную мощность пустых пород и некондиционных руд, включаемых в подсчет запасов, 1,5 м;
5) максимальное отношение мощности вскрышных пород к мощности рудного тела (коэффициент вскрыши) 20;
6) бортовое содержание глинозема в пробе и в рудном пересечении для оконтуривания забалансовых запасов 37% при кремневом модуле не менее 2.
Для латеритных месторождений линейного типа Белгородского бокситоносного района KMA основными параметрами временных кондиций для оперативных подсчетов запасов бокситов Висловского месторождения предусматривается:
1) бортовое содержание глинозема в пробе 40% и кремневый модуль 2,6;
2) минимальная мощность рудных тел 2 м;
3) максимальная мощность некондиционных бокситов и пустых пород, включаемых в контур балансовых запасов, 2 м;
4) к байеровскому сорту относить бокситы при минимальном содержании глинозема 46% и кремневом модуле 5;
5) в контуре балансовых запасов раздельный подсчет запасов байеровских и спекательных бокситов; производить подсчет, исходя из качественной характеристики по всей мощности пласта, пересеченного буровой скважиной;
6) учитывая своеобразие минерального состава бокситов месторождения и наличие различных примесей, при окончательном определении технологических сортов по каждому рудному пересечению определять содержания валовой углекислоты, кремнезема, связанного с каолинитом, и кремнезема, не связанного с каолинитом.
Месторождения пластообразного типа, располагающиеся среди терригенных отложений нижнекаменноугольного возраста, отличаются по качеству и горнохимическим условиям. Для месторождений Северо-Онежского района (Иксинское месторождение) предусматривается открытая добыча бокситов до глубины 70 м.
Для центральной и западной (Залужемской) частей Беловодской залежи Иксинского месторождения постоянные конди-или предусматривают следующие параметры:
1) содержание глинозема, кремнезема и вредных примесей в бокситах по разведочной выработке должно соответствовать требованиям ГОСТ 972—50;
2) минимальная мощность пласта боксита, включаемого в подсчет запасов, 1 м;
3) прослои некондиционного боксита, находящиеся внутри бокситовой толщи, включать в подсчет запасов, если среднее содержание глинозема и величина кремневого модуля по разведочной выработке (скважине) для выделенного интервала (с учетом этих прослоев) будет удовлетворять требованиям ГОСТ 972—50 для марки Б-6 и выше;
4) кроме того, в кондициях рекомендуется при подсчете запасов рассмотреть вопрос о возможности выделения блоков бокситов и аллитов, по качеству удовлетворяющих требованиям абразивной и муллитовой промышленности, при минимальной мощности пласта 1 м; прослои абразивного и муллитового сырья, залегающие в почве или кровле продуктивной толщи, включать в подсчетный контур запасов при мощности 0,5 м и выше.
Для восточной части Беловодской залежи Иксинского месторождения бокситов, которая находится на большой глубине под известняками и в менее благоприятных гидрогеологических и горнотехнических условиях, в постоянных кондициях предусмотрено:
1) содержание глинозема и кремневый модуль бокситов в краевой пробе и в целом по рудному пересечению (выработке) должны соответствовать требованиям ГОСТ 972—74;
2) минимальная мощность пласта бокситов 1,6 м;
3) прослои некондиционных руд и пустых пород включать в подсчетный контур бокситов независимо от их мощности при условии, что качество бокситов в целом по выработке с учетом этих прослоев будет соответствовать требованиям к марке Б-5, а для рудных пересечений, представленных преимущественно бокситами марки Б-6,— требованиям к марке Б-6;
4) подсчитать статистически количественное соотношение запасов бокситов марки Б-6 (и выше) и марки Б-6 ГОСТ 972—74 по каждому подсчетному блоку исходя из данных по рудному пересечению в целом;
5) подсчет балансовых запасов произвести в контурах карьера, согласованных с проектирующей организацией; запасы восточной части Беловодской залежи, находящиеся за пределами карьера, отнести к числу забалансовых.
Кроме того, для этой части Иксинского месторождения предусмотрен подсчет запасов элементов-примесей в бокситах.
Бокситы месторождений Южно-Тиманского бокситоносного района (Тимшерского, Пузлинского и др.) характеризуются высоким содержанием глинозема, кремнезема, серы и низким кремневым модулем. Бокситы этих месторождений представляют собой аргиллитоподобную породу преимущественно скрыто-кристаллической структуры. Главным породообразующим минералом является бёмит. Бокситы характеризуются довольно высоким содержанием глинозема (52—54%), низким содержанием железа (5—6%) и повышенным содержанием кремнезема (21,15%), что снижает кремневый модуль. Содержание серы (1,5—2,8%), превышающее допускаемый ГОСТ 972—50 предел (не более 1%), отличает эти бокситы от других известных в стране.
Разработка разведанных месторождений может осуществляться только подземным способом вследствие большой глубины залегания бокситов (от 38 до 100 м, в среднем около 70 м) при относительно небольшой мощности продуктивного пласта (1,6—2,6 м) и неблагоприятных гидрогеологических условиях (наличие четырех водоносных горизонтов).
Для подсчета запасов бокситов Тимшерского месторождения Южно-Тиманского района были утверждены следующие временные кондиции:
1) минимальное содержание глинозема в рядовых пробах бокситов или смеси бокситов и аллитов, а также по скважине 37%;
2) среднее содержание глинозема по залежи не менее 50% и средний кремневый модуль не ниже 2,4;
3) минимальная мощность по скважине в подсчетном контуре 1,6 м как для бокситов по ГОСТ 972—50, так и для бокситовых пород (аллитов) или смеси бокситов и бокситовых пород;
4) максимальная мощность некондиционных прослоев, включаемая в промышленный контур, 1 м;
5) бортовой кремневый модуль рядовых проб 1,5;
6) при подсчете запасов бокситовых руд по месторождению проводить блокировку их с учетом содержания серы.
Во временных кондициях для месторождений Южно-Тиманского района при определении качества балансовых бокситов сделаны значительные отступления от ГОСТ 972—50 в части бортового (принято 1,5 вместо 2,1) и среднего кремневого модуля.
Для месторождений карсто-котловинного типа (Краснооктябрьское, Центральное) были разработаны постоянные кондиции, которые имеют отличительные черты.
На Краснооктябрьском месторождении кондиции предусматривают подсчет балансовых запасов бокситов и огнеупорных глин, поскольку это месторождение является комплексным. Постоянные кондиции предусматривают следующие параметры для бокситов:
1) содержание глинозема, кремневый модуль и маркировку принять по ГОСТ 972—50 без разделения на сорта по содержанию двуокиси углерода;
2) в контуре балансовых запасов подсчитать статистически с усреднением качества бокситов на всю опробованную мощность по выработкам выход следующих сортов бокситов: а) глиноземное сырье с кремневым модулем более 3,6; б) глиноземное сырье с кремневым модулем 3,6—2,6; в) для черной металлургии;
3) подсчет запасов бокситов для производства электрокорунда произвести только на участках и в блоках, где они могут быть геометризованы;
4) минимальная мощность бокситовых залежей, включаемых в подсчет, 1 м;
5) прослои пород и некондиционных бокситов мощностью до 2 м включать в подсчитываемые запасы;
6) контур подсчета запасов бокситов, подлежащих отработке открытым способом, согласовать с проектирующей организацией.
Чадобецкое месторождение в Центральной Сибири сложено своеобразными по вещественному составу и низкосортными по качеству бокситами. Они обладают повышенным содержанием двуокиси титана (5—18%, при среднем по месторождению 8,6%), высоким содержанием трехокиси железа (в среднем 30—35%), повышенным кремневым модулем (5,3), относительно низким содержанием глинозема (в среднем 35,6% при колебании от 24 до 41%), низким содержанием кремнезема (в среднем 6,7% при колебании 3—18%) и повышенным содержанием пятиокиси фосфора (в среднем 0,64%).
Несмотря на относительно низкие экономические показатели освоения бокситов, учитывая отсутствие местного бокситового сырья в Сибири, для подсчета балансовых запасов бокситов месторождений Чадобецкой группы при условии открытой их отработки были утверждены постоянные кондиции, в которых предусмотрены следующие параметры:
1) бортовое содержание в пробе глинозема 28% при минимальном кремневом модуле 2,1;
2) минимальная мощность рудного тела и максимальная мощность внутрирудных некондиционных прослоев 2 м;
3) качество бокситов в подсчетном блоке должно удовлетворять требованиям ГОСТ 972—50;
4) подсчет запасов произвести в контурах карьера, согласованных с проектирующей организацией.
Среди карстовых месторождений повышенным качеством обладают месторождения Амангельдинской группы Северного Казахстана. Эти месторождения также являются комплексными, так как содержат огромные запасы высокосортных огнеупорных глин. Для подсчета запасов бокситов этих месторождений, пригодных для разработки открытым способом, были установлены следующие кондиции:
1) содержание глинозема, кремневый модуль в бокситах, а также маркировку принять по ГОСТ 972—50;
2) минимальная мощность бокситовых залежей, включаемая в подсчет запасов, 1 м;
3) прослои пустых пород и некондиционных бокситов мощностью до 1 м включаются в подсчет запасов, если среднее содержание глинозема и величина кремневого модуля по разведочной выработке (скважине) для выделенного интервала удовлетворяет условиям ГОСТ 972—50;
4) выход отдельных сортов сырья для производства электрокорунда, плавленых муллитовых огнеупоров, глинозема гидрохимическим способом и способом спекания, а также бокситов для использования в черной металлургии;
5) предельный коэффициент вскрыши для разработки отдельных залежей бокситов открытым способом 17.
По Аркалыкскому и Ашутскому месторождениям Амангель-динского района подсчет балансовых запасов бокситов проводился по более сложным кондициям, предусматривающим выделение и геометризацию среди валовых руд отдельных сортов и лптологических разновидностей бокситов.
Кроме бокситов на этих месторождениях подсчитывались балансовые запасы различных сортов огнеупорных глин, для которых в кондициях были предусмотрены отдельные параметры.
Месторождения карстового (Белинское, Аатское, Татарское, Покровское и др.) и контактово-карстового (Таунсорское и др.) типов, приуроченные к небольшим карстовым воронкам и депрессиям, сгруппированным в обособленные участки, обычно имеют гиббситовый состав руд. Руды пригодны для комбинированной технологической схемы переработки последовательно байеровский процесс — спекание. Представителем карстового типа является Белинское месторождение, постоянные кондиции которого имеют следующие параметры:
1) содержание компонентов устанавливается по ГОСТ 972—50;
2) минимальная мощность рудного пласта 2 м;
3) максимальная мощность прослоев пустых пород 2 м;
4) качество бокситов по выработке считать на мощность каждого рудного тела;
5) статистически подсчитать: а) бокситы для глиноземной промышленности и черной металлургии с характеристикой по качеству; б) литологические разности бокситов и их качество;
6) предельный коэффициент вскрыши установить 25 при среднем угле откоса вскрышных пород 30°.
Бокситы Татарского месторождения пригодны для использования в абразивной промышленности и для получения электрокорунда. Для подсчета запасов абразивных бокситов по Татарской группе месторождений установлены следующие постоянные кондиции:
1) минимальное промышленное содержание Al2O3 в залежи, рудном теле или блоке с запасами до 0,5 млн. т 32% при кремневом модуле не ниже 4,5 и содержании CaO не выше 0,25%;
2) бортовое содержание А120з в пробе 28% при кремневом модуле не ниже 4 или содержание Al2O3 не ниже 37% при кремневом модуле не ниже 2,1 (по ГОСТ 972—50 для марок Б-6, Б-8);
3) минимальная мощность рудного тела, включаемая в контур подсчета, 2 м;
4) максимальная мощность прослоев некондиционных руд или пустых пород, включаемая в контур подсчета, 2 м;
5) контуры карьеров согласовать с проектной организацией;
6) запасы бокситов, расположенные вне рекомендуемых контуров карьеров, а также запасы Средне-Татарского и Мурлиного месторождений отнести к забалансовым.