Оценка зависимостей между выходами качествообразующих горных масс при выемке запасов полезных ископаемых

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Оценка зависимостей между выходами качествообразующих горных масс при выемке запасов полезных ископаемых

А. Курманкожаев

В статье рассмотрены различные аспекты зависимостей между выходами качество-образующих горных масс на основании моделей процесса перемешивания приконтактных разновидностей при выемке запасов полезных ископаемых

Стержневым, обобщающим и характеризующим показателем процесса качествообразования являются показатели перемешивания. Основными из них являются предельные (возможные) перемешиваемые размеры прикон-тактных разновидностей горной массы (В0П0) и их количественные соотношения относительно общей мощности зоны перемешивания. Уровень и количественные соотношения этих величин, формируемые в процессе перемешивания приконтактных горных масс, по сути, предопределяются геометрией залежи, сложностью и технологией отработки приконтактных зон.

Модели формирования взаимосвязи потерь и разубоживания руды на основании моделей процесса перемешивания приконтактных разновидностей горной массы могут быть представлены в виде:

выемка ископаемое руда

где к к2 - эмпирические параметры зависимости; q , q - количества неизбежно прихватываемых слоев пород и руд, допускаемых при попытке полной зачистки контакта.

Как видно, в структуру модели включены технологически неизбежно перемешиваемые и допускаемые предельные размеры внутрируд-ных включений (q ) и технологического слоя (qTc) прихватываемых непромышленных разновидностей горной массы (q. = qerji - qK). Здесь величина допускаемого минимального размера технологического слоя прихватываемых непромышленных масс при попытке полной зачистки геологической поверхности залежи без каких-либо потерь является величиной технически неизбежной и в средней построенной для конкретной техники ведения работ [1].

Ввиду необходимости достаточного большого объема статистических данных по приконтактным зонам определение эмпирических коэффициентов (кг,к2) не всегда возможно. Кроме того, в этом случае, как правило, допускаются существенные неточности и нежелательные предполагаемые результаты.

В связи с этим аналитические выражения модели приводятся к более приемлемому упрощенному виду:

Здесь, как видно, внутрирудные включения горной массы и размер прихвата минимального технологического слоя учитываются с коэффициентами а, а2, значения которых устанавливаются, исходя из геометрии массива, и регулируются уровнем величин B0, П0 (может быть принято а==а2=0).

Размеры величин Bg, П0 зависят от значения рудной и породной мощностей перемешиваемых разновидностей горной массы (fT tnT), изменчивости геометрии геологической поверхности залежи (фк), протяженности и высоты отработки зоны перемещения (L0, ?ПШ), которые в совокупности могут быть оценены единым показателем сложности приконтактной зоны перемешивания ф .

Формулы определения предельных размеров перемешиваемых руд и пород В0, П0, имеет вид: 

Таким образом, использование найденного комплекса взаимосвязей величин t-PT, t-ПТ, цk, цпз, mпз, l0, Sпз позволяет структуризировать предварительно полученные аналитические виды моделей формирования взаимосвязи потерь и разубоживания руд в более завершенном виде:

Полученные аналитические виды модели показывают, что на формирование взаимосвязи величин потерь и разубоживания руд в процессе перемешивания приконтактных разновидностей горных масс при их отработке непосредственно влияют горно-геометрические параметры: кондиционно-технологический показатель, сложность перемешивания контакта и приконтактной зоны рудной залежи, высота распространения перемешивания, протяженность и площадь технологической поверхности обработки приконтактной зоны [2].

Важным параметром в структуре математической модели перемешивания руд, потерь и раз-убоживания является кондиционно-технологический параметр (X), определяемый по формуле:

Здесь X является параметром управления, позволяющим технологическое регулирование уровнем и соотношением качества, потерь и разубоживания руды, чтобы соблюдать их оптимальность в процессе ведения добычных работ (бурении, взрыва, селекции и т.д.). На основе этого параметра найден подход, с помощью которого получено аналитическое выражение, описывающее зависимости потерь и разубоживания руды от кондиционного передела и, наоборот, зависимости кондиционного передела от потерь и разубоживания руды. Это позволяет оптимальное соотношение между потерями и разубоживанием руды устанавливать в сочетании с бортовым или браковочным содержанием.

Таким образом, математическую модель формирования взаимосвязи потерь и разубоживания руды можно представить в виде:

Таким образом, использование найденного комплекса взаимосвязей величин t-PT, t-nT, ф ф m la Sm позволяет структуризировать предварительно полученные аналитические виды моделей формирования взаимосвязи потерь и разубоживания руд в более завершенном виде:

Полученные аналитические виды модели показывают, что на формирование взаимосвязи величин

Как видно из полученной модели, взаимосвязь величин потерь и разубоживания руды при добыче аналитически описывается через комплекс разнообразных горно-геометрических показателей зон их образования: фпз, a, Cff b, П, BfjS =m xl0.п

Математическая модель формирования браковочного передела перемешивания приконтактных разновидностей горной массы может быть построена с помощью взаимосвязи этой величины с потерями, разубоживанием, промышленным минимальным содержанием и другими показателями приконтактных зон [3].

Аналитическое выражение основного уравнения взаимосвязи кондиционного передела и параметров перемешивания приконтактных разновидностей горной массы для условия обоих контуров отработки приконтактных зон выводится из уравнений перемешивания и имеет вид: примешиваемой породы с промышленной рудой (В0), а также взаимосвязи кондиционного передела и разубоживания руды через величины предельного объема промышленной руды, перемешиваемой с породой (П0). Обе зависимости структурированы с привлечением кондиционно-технологического параметра (X), который играет роль доминирующего показателя.

Полученная математическая модель взаимосвязи кондиционного передела, потерь руды и кондиционно-технологического параметра связи имеет вид:

где анк - значение кондиционного предела по вскрышной полосе перемешивания, которое по уровню меньше значения бортового содержания, % (анк<абор); ак - значение кондиционного передела по добычной полосе перемешивания, которое по уровню больше значения бортового содержания, % (анк >абор).

Математическая модель взаимосвязи браковочного передела, потерь и разубоживания руд имеет вид:

Полученные математические модели аналитически описывают взаимосвязи браковочного передела, потерь и разубоживания руды с учетом предельного уровня объемов перемешиваемых руд (П0) и пород (В0) по приконтактным зонам залежи и отражают закономерности динамики их формирования при добыче.

Немаловажное значение в практике имеет другая разновидность этой математической модели. Она выводится путем совместного решения систем уравнений перемешивания и описывает взаимосвязи кондиционного передела и потерь руды через величины

Две разновидности модели а', а" получены, исходя из используемых уравнений, т.е. в первом случае (а') использовано полное уравнение закономерности перемшивания с параметром X, во втором случае (а") использовано локальное уравнение перемешивания с коэффициентом К.

Отсюда:

Полученные модели зависимости между качествообразующими показателями добычи служат отправной основой полноты извлечения и направления развития выемки запасов полезных ископаемых.

Показатели перемешивания разновидности горной массы при добыче, включая потери, разубоживания и браковочного предела на качество руды тесно взаимосвязаны и аналитически описываются с достаточной точностью, что позволяет использовать их при оценке прогнозирования, проектировании параметров добычных работ.

Литература

1 Курманкожаев А. Теоретические основы квалиметрии в задачах геодезии и маркшейдерии: монография. - Алматы: Республиканская картографическая фабрика, 2009. - 338 с.

2 Курманкожаев А. Квалиметрия современной картографии: монография. - Алматы: КазНТУ, 2009. - 317 с.

3 Курманкожаев А. Вероятностные модели распределения полезных ископаемых: монография. - Алматы: КазНТУ, 1991. - 107 с.

Размещено на Allbest.ru