ПОНЯТИЕ О ЗАПАСАХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ, ПОЛНОТЕ И КАЧЕСТВЕ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

Каждое горнодобывающее предприятие создается для извлечения какого- то количества полезного ископаемого, обнаруженного в недрах при проведении геолого-разведочных работ. Это количество и называется запасами для данного предприятия. Разведка месторождений сопровождается подсчетом запасов полез­ных ископаемых в недрах.

В зависимости от степени разведанности месторождения или его части, изу­ченности качества минерального сырья и горнотехнических условий разработки месторождений запасы разделяют на четыре категории (А, В, Q и С2).

К категории А относят часть запасов, изученных с детальностью, которая обе­спечивает: полное выявление условий залегания, форм и строения тел полезных

ископаемых, природных типов и промышленных сортов минерального сырья, их соотношения и пространственного положения; выделение и оконтуривание без­рудных и некондиционных участков внутри тел полезных ископаемых; полное вы­яснение качества, технологических свойств полезного ископаемого и природных факторов, определяющих условия проведения горно-эксплуатационных работ.

К категории В относят часть запасов, характеризующихся изученностью, ко­торая обеспечивает: выяснение основных особенностей условий залегания, фор­мы и характера строения тел полезных ископаемых, природных типов и промыш­ленных сортов минерального сырья и закономерностейлх распределения без точ­ного установления пространственного положения каждого типа; соотношений и характера безрудных и некондиционных участков внутри тел полезных ископае­мых без точного их оконтуривания; качества, основных технологических свойств полезных ископаемых и главных природных факторов, определяющих условия проведения горно-эксплуатационных работ.

К категории С1 относят часть запасов, изученных с детальностью, обеспечива­ющей выяснение в общих чертах условий залегания, формы и строения тел полез­ных ископаемых, их природных типов, промышленных сортов, качества, техноло­гических свойств, а также природных факторов, определяющих условия проведе­ния горно-эксплуатационных работ.

И наконец, к категории С2 относят часть запасов, условия залегания, форма и рас­пространение тел полезных ископаемых которых определены на основании геологи­ческих и геофизических данных, подтвержденных вскрытием полезных ископаемых в отдельных точках, или по аналогии с изученными участками месторождения.

Контуры запасов категории А определяются разведочными скважинами и горными выработками; контуры запасов категории В — по данным разведочных выработок с включением (при устойчивой мощности и выдержанном качестве по­лезных ископаемых) ограниченной зоны экстраполяции; контуры запасов катего­рии Cj — на основании данных разведочных выработок и экстраполяции по гео­логическим и геофизическим данным; контуры запасов категории С2 — на основа­нии определения качества полезных ископаемых по единичным пробам и образ­цам или по данным примыкающих разведочных участков в пределах геологически благоприятных структур и комплексов горных пород.

Помимо запасов перечисленных категорий для оценки потенциальных воз­можностей рудных зон, полей, бассейнов и районов при необходимости на осно­ве общих геологических представлений определяются так называемые прогноз­ные запасы.

При наличии комплексных полезных ископаемых запасы содержащихся в них основных ценных компонентов учитывают по одним и тем же категориям, в то время как запасы сопутствующих ценных компонентов могут (в зависимости от степени их изученности) подсчитываться и по другим категориям.

Запасы, включающие в себя общее количество полезных ископаемых, выяв­ленных при разведке месторождения, называют геологическими. Далеко не все геологические запасы подлежат в настоящее время извлечению из земных недр, только часть из них содержит полезные ископаемые, которые по своим каче­ственным характеристикам удовлетворяют требованиям промышленности и мо­гут быть рентабельно использованы в народном хозяйстве.

Проектирование горных предприятий производят при наличии на месторож­дении или его участке утвержденных ГКЗ (Государственной комиссией по запа­сам) балансовых запасов полезных ископаемых категорий А, В, С{. Соотношение этих категорий запасов устанавливают в зависимости от сложности разведуемых 4Ь месторождений или их участков. При этом выделяют три группы месторождений.

К первой группе относят месторождения простого строения с выдержанной ч: щностью тел полезных ископаемых и равномерным распределением полезных :с: мпонентов. По категории А для этих месторождений должно быть разведано не менее 10 % балансовых запасов, а по категориям А + В — не менее 30 % (для место­рождений коксующихся углей эти величины соответст-венно должны составлять 30 и 60%).

Ко второй группе относят месторождения сложного строения с невыдержан­-: Л мощностью тел полезных ископаемых или неравномерным распределением ~:лезных компонентов. Для этих месторождений не менее 20 % запасов должно : ыть разведано по категории В.

К третьей группе относят месторождения очень сложного строения с резко : зменчивой мощностью тел полезных ископаемых или с исключительно невыдер- жзыным содержанием полезных компонентов. Для этих месторождений допуска­ет разведку запасов по категории Q.

При проектировании горных предприятий для определения перспектив их развития, а также для более полного использования минеральных ресурсов необ­ходимо учитывать запасы категории С2 и забалансовые запасы.

В процессе проектирования горных предприятий определяют так называемые промышленные запасы, представляющие собой количество полезных ископаемых, которое может быть добыто из разведанного месторождения при его разработке.

При разработке разведанного месторождения некоторое количество полез­ных ископаемых оставляют в недрах — «теряют»; потери полезных ископаемых, считываемые при проектировании горных предприятий, и представляют собой разницу между балансовыми и промышленными запасами.

Разработка месторождения обычно сопровождается проведением эксплуа­тационной разведки, в результате которой категории разведанности запасов той или иной части месторождения повышаются, а также меняется соотношение ба­лансовых и забалансовых запасов. Выемка полезных ископаемых, естественно, приводит к уменьшению балансовых запасов. С учетом изложенного происходит изменение состояния запасов, называемое движением запасов. На горных пред­приятиях геолого-маркшейдерская служба ведет строгий учет состояния и движе­ния запасов, осуществляет оперативный пересчет запасов.

По относительной ценности запасы Z(- подразделяются на балансовые и заба­лансовые. Следовательно,

Балансовые запасы — разведанные и изученные запасы, использование кото­рых экономически целесообразно и которые должны удовлетворять требованиям, устанавливаемым для подсчета запасов в недрах данного месторождения.

Забалансовые запасы — разведанные и изученные запасы, использование ко­торых экономически нецелесообразно при современном уровне техники и техно­логии добычи (малое количество, малая мощность, высокая зольность, сложность залегания и пр.).

Балансовые запасы подразделяются на промышленные и потери, т. е.

Промышленные запасы — часть балансовых запасов, подлежащая извлече­нию и выдаче на поверхность. Отношение промышленных запасов к балансовым называют коэффициентом извлечения (С). Следовательно,

Потери — часть балансовых запасов, остающаяся в недрах при их разработке. Отношение потерь к балансовым запасам называют коэффициентом потерь Кп, т. е.

Кп — /Z6aA.

Вполне очевидно, что С + Kn= 1.

Избежать потерь полезного ископаемого при разработке практически не­возможно. Их величина зависит от экономических, геологических и технических факторов. Основными из них являются: мощность и угол падения, наличие охра­няемых объектов на поверх-ности месторождения, сложность залегания, способ разработки, применяемая техника и технология добычи и др. Осуществление ме­роприятий по снижению потерь нередко связано с дополнительными затратами, что влечет за собой удорожание добычи.

Фактический уровень потерь для различных месторождений колеблется в ши­роких пределах. Например, на угольных месторождениях с пологими и наклонны­ми пластами средней мощности потери достигают 10— 15 %, с мощными крутона­клонными и крутыми — 25 — 30 % и более.

На рудных месторождениях в зависимости от применяемых способов разра­ботки геотехнологии потери колеблются в пределах 4 — б % до 40 — 50 %.

В предложенной акад. М.И. Агошковым классификации потерь твердых полез­ных ископаемых при разработке месторождений, принятой в «Типовых методиче­ских указаниях по определению и учету потерь при добыче», в основу положены два признака: состояние потерянного полезного ископаемого и его местонахождение.

По этой классификации все виды потерь делят на два класса, которые раздель­но и по-разному учитываются.

класс — общерудничные потери.

К ним относят: оставление руды в неизвлекаемых охранных целиках по гра­ницам горного отвода, около капитальных горных выработок, под зданиями и со­оружениями, под коммуникациями, водоемами, водоносными горизонтами, запо­ведными зонами и т. п.

класс — эксплуатационные потери, т. е. потери, происходящие в процессе разработки.

В свою очередь, эксплуатационные потери по состоянию потерянного полез­ного ископаемого делят на две группы.

Потери руды в массиве — в целиках, в которых проведены горноподготови­тельные выработки, в опорных (поддерживающих) целиках внутри выемочного участка, в ограждающих целиках около мест завалов, затоплений, пожаров, а так­же в местах выклинивания залежи, в подработанных частях рудного тела, в очист­ном пространстве в результате неполной отбойки у контакта залежи и т. п.

Потери отделенной от массива (отбитой) руды — оставленной в вырабо­танном пространстве слишком сильно разубоженной руды или застрявшей на не­ровностях лежачего бока, просыпанной рудной мелочи в закладку, а также в ме­стах обрушений, завалов, затоплений, с очагами возгорания, погрузки, разгрузки, складирования, сортировки руды и на транспортных путях горного производства.

Кроме количественных потерь при добыче часто происходят качественные потери — снижение качества добытого полезного ископаемого как следствие примешивания к нему вмещающих пород (пустых или с непромышленным содер­жанием полезного компонента). Примешивание породы к полезному ископаемо­му и происходящее в результате этого снижение качества добытого полезного ис­копаемого (по сравнению с природным) принято называть разубоживанием.

Разубоживание полезного ископаемого бывает эксплуатационным, и его де­лят на три группы.

Разубоживание от засорения вмещающими породами или закладочным ма­териалом - из-за неточной отбойки руды у контакта залежи (из-за «прихвата» пу­стых пород), отслоений пустых пород с боков очистного пространства, при выпу­ске руды под обрушенными породами, когда часть пород смешивается с рудой и выдается как рудная масса, при валовой отбойке очень тонких рудных тел и т п

Разубоживание от потери полезного ископаемого с повышенным содержа­нием полезного компонента - при просыпании в закладку, через щели настилов обогащеннои рудной мелочи, при доставке и транспортировке, а также при остав­лении в очистном пространстве целиков из сравнительно богатой залежи (край­не редко).

Разубоживание от выщелачивания шахтной водой полезных компонентов содержащихся в полезном ископаемом в виде растворимых соединений

Как количественные, так и качественные потери (разубоживание) отрица­тельно влияют на экономические показатели разработки месторождений

Количественные потери вызывают рост затрат на разведку, увеличение амортизации капитальных затрат и расходов по подготовке к очистной выемке на добытое полезное ископаемое, а также приводят к недополучению прибыли от потерянной части полезного ископаемого. Кроме непосредственного экономи­ческого ущерба потери ведут к сокращению срока существования рудника (шах­ты, этажа) и необходимости досрочного вложения затрат в строительство ново­го рудника (шахты) или вскрытие и подготовку н ового этажа. При разработке полезных ископаемых, склонных к возгоранию или самовозгоранию потери мо­гут являться причиной возникновения рудничных пожаров, приносящих огром­ный ущерб.

Применение способов и систем разработки с повышенными количественны­ми потерями обычно бывает оправдано снижением себестоимости добычи или ка­чественных потерь.

Необходимо иметь в виду, что качественные потери (разубоживание) при до­быче приводят к экономическому ущербу для предприятия не менее значитель­ному, чем количественные потери. Этот ущерб выражается: в непроизводитель­ных затратах на транспортирование примешанной породы и переработку ее на обогатительной фабрике или металлургическом заводе; в увеличении потерь по­лезного компонента при переработке разубоженной руды; в снижении производ­ственной мощности перерабатывающих руду предприятий по конечной продук­ции (концентрату, металлу) и нередко — в ухудшении качества этой продукции.

В итоге качественные потери при добыче приводят к недополучению пред­приятием прибыли, часто в очень больших размерах.

Разубоживание принято выражать как отношение количества примешанной породы (В) к общему количеству добытой рудной массы (Д).

Но определить количество примешанной породы в добытой руде не всегда возможно. Поэтому величину разубоживания выражают также через снижение содержания полезного компонента в добытой руде (рудной массе) по сравнению с содержанием в руде в месторождении.

Разубоживание по содержанию в процентах:

Поскольку количественные и качественные потери в процессе разработ­ки между собой взаимосвязаны (обычно с увеличением количественных потерь снижаются качественные потери), то допускаемую величину тех и других нужно определять совместным технико-экономическим расчетом.