Управление качеством полезных ископаемых в процессе добычных работ

1.Условно из всего многообразия пространственного расположения различных типосортов руд и пород можно выделить следующие наиболее характерные типы забоев (рис.4.1).

Рис.4.1, Основные типы сложных забоев: а - типI; б,в,г -тип II; д,е - типШ; ж,з - тип IV; I - пустая порода; 2 – руда

Сложные горно-геологические условия залегания месторождений, а также необходимость и целесообразность обеспечения потребителей разными типами раздельно перерабатываемых рудных разновидностей требуемого качественного состава, снижение эксплуатационных потерь и разубоживание предопределяют, помимо общеизвестных требований, предъявляемых к валовой добыче, ряд дополнительных и принципиально новых требований к основным технологическим процессам открытых горных работ, т.е. обусловливают комплекс работы по управлению качеством сырья.

Управление качеством горной продукции включает в себя установление и формирование оптимальной структуры показателей и уровня качества сырья путем систематического и целенаправленного воздействия на условия, факторы и параметры разведки, добычи, рудо подготовки и переработки полезного ископаемого.

Управление качеством горной продукции, являясь сложной технико-экономической проблемой, может быть решено только на основе системно-комплексного подхода, предусматривающего решение задач в следующей поеледовател ьности.

1. Оценка и оптимизация качества сырья во взаимосвязи с конкретными природными, технологическими и техническими условиями добычи и переработки на проектной стадии работ.

2. Формирование оптимального уровня качества в процессе проектирования предприятия.

3. Обеспечение оптимального уровня и структуры качества в процесса эксплуатационных работ.

В качестве глобального критерия эффективности всей системы управления качеством сырья является интегральный показатель качества. Однако это не исключает целесообразности использования для отдельных элементов системы локальных критериев, широко применявшихся в горнорудной практике.

2.Совместное рыхление предусматривает валовое взрывание слоев разнотипных руд или руды и породы и селективную их нагрузку. Совместное рыхление методом вертикальных скважинных зарядов производят при однорядном и реже многорядном расположении скважин с последующей селективной погрузкой горной массы. В этих условиях первостепенное значение приобретает уменьшение коэффициента трансформации естественной структуры взрываемого блока. Наибольший показатель трансформации достигается при однорядном взрывании. Максимальному перемешиванию с породой подвергается рудный слой, расположенный в верхней части уступа (рис.4.2,а).

При многорядном взрывании горизонтальных и слабонаклонных слоев руда и пород (забои I и II типов) наблюдается значительная трансформация забоя, особенно в пределах первого ряда (вследствие увеличения ширины развала от первого ряда скважин) (рис,4.2,б).

Рис.4.2, Схемы трансформации горизонтально залегающего рудного слоя, взрываемого совместно с вмещающими породами: а, б - соответственно при однорядном и многорядном взрывании;m_ц, m_р - мощность рудного слоя соответственно в целике и развале; Н_Ц, Н_р - высота уступа соответственно в целике и развале; Вр - ширина развала

Применение наклонных скважинных зарядов особенно эффективно при разработке верхних горизонтов (угол откоса 55 - 65°) за счет расположения скважин по контактам руды с породой и обеспечения сравнительно четких контуров взрыва (рис.4.3,а). Иногда неплохие результата достигаются при комбинации вертикальных и наклонных скважин (рис.4.3,6) или бурении вертикальных скважин разной глубины (рис.4.3,в).

Рис.4.3. Схемы комбинированного расположения скважин: а - наклонные; б - вертикальные и наклонные; в -вертикальные разной глубины

При взрывании в "зажатой среде" (зажиме) в результате ограниченности горизонтального перемещения массива, сохранения первичного контакта рудных слоев с породами и создания благоприятных условий для селективной погрузки потери руды сокращаются по сравнению с обычным рыхлением на 25 - 30 %, что полностью перекрывает удорожание работ из-за повышенного расхода ВВ (на 25 - 30 % и более при взрывании крупнотрещиноватах пород) (рис.4.4). Для обеспечения безопасности работу экскаваторе и сокращения потерь и разубоживания руды высокие навалы взорванной горной массы целесообразно разрабатывать подуступами (по контактам разнородной горной массу).

руды.

Рис.4.4. Схема трансформации горизонтального залегающего рудного слоя, взрываемого в "зажатой среде": m,_t и Гп_р-мощность рудного слоя соответственно в целике и развале; Н_а , И_;, -высота уступа соответственно в целике и развале

Разновидностью взрывания и "зажатой среде" является буферное взрывание с оконтуривающим щелевым экранирующим врубом (рис.4.5), предусматривающее первоочередное взрывание скважин щелевого экранирующего вруба, расположенного по сгущенной сетке, и последующее взрывание остальных скважин. При таком взрывании за счет снимания воздействия взрывных волн в сторону буфера происходит незначительное смещений взорванной горной массы, что позволяет качественно производить селективную выемку руды.

Рис.4.5. Схема взрывания на неубранную горную массу с оконтуривающим врубом; I - еквзжшга щвлайого экранигующего вруба; 2 — 4 — последовательность взрывания скважин

Применяется также комбинированное рыхление, наиболее часто - выброс отдельного участка (вследствие увеличения заряда ВВ на 25 - 30 %) и нормальное рыхление соседних участков.

Перечисленные методу совместного взрывания облегчают селективную выемку, способствуют снижений потерь и разубоживания руд, однако не могут обеспечить полного разделения разнородной горной массы, что обусловливает необходимость применения сложных способов и приемов селективной погрузки.