5. Расчет показателей извлечения в системах с обрушением руды и вмещающих пород

Целью практического занятия является закрепление теоретических знаний в области расчетов параметров и показателей самотечной доставки рудной массы по очистному пространству (выпуску) под обрушенными породами.

Краткие теоретические сведения и расчеты:

Самотечная доставка руды по очистному пространству под обрушенными породами применяется в системах разработки 2-го класса - системах с обрушением руды и вмещающих пород. С точки зрения выпуска руды наиболее широко используются две принципиально отличающихся схемы выпуска - донный и торцевой.

Рассмотрим донный выпуск руды, при котором в нижней части блока создается специальное днище, состоящее из серии рудоприемных и рудовыпускных выработок. Рудоприемные выработки - воронки и траншеи. В нижней части рудоприемные выработки переходят в рудовыпускные выработки в виде наклонных или горизонтальных ниш и заездов. Основные параметры донного выпуска:

Н - высота слоя выпускаемого слоя руды, м;

Dо - приведенное расстояние между пунктами выпуска, м

Dо = v ( А Б ), (5.1)

Dо = v ( 8*10 )= 8,94

где А и Б - средние расстояния между пунктами выпуска по простиранию и вкрест простирания рудного тела соответственно,

m - коэффициент, характеризующий сыпучие свойства руды, м ^-1

Для реальных рудников значение этого показателя меняется от 0,3 (хорошие сыпучие свойства) до 1,1 (плохие сыпучие свойства, граничащие с отсутствием сыпучих свойств).

Объем выпускаемой руды, приходящийся на один пункт выпуска Б = Н А Б, который в дальнейших расчетах принимается за единицу, а все остальные величины измеряются в относительных единицах.

Процесс выпуска руды и его математическое описание производится графо-аналитическим методом с использованием двух графических зависимостей, построенных в одних и тех же осях (рис.6):

зависимость коэффициента извлечения руды Кр от коэффициента извлечения рудной массы Кд (график Кр);

разубоживание руды в дозе выпуска Рд от коэффициента извлечения рудной массы Кд (график Рд).

В процессе выпуска руды под налегающими обрушенными породами первоначально извлекается чистая руда. На графике Кр - это прямолинейный отрезок «0-1». Окончание выпуска чистой руды характеризуется первым характерным моментом (точка «1» на графике Кр ) - коэффициентом извлечения рудной массы Кд, равного по определению коэффициенту извлечения чистой руды Крч. Соответствующие значения координат:

Кд = Крч;

Кр = Крч,

При дальнейшем выпуске к руде начинают примешиваться налегающие пустые породы, поступающие сверху. Объем примешивания пустой породы в процессе выпуска рудной массы все более увеличивается и существует момент (точка «2» на графике Кр), не достигаемый на практике, но существующий теоретически, когда из выпускного отверстия начинает поступать только пустая порода. Соответствующие значения координат:

Кд = Кд.макс

Кр=Кр.макс.

Графическая зависимость Рд от Кд, характеризующая качество выпускаемой рудной массы, соответственно имеет также два характерных момента:

Окончания выпуска чистой руды и начала разубоживания руды с координатами:

Кд = Крч;

Рд = 0;

Максимального извлечения руды, после которого возможен выпуск только пустой породы с координатами:

Кд = Кд.макс;

Рд = 1.

Для построения рассмотренных графических зависимостей по характерным точкам («0», «1» и «2»), отражающих реальные условия ( в нашем случае - для запасов руды, которая засоряется только налегающими породами), предлагаются следующие формулы:

mD²

Крч = - 0,44 ------ (для точки «1») (5.2)

Н

0,44*8,94²

Крч = - 0,44 -------------- = 0,19

80

mD²

Кр.макс = 1 - 0,19 ------ (для точки «2») (5.3)

Н

0,44*8,94²

Кр.макс = 1 - 0,19 --------------- = 0,92

80

mD²

Кд.макс = 1 + 0,37 ------ (для точки «2») (5.4)

Н

0,44*8,94²

Кд.макс = 1 + 0,37 --------------- = 1,16

80

В реальных условиях выпуск руды прекращается по условию достижения предельной кондиции выпускаемой рудной массы, которая определяется предельным разубоживанием в дозе выпуска Рд.пред

Аруд - Арм.мин

Рд.пред = ------------------------- , (5.5)

Аруд - Апор

2,1 - 0,7

Рд.пред = --------------- = 1,4

1,2 - 0,2

где Аруд, Апор - содержание полезного компонента (металла) соответственно в руде и породе;

Арм.мин - минимально допустимое содержание полезного компонента в рудной массе, определенное экономическими расчетами на стадии проектирования предприятия. Выпуск рудной массы с более низким содержанием полезного компонента недопустим, т.к. является экономически невыгодным.

По формуле (5.5) Рд.пред = 0,60. По формуле (5.2) Кр.ч = Кд.ч = 0,78. По формуле (5.3) Кр.макс = 0,91. По формуле (5.4) Кд.макс = 1,19.

По построенным графическим зависимостям задача определения показателей извлечения, соответствующих найденному по вышеприведенной формуле значению предельного разубоживания в дозе выпуска Рд.пред, решается в следующей последовательности:

- на графике Рд находится точка с координатой Рд = Рд.пред и определяется соответствующее значение координаты Кд = Кд.пред ( в рассматриваемом примере 0,87);

- на графике Кр находится точка с координатой Кд = Кд.пред и определяется соответствующее значение координаты Кр = Кр.пред( в рассматриваемом примере 0,84);

- потери руды п вычисляются по формуле

п = 1 - Кр.пред ( в рассматриваемом примере 0,16); (5.6)

п = 1 - 0,92=0,1

- разубоживание руды р вычисляется по формуле

Кр.пред

р = 1 - ------------- ( в рассматриваемом примере 0,04) (5.7)

Кд.пред

0,92

р = 1 - ------------ = 0,05

1,16

- определяются балансовые запасы руды Б, приходящиеся на один пункт выпуска

- определяются абсолютные значения количества выпущенной рудной массы Д = Кд * Б, количества извлеченной руды Ир = Кр * Б и величина потерь руды П = Б - Ир.