При добыче известняков в карьере затруднение вызывает селективная выемка некондиционных высококремнистых включений, с удалением которых связаны повышенные потери. Содержание некондиционных высококремнистых включений в известняке исключает возможность стабильного обеспечения глиноземного производства известняками. По результатам эксплуатационного опробования буровзрывных скважин не выявлено прямой связи между SiO2 и SO3. Иногда, при низком содержании SiO2 имеет место высокое содержание SO3, приводящее к сверх нормативным потерям.
По состоянию на 01.01.2006 г. в контуре проектного карьера с учетом его углубки количество геологических запасов кондиционных известняков представлено в табл.1.
Таблица 1. Балансовые запасы и их качественная характеристика Мазульского месторождения известняков
|
Отметки горизонтов, м |
Кондиционный известняк, млн.т. |
Содержание, % |
|||
|
SiO2 |
СаО |
МgО |
SO3 |
||
|
335-125 |
114,722 (В+С1) |
0,96 |
53,96 |
0,54 |
0,23 |
|
125-(-25) |
62,280 (Р1) |
0,97 |
53,87 |
0,58 |
0,23 |
|
Итого |
180,002 |
0,96 |
53,93 |
0,55 |
0,23 |
Требования к качеству полезного ископаемого и сложность строения его продуктивной толщи предопределяют необходимость знания характера пространственной изменчивости в ней содержания кремнезема, как основного маркирующего показателя. Для управления качественными показателями руды необходимо установить динамику содержания кремнезема в ней в зависимости от извлекаемых объемов и параметров рабочей зоны карьера (ширины рабочей площадки).
Задача по определению изменения содержания кремнезема по мере продвигания фрона работ в карьере является объемной и ее решение сводится к поиску функции следующего вида:
(1)
где С SiO2- содержание кремнезема, %; n - число элементарных блоков;Vi - объем руды в элементарном блоке, м3.
В свою очередь объем элементарного блока (заходки) рассчитывают по формуле:
(2)
где h - высота уступа, м; li - длина элементарного блока, м; Δ - подвигание фронта горных работ за этап (ширина элементарного блока или заходки), м.
В свою очередь, содержание кремнезема в заходке вычисляют методом средневзвешенного. Поскольку модель месторождения представлена погоризонтными планами изосодержаний, исследуемых качественных показателей, то получение функции (1) с применением средств вычислительной техники возможно при использовании специального программного обеспечения и требует много машинного времени. Поэтому решение задачи геометрического анализа с использованием объемных моделей месторождений, особенно если необходимо учитывать несколько качественных показателей затрудненно техническими возможностями. В связи с этим, было предложено объемную модель трансформировать в плоскую, посредством получения функций, характеризующих изменение качественных и геометрических параметров залежи в плоскости перпендикулярной к простиранию фронта работ. В этом случае, всю модель месторождения (погоризонтные планы) делят вертикальными сечениями в требуемом направлении на элементарные блоки одинаковой ширины и для каждого из них устанавливают средневзвешенное значение содержание кремнезема в известняке и длину фронта работ и получают функции, описывающие изменение этих параметров в плоскости, ориентированной перпендикулярно к простиранию фронта работ.
Для Мазульского месторождения известняков были рассмотрено продольное и поперечное направления развития фронта работ. Вид искомых функций предопределен направлением развития фронта работ:
при продольном
;
; (3)
при поперечном
;
, (4)
где X, Y, Z - условные координаты, м.
Для проведения геометрического анализа карьерного поля по соответствующей модели месторождения перемещают трафарет рабочей зоны с заданными значениями высоты уступа, ширины рабочей площадки и заходки и получают функцию (1). На основе анализа которой и определяют параметры, с помощью которых можно управлять качеством полезного ископаемого. Проведенные исследования показали, что предлагаемая методология построения моделей месторождений позволяет значительно упростить автоматизацию процесса геометрического анализа.
Работа представлена на научную конференцию с международным участием «Современные наукоемкие технологии», Доминиканская республика, 5-16 апреля 2006г. Поступила в редакцию 03.03.2006г.