Повышение качества товарной руды при отработке весьма тонких жил

Колыма № 6, 1972 г

Значительная часть руд редких, благородных и цветных металлов (вольфрам, молибден, золото, олово и др.) залегает в виде весьма тонких жил мощностью от долей сантиметра до 0,4–0,5 м. При такой мощности жил для создания рабочей ширины забоя приходится подрывать слой боковых пород, часто значительно превышающий мощность самой жилы. Это приводит к большому разубоживанию руды (60–80 %).

Одним из методов улучшения качества руды может быть специальная отбойка жильной массы и породы в существенно различных по крупности классах с целью их последующего разделения на грохоте на товарную руду и пустую породу. Такой способ отбойки рудной массы испытан на руднике «Хрустальный» в блоке № 3 по жиле Главная.

Рудное тело здесь было представлено простой жилой выполнения, состоящей из кварца, мелкозернистого касситерита и небольшого количества пирротина, галенита и халькопирита. Текстура рудного тела массивная, контакты жилы с вмещающими породами четкие, прочные. Мощность жилы колебалась от 0,05 до 0,40 м; распределение олова в ней неравномерное — от 0,1 до 6 %. Вмещающие породы были представлены глинистыми сланцами, алевролитами с линзами мелкозернистого окварцованного песчаника. Крепость жилы и пород примерно одинаковая и равнялась 12 по шкале проф. М.М.Протодьяконова. Изменение параметров буровзрывных работ заключалось в сгущении шпуровых зарядов по жиле и соответствующем разряжении во вмещающих породах.

Для установления распределения содержаний металла по классам крупности из рудной массы, от­битой исследуемым способом, была выделена валовая проба весом 36 т. Пробу подвергали разделению по крупности на грохотах с размерами ячеек 300×300, 100×100 и 50×50 мм. Мелкую руду (фракции минус 50 мм) дополнительно просеивали на ситах с размерами ячеек 10×10 и 5×5 мм. Объем каждой фракции тщательно замеряли и опробовали.

Полученные результаты гранулометрического состава рудной массы и содержания олова в раз­личных классах крупности руды приведены в табл. 1, из которой видно, что крупные фракции (+300 мм, 300–100 мм, 100–50 мм) имеют весьма низкое содержание металла, соответствующее полученным в боковых породах при забойном геологическом опробовании (0,05 %). В руде мелких классов (50–10, 10–5 и минус 5 мм) сосредоточено промышленное содержание олова.

Таблица 1. Содержание металла в руде разных классов крупности

В рассматриваемых условиях проведения опытных работ (табл.2) средняя мощность зоны промышленного оруденения была 0,3 м, а содержание в ней металла равно 0,79 %. Для создания рабочей ширины забоя взрывали слой боковых пород мощностью 0,7 м с содержанием в нем 0,05 % металла (в 4 раза ниже кондиционного — 0,20 %). В среднем же содержание металла в отбитой рудной массе составило по данным геологического опробования 0,24 %.

Изменение параметров буровзрывных работ позволило сконцентрировать жильный материал в мелких классах (минус 50 мм), удельный вес которых составил 45 % общего объема отбитой горнорудной массы. Среднее содержание металла в этих фракциях достигло 0,53 % (см.табл.2). Средние и крупные классы, составляющие 55 % общего объема рудной массы, оказались представленными боковыми породами со средним содержанием в них 0,07 % металла и были отсортированы на грохоте.

Таблица 2. Основные показатели, полученные в результате проведения опытных работ в блоке № 3 по жиле «Главная».

Аналогичные испытания метода снижения разубоживания проведены в блоке № 1 XI-го горизонта по жиле № 65. Разделенные на грохоте товарная руда крупностью минус 50 мм и порода крупностью менее 50 мм с целью контрольного опробования были раздельно переработаны на обогатительной фабрике.

В результате механизированной сортировки горнорудной массы, отбитой исследуемым способом и подвергнутой перепуску через стометровый рудоспуск и через поверхностные и подземные шахтные бункеры, было выделено 34 % породы. Это повысило содержание металла в товарной руде с 0,29 (при обычном способе отбойки) до 0,45 %, то есть в 1,5 раза.

Для установления технико-экономических показателей отбойки фиксировали глубину пробуренных шпуров, расход ВВ и трудовые затраты.

Основные показатели отбойки при исследуемом способе (табл. 3) практически не отличаются от достигнутых на руднике. Поэтому промышленное применение исследуемого способа не окажет заметного влияния на трудоемкость и стоимость очистной выемки.

Таблица 3. Показатели отбойки руды обычным и новым методом

Снижение разубоживания, осуществляемое при совместной выемке жильной массы и боковых пород различных по крупности классов с целью их дальнейшего разделения на грохоте, может быть рекомендовано в следующих горногеологических условиях:

-рудные тела должны быть представлены тонкими простыми жилами выполнения с ясным различием по цвету жильной массы и вмещающих пород;

-контакты жилы с боковыми породами могут быть слабыми, прочными, ровными и мелкоизвилистыми, но обязательно четкими;

-вмещающие породы не должны нести промышленного оруденения.

Выводы

1.Исследования показали, что при выемке маломощных рудных тел изменением параметров буровзрывных работ можно регулировать кусковатость жильной массы и боковых пород.

2.Регулирование кусковатости отбиваемых пород позволяет сконцентрировать материал и боковые породы в существенно различных по крупности классах и, таким образом, отсортировать до 35–55 % пустых пород. Это даст возможность повысить содержание в товарной руде в 1,5–2 раза.

3.Повышение качества товарной руды исследуемым методом достигается за счёт применения высокопро­изводительных систем разработки с валовой выем­кой, то есть при наибольшей производительности труда шахтера и наименьшей себестоимости добычи.

4.В целях максимального снижения потерь рудной мелочи рассматриваемый способ отбойки должен применяться в комплексе с последующей гидравлической зачисткой отработанных блоков.

5.Применение рассматриваемого способа отбойки и последующей механизированной сортировки позволит расширить сырьевую базу отдельных рудников за счет включения в разработку весьма тонких жил, являющихся непромышленными при валовой отбойке.

Может быть использован для разработки неактивных запасов и при проходке вы­работок по маломощным жилам.