авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |

Совершенствование геологического обеспечения горных работ при разработке урановых месторождений + стрельцовского рудного поля

-- [ Страница 2 ] --

Автор весьма признателен коллегам, поддерживающим идею и направление исследований, многих из которых уже нет в живых, это - Л.Н. Лобанов, Г.А. Красавин, М.Г. Песин, А.С. Шилов, И.И. Шишкин. Здравствующим: Первому вице-президенту Академии горных наук Е.А. Котенко, докторам техн. наук Б.Н. Хоментовскому и В.А. Овсейчуку, кандидатам техн. наук А.Г. Кузнецову, А.И. Мезину, И.В. Павлову и М.И. Капитонову.

Автор приносит искреннюю благодарность специалистам, проявившим интерес к работе и оказавшим помощь при подготовке диссертации, - д-ру геол.-минерал. наук Ю.В. Павленко, д-ру геол.-минерал. наук, профессору А.И. Трубачеву, д-ру техн. наук, профессору О.А. Баландину, всем, кто помог в проведении исследований, сборе информации по тематике диссертации, оформлении материалов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Объектом изучения явились 19 урановых месторождений Стрельцовского рудного поля, которые приурочены к кальдере проседания. В процессе вулканической деятельности, происходившей в мезозойский период, кальдера была заполнена вулканогенным и осадочным материалом. Почти все породы кальдеры и граниты фундамента палеозойского возраста являются рудовмещающими.

Автор диссертационной работы с 1972 г. изучал строение месторождений и рудных тел как объектов разработки с учётом требований перерабатывающих производств, для чего необходимо было определить их сортовой состав на основе статистического распределение в них урана, что очень важно для выбора эффективных вариантов дальнейшей переработки.

Первое защищаемое научное положение. Подсчет запасов методом четырехугольников ведется по двум парам треугольников (опирающихся на диагонали четырехугольника), среднее значение суммарных запасов по которым является наиболее точным.

Особенности способа изложены в главе 2 диссертационной работы. За основу подсчёта взят метод изолиний равных метропроцентов с тем, чтобы избежать процедуры исключения «ураганных» проб, что, по мнению автора, является неправильным, так как рудные тела в основном состоят из богатых рудных включений, по объёму занимающих не более 10 % рудных тел, а запасы металла, заключенные в них, достигают 90 %.

В процессе работы над проблемой выяснилось, что отклонения в результатах подсчёта могут превысить ±13 % в зависимости от субъективно построенных вариантов изолиний (рис.1), а, когда запасы подсчитывались по каждому треугольнику, образованному в результате изменения направлений диагоналей в прямоугольнике, то появились прямоугольники с максимальным и минимальным значением метропроцента. Среднее из двух значений принято за истинное. Способ проверялся опытно-промышленной отработкой рудных участков. Отклонений более чем в 1 % не наблюдалось. В настоящее время метод используется при подсчете запасов урана на рудниках ОАО «ППГХО».

Надо отметить, что этот способ абстрактный – контуры рудных тел не отстраиваются, как при подсчете методом разрезов или проекций на вертикальную (горизонтальную) поверхность, а используется только цифровой материал, полученный в процессе опробования при геологоразведочных или эксплуатационных работах. Последнее обстоятельство позволяет применять компьютерную технологию и выполнять подсчёт в автоматизированном режиме.

Как показала практика, реализация предложенного способа подсчёта запасов требует создания базы данных опробования. Часто пополнение базы данных не даёт изменения в результатах подсчёта, другими словами - встречаются случаи, когда сгущение плотности разведочной сети не требуется.

На рисунке 1 изображён опытно-промышленный участок в изолиниях равных метропроцентов. При построении изолиний выяснилось, что по одним и тем же исходным данным можно изобразить множество вариантов «поверхностей» метропроцентов. На фрагментах рисунка: 1 а) и б) приведены два вариан-

Рис. 1. Принципиальная схема подсчета запасов способом разнонаправленных диагоналей.

Для прямоугольников на схемах в) и г) показаны значения подсчета (минимальное взято в рамки),

средняя величина между которыми достоверна.

та построения изолиний. Из графических схем рисунка: 1 в) и г) видно, что задача упрощается, если рассматриваемую площадь разделить на треугольники. Изолинии, заключённые в каждом из треугольников, можно рассматривать изолировано от всего участка. При этом в каждом треугольнике в зависимости от направления диагоналей значения метропроцентов будут разными.

Таким образом, в каждом квадрате в результате вычислений при изменении направления диагоналей появились максимальные и минимальные значения (последние взяты в рамки). В данном случае общая сумма минимальных значений составляет 17141,7, а максимальных – 22713,6 м3 %. Среднее арифметическое значение их равно 19927,65 м3 %. Общий запас металла (М) по опытно-промышленному участку равен объёму метропроцентов, умноженному на объёмную массу вмещающих пород: М = 19927,65 м3 % 2,5 т / м3 = 49819 т. В результате опытно-промышленных работ с данного участка по учёту на автомобильной рудоконтрольной станции (АРКС) было добыто 50 тыс. т урана.

Внизу центральной части рисунка 1 представлен метод ближайшего района (метод Болдырева). Данный метод даёт однозначное решение, но за­пасы, как показывает практика, завышаются за счёт распространения на равные площади как низких содержаний полезного компонента, так и высоких (!).

Второе защищаемое научное положение. Зависимость распределения металла от его содержания в рудах выражается дробно степенно-показательной дифференциальной функцией вида:

где у выход руды в % или долях единицы, x содержание полезных компонентов; A, b и n - параметры распределения конкретной функции, определяющей сортовой состав руд для различных способов их переработки.

Материал изложен в главе 3. В исследовании распределения мощности рудных тел по интервалам большое место заняло изучение морфологии рудных тел. Контуры реальных рудных тел на месторождениях имеют сложные очертания.

Практическое значение разработки заключается в том, что предложенный метод может быть использован для подсчёта запасов любого твёрдого полезного ископаемого. Метод облегчает и ускоряет подсчёт запасов; он может быть автоматизирован с использованием компьютерных технологий.

Для определения средней мощности рудных тел предложена приведенная мощность, которая определяется по формуле, полученной при решении квадратного уравнения

, м (1)

Приведенную длину лучше определять по формуле

, м, (2)

а показатель сложности рудного тела в сечении - по формуле

(3)

В качестве примера приведены два рудных тела с контурами отработки горизонтальными слоями (рис.2). Параметры этих тел помещены в табл. 1.

а)

б)

Рис. 2. Примеры рудных тел жилообразной формы

с показателями сложности 1,35 (а) и 5,0 (б)

Таблица 1

Параметры рудных тел, изображённых на рисунке 2

Рисунки Площадь рудного тела (S, м2) Длина контура рудного тела (П, м) Приведенная мощность рудного тела (mP, м) Приведенная длина рудного тела (L, м) Протяжённость рудного тела (l, м) Коэффициент сложности формы рудного тела (Сл=L/l)
2 а) 396 341 2,36 168 124 1,35
2 б) 1560 1345 2,30 678 132 5

Практическая значимость приведенной мощности заключается в том, что по этому показателю можно закладывать ширину очистного пространства.

Практическая значимость приведенной длины состоит в том, что она определяет длину очистных горных выработок (заходок), требуемых для отработки рудных тел.

Эти величины можно использовать как при проектировании, так и при планировании работ по добыче полезных ископаемых.

Статистическое распределение урана в рудных телах Стрельцовского рудного поля заняло в исследованиях ведущее место, что изменило представление о путях нахождения среднего содержания металла в рудных телах и в сортовом составе добываемых товарных руд, Эта категория имеет большое значение для оптимизации переработки товарных руд на гидрометаллургическом производстве.

Проблема усреднения содержания металла в добываемых рудах всегда являлась одной из сложнейших в горном деле. Академик М.И. Агошков стабилизацию качества руд относил к числу основных по рациональному использованию недр. Он призывал к необходимости разработки соответствующих мероприятий совместными усилиями горняков, обогатителей, металлургов и экономистов.

Выдача потребителям минерального сырья с заданной однородностью контролируемых параметров является трудной задачей ввиду сложной пространственной неоднородности распределения полезного компонента в горном массиве. Гидрометаллургическое производство особо чувствительно к изменению содержания урана в рудопотоке. Колебания содержания поставляемой руды более чем на 15 % создают значительные трудности в её переработке, требующие изменения технологического режима, что приводит к увеличению затрат на переработку, а, главное, уменьшает количество извлеченного урана.

На основе анализа большого фактического материала удалось найти дифференциальную функцию распределения урана по его содержанию (4) или плотность распределения руды по классам содержаний

R = f (x) = A*x b / еnx dx, (4)

где R – выход руды в процентах или долях единицы – дискретная величина, зависящая от содержания металла – «х»,

где x – аргумент, численно равный содержанию урана, %;

A, b и n – расчетные коэффициенты, находящиеся решением уравнений с использованием фактического распределения металла в природных рудных телах, названные параметрами распределения, доли ед.

e – основание натурального логарифма.

Неопределённый интеграл этой функции имеет вполне определённое значение, равное единице или 100 %

, (5)

Нахождение параметров A, b и n для дифференциальной функции производится по формуле

y = A*xb / exp(n*x) (6)

Для нахождения данных параметров используется оригинальная программа «EUREKA», разработанная в Институте математики СО РАН (г. Новосибирск). В неё заносятся фактические выходы руды по каждому классу содержаний урана. В приведенном примере использовано 10 классов значений аргумента – программа может принять 24 уравнения для нахождения трёх неизвестных параметров.

В качестве иллюстрации на рис. 3 приведен вид выходного экрана программы «EUREKA» с данными расчета параметров A, b и n.

Принимаем согласно выходного экрана компьютера следующие значения параметров: A = 2,5; b = 0,5 и n = 37. Формула (6) приобретет вид

Y = 2,5*x0,5 / EXP (37*x).

 Вид выходного экрана программы «EUREKA» Подставляя найденные параметры в-9

Рис. 3. Вид выходного экрана программы «EUREKA»

Подставляя найденные параметры в формулу (6) и используя значения классов содержания металла, построим кривую выходов руды (рис. 4 – сплошная линия). Значения их приведены в таблице 2. Сумма выходов составит 1.

Рис. 4. Кривые выходов руды (сплошная линия) и урана (пунктирная)

по классам содержаний, доли ед.

Таблица 2

Сравнение выходов руды и металла в изучаемой выборке

№№ классов содержаний Содержание урана, %% Выход руды по классам, доли единицы Выход металла по классам, доли единицы
1 0,005 0,1469 0,0184
2 0,015 0,1758 0,0659
3 0,025 0,1567 0,0980
4 0,035 0,1281 0,1121
5 0,045 0,1003 0,1129
6 0,055 0,0766 0,1054
7 0,065 0,0575 0,0935
8 0,075 0,0427 0,0800
9 0,085 0,0314 0,0667
10 0,095 0,0229 0,0544
11 0,105 0,0166 0,0437
12 0,115 0,0120 0,0346
13 0,125 0,0087 0,0271
14 0,135 0,0062 0,0210
15 0,145 0,0045 0,0161
16 0155 0,0032 0,0123
17 0165 0,0023 0,0093
18 0,175 0,0016 0,0071
19 0,185 0,0011 0,0053
20 0,195 0,0008 0,0040
Итого 0,045 1 1


Pages:     | 1 || 3 | 4 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.