Под потерями понимается часть балансовых запасов полезного ископаемого, оставленная в недрах по каким-то причинам или извлеченная, но не использованная для реализации при разработке месторождения.
Потери полезных ископаемых при открытой разработке месторождений принято подразделять на общекарьерные (общерудничные) и эксплуатационные.
К общекарьерным относятся потери в охранных, барьерных и других целиках, в бортах карьера под транспортными бермами, а также потери, вызванные горногеологическими, гидрогеологическими и другими условиями.
К эксплуатационным относятся потери, происходящие непосредственно в процессе добычи полезного ископаемого, зависящие от принятой технологии разработки и организации горных работ в приконтактных зонах залежи или рудного тела. Они исчисляются в процентах по отношению к погашенным балансовым запасам за определенный период времени.
Различают также проектные, нормативные и плановые потери.
Проектными называются потери полезного ископаемого, определяемые на стадии проектирования предприятия. Проектом устанавливаются размеры как общекарьерных, так и эксплуатационных потерь. Величина общекарьерных потерь в процессе разработки месторождений обычно не изменяется. Эксплуатационные потери в зависимости от горно-геологических, организационных и технологических факторов могут существенно изменяться.
Нормативными называются потери полезного ископаемого, которые устанавливаются технико-экономическим расчётом для каждого эксплуатационного блока (участка) по данным эксплуатационной разведки. По этим потерям определяется полнота извлечения погашаемых балансовых запасов при оценке хозяйственной деятельности предприятия.
Плановыми называются потери, которые рассчитываются по карьеру или его участку в соответствии с планом развития горных работ на отчётный период и утвержденными нормативными показателями. В плановые потери включаются и ненормируемые потери, образующиеся при проходке горно-капитальных выработок, транспортных берм и др. Если блок (участок) разрабатывается в течение нескольких лет (планируемых периодов времени), то среднее значение плановых потерь по блоку (участку) должно быть тождественным их нормативным показателям в том же контуре.
Для экономически целесообразного снижения потерь полезного ископаемого допускается разубоживание руды некондиционными рудами и пустыми породами.
Граница технически и экономически целесообразного снижения потерь за счёт увеличения разубоживания или, наоборот, увеличения потерь за счёт уменьшения разубоживания в каждом конкретном случае различна и определяется путём техникоэкономического сопоставления возможных вариантов ведения горных работ в приконтактных зонах блока (участка) на стадии нормирования.
Важным условием правильного нормирования и учёта является установление основных видов эксплуатационных потерь.
В соответствии с «Типовыми методическими указаниями» по нормированию потерь твёрдых полезных ископаемых на открытых горных работах нормированию подлежит только та часть эксплуатационных потерь, которая зависит от технологии, её параметров и организации горных работ на добычных уступах.
К этим потерям относятся:
• потери массива полезного ископаемого в почве и лежачем боку залежи, когда граница открытых горных работ не совпадает с её контуром;
• потери в целиках внутри выемочного участка,
• потери полезного ископаемого, удалённого в отвал вместе с породами вскрыши и забалансовыми рудами при проходке подготовительных выработок,
• потери при селективной разработке блока (участка), когда полезное ископаемое оставляют в почве и лежачем боку залежи, а также в местах погрузки, разгрузки, складирования и сортировки.
Если при добычных работах порода, оставленная на контакте залежи после производства вскрышных работ, отгружается вместе с рудой на обогатительную фабрику, возможное содержание полезного компонента в товарной руде снижается и при этом ухудшаются технико-экономические показатели всего горнообогатительного цикла. Поэтому наравне с потерями нормируется и разубоживание.
При эксплуатации сложноструктурных месторождений разрабатываемые блоки (участки) характеризуются неоднородным строением и содержат наряду с кондиционным полезным ископаемым некондиционные сорта, а также прослойки или включения пустых пород или забалансовых руд. В этом случае целесообразна селективная выемка кондиционного и некондиционного полезного ископаемого и пустых пород.
При отработке месторождений, сложенных скальными породами, валовая выемка наиболее проста и обеспечивает высокую производительность труда.
Возможные виды потерь и разубоживания при валовой и селективной разработке блоков (участков) горизонтальных и пологих залежей предложены проф. Б.П. Юматовым и показаны на рис.8.7. На пологих месторождениях потери представляют собой слой теряемого полезного ископаемого, а разубоживание — слой примешиваемых пород по всей площади блока при зачистке кровли и почвы залежи.
При разработке наклонных залежей с применением механических лопат потери
Рис. 8.7. Основные виды потерь и разубоживания при валовой и селективной выемке сложноструктурных залежей:
1 -полезное ископаемое, 2- теряемое полезное ископаемое, 3 - примешиваемые породы, 4 - теряемое полезное
ископаемое и примешиваемые породы при селективной выемке, 5 - часть включений, извлекаемых селективно
и разубоживание образуются за счёт создания горизонтальных площадок, необходимых для нормальной работы экскаваторов. Если же применяются экскаваторы типа драглайна, то потери и разубоживание образуются так же, как и на пологих месторождениях - в виде слоя, но только более сложного профиля.
При крутых залежах потери и разубоживание образуются из-за несовпадения углов падения контакта залежи и откоса уступа. В этих условиях теряемое полезное ископаемое и примешиваемые породы на раздельно разрабатываемых контактах образуют в сечении треугольники. Учёт потерь и разубоживания полезных ископаемых обязателен для всех горнодобывающих предприятий. Он служит для оценки качества выполненных работ и контроля за правильным извлечением полезных ископаемых из недр.
Нормирование – это установление рациональных параметров извлечения, учёт – фактическое извлечение полезных ископаемых. При нормировании, по данным эксплуатационной разведки, производится оптимизация параметров технически возможной технологии разработки блока (участка). Определяются фактические объёмы потерянного полезного ископаемого и примешанных пород или забалансовых руд. Сопоставление данных учета с нормативными показателями является первым составным элементом в работе по снижению экономически неоправданных потерь и контролю хозяйственной деятельности горнодобывающего предприятия с точки зрения бережного отношения к использованию природных ресурсов месторождения.
Учёт потерь и разубоживания полезных ископаемых по отработанной в пределах уступа залежи ведётся раздельно по всем пройденным наклонным и разрезным траншеям, с последующим их суммированием по экскаваторному блоку, выемочному участку, уступу и в целом по карьеру. При значительных отклонениях значений потерь и разубоживания от нормативных указывается размер вызванного ими убытка.
Потери учитывают по полезному ископаемому и по всем содержащимся в нём полезным компонентам, имеющим промышленное значение, а разубоживание — по количеству пустых пород и забалансовых руд, примешанных в процессе добычи к полезному ископаемому.
Фактические значения потерь и разубоживания полезных ископаемых определяют с необходимой точностью по результатам непосредственных измерений. Если это невозможно или затруднительно, то их можно определять по разности показателей балансовых запасов и товарного полезного ископаемого.
В практике существуют два метода определения потерь и разубоживания, получившие название прямого и косвенного.
Прямой метод определения потерь и разубоживания заключается в непосредственном установлении количества теряемого полезного ископаемого и примешиваемых пород или забалансовых руд. Для этого производят маркшейдерскую съёмку фактических границ участков вскрышных и добычных работ в разрабатываемых приконтактных зонах блоков (участков). Затем наносят результаты съёмки на геолого-маркшейдерские планы и разрезы и рассчитывают количество теряемой руды и примешиваемых пород.
Одним из основных условий применения прямого метода учёта потерь и разубоживания является чёткое оконтуривание рудных тел полезного ископаемого, что достигается в результате обобщения данных геологоразведочных работ и уточнения их во время эксплуатационной разведки.
Объём потерь целиков различного назначения определяется по данным зондировочного бурения одним из известных способов подсчёта запасов в зависимости от конфигурации рудных тел и характера их залегания в массиве горных пород.
Потери взорванного полезного ископаемого, оставленного на рабочих площадках, транспортных путях, в местах перегрузки и складирования, в зависимости от объёма устанавливаются путем замера или тахеометрической съёмки с использованием результатов опробования. Потери оставляемого полезного ископаемого и разубоживание примешиваемых пород в массиве погашенных уступов определяются по элементам залегания рудных тел.
На месторождениях с наклонным и крутым залеганием рудных тел посредством тахеометрической съёмки определяется контур отрабатываемого уступа, который наносится на соответствующие геологические разрезы.
При разработке полого и горизонтально залегающих рудных тел для нахождения количественных показателей потерь и разубоживания наиболее эффективно использовать гипсометрические планы.
При косвенном методе потери и разубоживание определяются как разность между погашенными балансовыми запасами и добытым полезным ископаемым. Косвенный метод не отражает действительного уровня количественных и качественных потерь, потому что при определении балансовых запасов допускается довольно высокая погрешность, влияющая на достоверность результатов. Определение потерь в целом по карьеру при низкой их точности не позволяет разработать эффективные мероприятия снижения потерь и разубоживания по отдельным участкам карьера и обеспечить рациональное использование недр.