Интеллектуальная технология мониторинга и управления качеством рудопотоков при добыче и переработке многокомпонентных руд

Количество компонентов в рудах влияет на уровень качества, через изменчивость содержаний отдельных компонентов. В наибольшей степени влияние оказывается на структуру системы сбора и обработки информации, поскольку для учета каждого нового компонента требуется сбор дополнительных данных.

Следует отметить, что руды месторождений ЗФ ПАО «ГМК “Норильский никель”» являются многокомпонентными и представлены различными промышленными сортами (типами). Изменчивость распределения содержаний компонентов влияет практически на все аспекты проблемы качества. Особенно степень изменчивости отражается на объеме обрабатываемых данных, методах и составе функциональных задач.

Зональность, то есть некоторая регулярность в размещении оруденения – явление достаточно широко распространенное на месторождениях цветных металлов. Особенно характерна зональность для гидротермальных и скарновых месторождений, однако установлена она и на магматических месторождениях. Зональность как один из типов изменчивости распределения компонентов влияет на все аспекты проблемы качества. Степень этого влияния зависит от масштабов ее проявления и от того, насколько совпадает направление зональности с направлением развития горных работ. Так, например, добыча руды может вестись целиком из одной зоны со стабильным качеством. Направление ведения горных работ может полностью совпадать с направлением зональности, пересекая все зоны. В последнем случае изменчивость качества добываемых руд возрастает, появляется необходимость в сборе дополнительной информации и решении специфических задач. Соотношение этих направлений заметно отражается и на схеме формирования рудопотоков. Зональность может быть отражена в модели месторождения и количественно определена. Говоря о месторождениях Норильской группы, следует отметить, что их руды являются многокомпонентными (до 12 извлекаемых компонентов). Также для всех месторождений норильского района характерна ярко выраженная зональность рудных залежей по мощности от подошвы к кровле.

Влияние структурно-морфологических параметров

Структурно-морфологические параметры влияют на характеристики качества сырья в недрах на стадии проектирования горных работ. Они отражаются на уровне и стабильности качества руд, качестве процесса, частично влияют на схему формирования рудопотоков и методы решения задач.

Определяющим в данной группе факторов является форма и количество разрабатываемых рудных тел. Количество разрабатываемых горными предприятиями рудных тел варьирует на месторождениях цветных металлов в довольно широких пределах. По статистике около 30 % свинцово-цинковых рудников разрабатывают одно-два рудных тела, 36 % рудников разрабатывают от трех до десяти рудных тел, 34 % рудников разрабатывают более десяти рудных тел. Для месторождений олова характерны иные условия. Только рудник «Солнечный» разрабатывает одно рудное тело. Из остальных рудников половина разрабатывает до десяти рудных тел и столько же рудников – свыше десяти рудных тел.

Большинство медных рудников (53 %) разрабатывают более 10 рудных тел, 33 % рудников разрабатывают от трех до десяти рудных тел. Только два рудника – «Урупский» и «Дегтярский» разрабатывают не более двух рудных тел. На подавляющем большинстве месторождений вольфрама и молибдена разрабатываются от трех до десяти рудных тел. Только на Шахтаминском руднике разрабатывают более десяти рудных тел. Шахта № 2-бис («Никитовка») разрабатывает свыше десяти залежей. Количество рудных тел влияет на стабильность и схему формирования качества руд.

От значения этого параметра существенно зависит и объем обрабатываемой информации в системе геолого-маркшейдерского управления.

Одновременная разработка нескольких рудных залежей характерна для месторождений норильского района. Так рудник «Таймырский» разрабатывает одновременно две рудных тела с богатой рудой, а в пределах его горного отвода около десяти рудных залежей.

Изменчивость угла падения и азимута простирания рудных тел влияют на качество технологического процесса, а, следовательно, на уровень и стабильность качества руд. Низкой считается изменчивость параметров в масштабе месторождения. Средней является изменчивость, переменная в пределах рудного тела, этажа или панели. Наконец, если параметры меняются существенно в пределах эксплуатационного блока, изменчивость считается высокой. Высокая изменчивость этих параметров характерна для многих рудников, разрабатывающих залежи, линзы и жилы свинцово-цинковых, оловянных, медных, вольфрамо молибденовых и сурьмяно-ртутных руд.

Следующая группа структурно-морфологических параметров, характеризующих форму, размеры и внутреннее строение рудных тел, существенно влияет на качество технологического процесса, обусловливая потери и разубоживание руды, а следовательно, и на уровень и стабильность качества руд. Все выше перечисленные характеристики учитывают при проектировании качества. Интенсивность их изменения определяет необходимость использования специфических методов при решений задач.