ГлавнаяКондиции на минеральное сырье представляют собой совокупность требований к качеству полезных ископаемых в недрах, горногеологическим и иным условиям разработки, соблюдение которых при оконтуривании и подсчете запасов позволяет правильно подразделить запасы полезных ископаемых по их народно-хозяйственному значению на балансовые, использование которых экономически целесообразно, и забалансовые, использование которых в настоящее время экономически нецелесообразно, но которые в дальнейшем могут являться объектом промышленного освоения.
С геологической точки зрения кондиции должны обеспечить полное, комплексное и рациональное использования недр. Экономический уровень кондиций должен соответствовать народнохозяйственной эффективности, обусловливающей производство готовой продукции в количествах, необходимых для удовлетворения потребностей страны при минимальной затрате общественного труда.
Обоснование кондиций на минеральное сырье должно производиться исходя из общегосударственных интересов, в соответствии с социалистическими принципами оценки минерально-сырьевых ресурсов страны.
Разработка материалов технико-экономического обоснования кондиций должна производиться на основе применения прогрессивной техники и технологии добычи и переработки сырья, освоенной передовыми предприятиями отрасли или принятой в проектах строительства, с соблюдением существующих законодательств в области охраны труда и природы.
Кондиции устанавливаются временные и постоянные.
Временные кондиции разрабатываются на основании результатов предварительной разведки. Во временных кондициях в зависимости от вида минерального сырья, геологических особенностей и предполагаемого способа разработки месторождений обычно предусматриваются следующие показатели: 1) минимальное промышленное содержание полезных компонентов по подсчетным блокам, включаемым в число балансовых запасов; в отдельных случаях, при значительных колебаниях содержания полезных компонентов и общем высоком уровне рентабельности разработки месторождения, допускается установление минимального промышленного содержания не на подсчетный блок, а на отдельное изолированное тело полезного ископаемого, пласт, в целом по всему месторождению; 2) бортовое содержание полезных компонентов в пробе, при котором производится оконтуривание запасов по мощности в случае отсутствия четких геологических границ; иногда целесообразно устанавливать и бортовое содержание полезных ископаемых по пересечению, по которому оконтуривается тело полезного ископаемого по площади; 3) минимально допустимое среднее содержание вредных примесей в подсчетном блоке и допустимое содержание их в пробе или пересечение при оконтуривании запасов; 4) требования к выделению при подсчете запасов технологических типов и сортов минерального сырья; 5) минимальная мощность тел полезного ископаемого, включаемых в подсчет запасов; 6) максимальная мощность пустых пород, находящихся внутри контура тел полезного ископаемого и включаемых в подсчет запасов; 7) требования к физико-механическим свойствам минерального сырья; 8) допустимое соотношение мощностей или объемов вскрышных пород и полезного ископаемого (коэффициент вскрыши); 9) требования к оценке забалансовых запасов. В некоторых случаях во временных кондициях могут предусматриваться и другие показатели: предельно допустимый коэффициент рудоносности, минимальный выход товарной продукции, минимальные размеры тел полезного ископаемого или минимальные запасы, максимальная глубина отработки, мощности предохранительных целиков и т. д.
Для месторождений полезных ископаемых, по которым имеются государственные или отраслевые стандарты, технические условия требования к качеству сырья должны находиться в соответствии с указанными стандартами и техническими условиями.
Разработка временных кондиций должна производиться в соответствии с действующими инструкциями соответствующих отраслевых министерств, согласованных с Министерством геологии России и Государственной комиссией по запасам полезных ископаемых при Совете Министров России. При производстве технико-экономических расчетов, обосновывающих временные кондиции, учитываются запасы всех категорий, включая и запасы категории С2.
Временные кондиции используются для оперативных подсчетов запасов в процессе детальной разведки месторождения и после утверждения постоянных кондиций утрачивают свою силу. Проекты временных кондиций разрабатываются геологоразведочными организациями, осуществляющими разведку месторождения, или по их поручению отраслевыми проектными и научно-исследовательскими институтами. Утверждаются они заинтересованными отраслевыми министерствами по согласованию с Министерством геологии России. В спорных случаях временные кондиции утверждаются ГКЗ России.
Временные кондиции являются основой, на базе которой решается вопрос о постановке детальной разведки месторождения. Это определяет их значение: неправильно установленные временные кондиции могут привести к бросовым затратам на разведку месторождения, не имеющего промышленного значения. Характерным примером в этом отношении является Петриковское месторождение калийных солей. Поскольку соли месторождения характеризуются повышенным содержанием хлористого магния, при разработке кондиций было установлено предельно допустимое его содержание, равное 8%. При этом условии все соли имеющихся на месторождении четырех слоев отвечали кондициям, что обеспечивало строительство на базе месторождения калийного комбината заданной производительности.
Однако после окончания детальной разведки при согласовании проекта постоянных кондиций с заинтересованными организациями последние, ссылаясь на опыт промышленности, считали необходимым предельное содержание хлористого магния в солях установить на уровне 0,8 %, что практически исключало промышленное значение детально разведанного месторождения. Приведенный пример показывает, что иногда временные кондиции составляются и утверждаются без учета состояния технологии переработки минерального сырья, опыта работы промышленных предприятий, перерабатывающих аналогичное сырье и геолого-экономических факторов разработки месторождений. Это приводит к необходимости существенного их изменения при утверждении постоянных кондиций. Такое положение нельзя считать нормальным. Временные и постоянные кондиции должны сохранять преемственность. Каждый факт разной оценки промышленного значения месторождения по временным и постоянным кондициям должен рассматриваться как чрезвычайное обстоятельство.
Постоянные кондиции разрабатываются по результатам детальной разведки, а для эксплуатируемых месторождений — по данным разведки и материалам эксплуатационных работ.
Технико-экономическое обоснование и расчеты постоянных кондиций разрабатываются для всех месторождений, на базе которых будут проектироваться новые или реконструироваться действующие горнодобывающие предприятия. При расчете отдельных параметров постоянных кондиций необходимо исходить из максимально возможного приближения к реальным условиям работы предприятия. Обязательным является обоснование оптимальной производительности будущего предприятия, его состава и режима работы, принятой технологии добычи и переработки минерального сырья, технологической возможности и экономической целесообразности промышленного извлечения попутных полезных ископаемых, включая породы вскрыши, главных технологических показателей: качества добываемого сырья и продуктов обогащения, выхода концентратов (товарной руды) и их качества, содержания и извлечения основных и попутных компонентов.
В постоянных кондициях устанавливаются те же параметры, что и во временных.
Минимальное промышленное содержание полезного компонента. Под минимальным промышленным содержанием понимают такое содержание полезного компонента в полезном ископаемом, извлекаемая ценность которого обеспечивает возврат всех затрат на добычу и переработку полезного ископаемого, включая капиталовложения. Определяется оно исходя из следующего равенства:
где Ц — цена I т полезного компонента в товарном концентрате, руб.; Сд + Со — расходы на 1 т полезного ископаемого (добыча, переработка, общерудничные расходы), руб.; с — минимальное промышленное содержание полезного компонента, %; Иобщ — извлечение полезного компонента при переработке; Кр — коэффициент разубоживания полезного ископаемого при добыче.
Иногда расчеты удобнее производить исходя из стоимости 1 т концентрата, а не 1 т полезного ископаемого в концентрате. В этом случае формула будет иметь следующий вид:
где Цк — цена 1 т концентрата, руб.; ск — содержание полезного компонента в концентрате, %.
Производя решения по этим формулам относительно минимального промышленного содержания (с), получим:
В общем случае минимальное промышленное содержание устанавливается для подсчетного блока, так как при этом более высокое содержание полезного компонента (по сравнению с минимальным промышленным) в отдельных блоках будет обеспечивать прибыльную работу предприятия при отработке всего месторождения. Однако в отдельных случаях установление минимального промышленного содержания для отдельного блока приводит к резкому уменьшению балансовых запасов, пестрому чередованию блоков балансовых и забалансовых запасов при высоком уровне отработки всего месторождения.
В таких ситуациях целесообразно минимальное промышленное содержание устанавливать не на подсчетный блок, а на отдельное тело полезного ископаемого, пласт или в целом для всего месторождения, так как убыточная отработка отдельных частей месторождения будет компенсироваться высокой прибылью отработки других его частей.
Установленное минимальное промышленное содержание, как правило, должно обеспечивать при отработке всего месторождения отраслевую норму прибыли и нормативный срок окупаемости капитальных вложений.
Однако в ряде случаев это условие не может быть решающим. Для месторождений дефицитных полезных ископаемых, особенно находящихся в районе действующих предприятий, к балансовым могут относиться запасы, не обеспечивающие нормативную прибыль и установленный срок возмещения капитальных затрат, так как окупаемость всех затрат в разрезе амортизационного срока работы предприятия уже учтена при расчете минимального промышленного содержания и, следовательно, предприятие будет работать безубыточно или с прибылью ниже нормативной. Поэтому при согласии отраслевого министерства, которое будет эксплуатировать месторождение, такие запасы могут быть отнесены к балансовым.
Минимальное промышленное содержание зависит от ряда технологических, горнотехнических и экономических факторов, важнейшими из которых являются: 1) количество запасов и условия их залегания, обусловливающие производительность предприятия и стоимость добычи полезного ископаемого; 2) процент извлечения полезного компонента из руды и сложность технологического процесса, обусловливающих стоимость передела полезного ископаемого; 3) объем капиталовложений в проектируемое предприятие (рудник, обогатительная фабрика и т. д.), определяющий размер амортизации; 4) отпускные цены на готовую продукцию, служащие контролем правильности установления минимального промышленного содержания. Согласно существующему положению при определении минимального промышленного содержания могут учитываться на месторождениях твердых неметаллических полезных ископаемых рапы, и озерных солей балансовые — запасы категорий А+В+C1, а по месторождениям пьезооптического и камнесамоцветного сырья, а также сложным месторождениям других полезных ископаемых — и запасы категории C2.
Коэффициент извлечения полезного компонента из руды принимается по результатам технологических исследований или прогрессивного опыта работы действующих предприятий.
Расходы на 1 т добычи и переработки полезного ископаемого определяют себестоимость продукции. Она слагается из заработной платы, стоимости материалов и электроэнергии, амортизации основных фондов и прочих затрат.
Заработная плата — одна из основных статей расходов на добычу и обогащение минерального сырья. Она составляет 35—45 % всех затрат на добычу и обогащение при открытой и 65—75% — при подземной разработке месторождения. Годовой фонд заработной платы рабочих, ИТР и служащих определяется исходя из их численности и среднегодовой зарплаты. Численность рабочих рассчитывается с учетом обоснованной производительности труда и объемов годовой добычи. Численность ИТР и служащих зависит от системы разработки и годовой добычи. Расход и стоимость материалов (ВВ, средства взрывания, сталь, твердые сплавы, крепежный лес и т. д.) рассчитываются по нормам расхода в зависимости от крепости и устойчивости пород по оптовым ценам с учетом их транспортировки. Расход и стоимость электроэнергии определяются по нормам и отпускным ценам на электроэнергию.
Использование при расчете кондиций цен на электроэнергию, отличающихся от оптовых для данного района страны, возможно только при согласовании этих цен с Министерством энергетики и электрификации России и Государственным комитетом цен России, а по полезным ископаемым, продукция из которых будет использоваться в пределах республики, — с соответствующими органами республики.
Амортизационные отчисления на восстановление основных фондов слагаются из отчислений на амортизацию капитальных горных выработок, зданий и сооружений производственного назначения и из отчислений на восстановление оборудования. Затраты на строительство зданий, сооружений и горные капитальные работы определяются на основе расчетов по укрупненным показателям с использованием аналогов и поправок. Затраты на оборудование рассчитываются по прейскурантным ценам с учетом транспорта, монтажа и заготовительных расходов. Особо рассчитывается стоимость новых видов оборудования.
Себестоимость отдельных видов продукции, получаемой при переработке комплексного сырья, определяется или пропорционально распределению общих затрат на добычу и переработку комплексного сырья в соответствии с ценностью получаемых при этом продуктов, или путем прямых расчетов затрат, требующихся на каждый вид продукции.
Первый метод целесообразно применять в том случае, когда руда содержит два или более основных полезных компонентов (например, апатит и нефелин в апатит-нефелиновых рудах) и затраты по добыче и переработке полезного ископаемого в одинаковой степени нужны для всех этих компонентов.
Второй метод используется для расчета себестоимости второстепенных или попутных компонентов, и только в том случае, если процесс получения этих компонентов сопровождается дополнительными операциями и, следовательно, дополнительными затратами (например, апатит в железных рудах Ковдорского месторождения).
Минимальное промышленное содержание полезного компонента в руде обусловливается не только себестоимостью продукции, но и ценой на нее.
В настоящее время для расчета минимального промышленного содержания используются в основном оптовые цены. Однако эти цены в силу сложившихся исторических причин и вовлечения в промышленное освоение более бедных и сложных по геологическим и горнотехническим условиям разработки месторождений не всегда согласуются с затратами на получение продукции горнодобывающими предприятиями.
Вследствие этого Временной типовой методикой экономической оценки месторождений полезных ископаемых, утвержденной Государственным комитетом по науке и технике и Государственным комитетом России по ценам, допускается возможность использования в необходимых случаях при расчете кондиций замыкающих затрат.
Замыкающие затраты представляют собой предельно допустимые с народнохозяйственных позиций затраты на прирост производства данной продукции для рассматриваемого периода. Они применяются (по согласованию с Государственным комитетом России по ценам) при оценке месторождений, когда уровень действующих оптовых цен существенно отличается от уровня замыкающих затрат. Однако при денежной оценке по замыкающим затратам выполняется также оценка по оптовым ценам.
Виды минерального сырья и географические зоны, для которых оценка месторождений и разработка кондиций осуществляются на основе замыкающих затрат, определяются в отраслевых методиках. Эти методики разрабатываются отраслевыми министерствами и утверждаются министрами по согласованию с Государственным комитетом России но ценам и ГКЗ России.
Замыкающие затраты могут быть зональными или едиными для всей страны в зависимости от соотношения затрат по добыче и транспортировке сырья до потребителей.
Наиболее точным методом определения замыкающих затрат является определение их на основе оптимизационных вариантных расчетов перспективных планов или схем развития и размещения соответствующих отраслей (или взаимосвязанных отраслей). Исходя из этих планов или схем для каждого рассматриваемого объекта по единой методике и нормативам определяются показатели предстоящих капитальных и эксплуатационных затрат на разведку, строительство (реконструкцию), поддержание мощности, добычу, переработку, транспортирование продукции к потребителю, а также показатели затрат у потребителей, зависящие от качества минерального сырья. Критерием оценки является минимум указанных затрат в целом по отрасли за рассматриваемый период с учетом фактора времени.
Уровень замыкающих затрат может быть как ниже, так и выше уровня действующих оптовых цен, но его значение должно обеспечить выбор таких вариантов использования запасов эксплуатируемых и осваиваемых месторождений, при котором достигается минимум суммарных затрат на удовлетворение потребности в продукции отрасли в расчетной перспективе с учетом фактора времени с сохранением или превышением намечаемой исходным планом годовой выработки полезного компонента из минерального сырья в планируемом периоде.
При отсутствии возможности использования метода оптимизационных расчетов могут применяться упрощенные методы определения замыкающих затрат. Одним из таких методов является метод ранжирования месторождений (или их частей) по величине приведенных затрат на получение конечной продукции из добываемого сырья. При этом методе рассматриваются показатели индивидуальных затрат на единицу продукции по каждому действующему и всем намечаемым к вводу в разработку месторождениям (или их частей) и отбираются, начиная с наилучших, те месторождения, предприятия на базе которых обеспечат удовлетворение плановой потребности в данной продукции. Затраты по объектам, завершающим этот ряд, принимаются в качестве замыкающих. Месторождения, оставшиеся за пределом этого ряда, составят резерв минеральных ресурсов для использования в период после планируемого, либо в случае изменения экономических условий, новых технических достижений и т. д.
При определении замыкающих затрат должен учитываться уровень мировых цен на те виды продукции горнодобывающих отраслей, которые экспортируются или импортируются нашей страной или могут стать объектом экспортно-импортных операций в перспективе.
Показатель экономической оценки для всех месторождений приводится к году, применительно к которому выполняется данная оценка (как правило — к началу очередного пятилетнего плана). В необходимых случаях показатель оценки месторождения может приводиться также к году начала строительства горнодобывающего предприятия, году ввода его в действие, году достижения проектной мощности и т. д.
Вследствие резкого несоответствия оптовых цен и себестоимости фосфатного сырья экономическую оценку месторождений апатита и фосфоритов целесообразно в большинстве случаев производить исходя из замыкающих затрат.
Замыкающие затраты на фосфатное сырье определяются и устанавливаются на 10—15-летний период и уточняются в конце каждой пятилетки при разработке последующего пятилетнего плана развития горнохимической промышленности. В качестве конечной продукции отрасли принимается 100%-ная пятиокись фосфора в упаренной фосфорной кислоте. К расчету замыкающих затрат принимаются только те ресурсы фосфатного сырья, конечная продукция которых может явиться фосфорной кислотой. Все горнохимические предприятия, выпускающие фосфоритную муку с содержанием P2O5 до 21—22%, в расчет замыкающих затрат не принимаются.
В ряде случаев по замыкающим затратам следует производить и экономическую оценку месторождений строительных материалов, особенно в районе их дефицита.
Бортовое содержание полезного компонента представляет собой такое содержание полезного компонента в краевых пробах или пересечениях тела полезного ископаемого, при оконтуривании по которому создаются наиболее благоприятные горнотехнические условия разработки месторождения, наиболее полное, рациональное и комплексное использование минерального сырья и обеспечивается наибольший экономический эффект.
Бортовое содержание обычно бывает ниже минимального промышленного и лишь в редких случаях равно ему. При четких геологических границах тела полезного ископаемого с равномерным или неравномерным распределением полезного компонента бортовое содержание не устанавливается, и оконтуривание производится в геологических границах залежи полезного ископаемого.
Оконтуривание по бортовому содержанию, более низкому чем минимальное промышленное, приводит с одной стороны к увеличению запасов, а с другой — к снижению содержания полезного компонента в руде. Это обстоятельство дает основание отдельным специалистам утверждать, что применение бортового содержания ниже минимального промышленного приводит к вовлечению в промышленный контур запасов, экономически не выгодных для отработки, так как только минимальное промышленное содержание обеспечивает нулевую рентабельность разработки месторождения. Такой чисто экономический подход с дифференцированной оценкой запасов с содержанием ниже минимального промышленного и выше его представляется неправильным. Бортовое содержание, на наш взгляд, является понятием геолого-экономическим, и рассматривать его только с экономических или геологических позиций нельзя.
Применение бортового содержания на уровне ниже минимального промышленного действительно приводит к необходимости отработки убыточных запасов, но существенно улучшает горнотехнические условия разработки месторождения и увеличивает запасы. Это позволяет проектировать горнодобывающие предприятия более высокой производительности, так как увеличение затрат на обогащение более бедных руд компенсируется повышением производительности предприятия и снижением себестоимости добычи полезного ископаемого. Кроме того, оконтуривание по такому бортовому содержанию способствует более полному использованию недр.
Определение бортового содержания обычно производится методом вариантов. Выбор вариантов и их количество зависят от характера месторождения, но, как правило, их должно быть не менее трех. Все варианты должны укладываться в интервал от содержания в хвостах обогащения до минимального промышленного содержания.
По каждому из вариантов бортового содержания производится оконтуривание, подсчитываются запасы, определяется среднее значение содержания полезного компонента, оцениваются горно-технические условия разработки месторождения, обусловленные изменением морфологии тел полезного ископаемого.
Бортовое содержание полезного компонента тесно связано с минимальным промышленным содержанием, и ни один из этих параметров не может быть определен в отрыве друг от друга. Действительно, изменение бортового содержания обычно приводит к существенному изменению количества запасов, содержания полезного компонента в руде, производительности предприятия, условий разработки месторождения, т. е. тех показателей, которые определяют минимальное промышленное содержание. Поэтому изменение бортового содержания влечет за собой и изменение минимального промышленного содержания.
Методика определения бортового содержания в увязке с минимально промышленным может быть проиллюстрирована на примере одного из месторождений флюорита, на котором были приняты варианты бортового содержания CaF2, равные 15, 20 и 25 %, а минимального промышленного 30, 35 и 40 %. Результаты повариантных расчетов приведены в табл. 5.
Из табл. 5 видно, что при оконтуривании залежи по бортовому содержанию 15 % существенных изменений в запасах руды и ее качестве при изменений минимального промышленного содержания полезного компонента не происходит. Близкие результаты получаются при бортовом содержании 20 % и минимальном промышленном 30 %.
При бортовом содержании 20 % и минимальном промышленном в блоке 35 % резко уменьшаются запасы руды и возрастает содержание флюорита в залежи. При бортовом содержании 20 % и минимальном промышленном 40 % количество руды и ее качество сравнительно мало отличаются от варианта минимального промышленного содержания 35 %. Производить оконтуривание по бортовому содержанию 25 % нецелесообразно, так как залежь разбивается на отдельные линзы, разработка которых возможна лишь маломощными карьерами, что увеличит стоимость добычи руды.
В табл. 6 приводится расчет себестоимости 1 т готовой продукции при различных вариантах бортового и минимального промышленного содержания полезного компонента в руде. В таблицу не включены варианты бортового и минимального промышленного содержания, при которых запасы руды и ее качество существенно не отличаются.
Как видно из табл. 6, наиболее низкая стоимость концентрата получается при оконтуривании месторождения по бортовому содержанию 20 % и минимальном промышленном содержании 35 %. При оконтуривании по бортовому содержанию 15 % в промышленное освоение вовлекаются бедные руды, заключающие такое количество полезного компонента, ценность которого не окупает затрат на добычу руды и ее обогащение.
Действительно, разница в запасах руды при оконтуривании по бортовому содержанию 15 и 20 % составляет 6,7 млн. т, а разница в количестве извлекаемого полезного компонента 0,41 млн. т. На добычу и переработку этого количества руды на фабрике производительностью 1000 т/сут потребуется 50,25 млн. руб.
При этом вследствие разницы в затратах в 1 р. 80 к. на добычу и переработку руды на фабриках разной производительности при переработке остальных 7,9 млн. т руды получается экономия в 14,22 млн. руб. Следовательно, общие дополнительные расходы на переработку всей массы руды, подсчитанной по бортовому содержанию 15%, будут составлять 50,25—14,22 = 36,03 млн. руб. Общая стоимость дополнительно полученного концентрата при цене за 1 т 24 р. 70 к. будет 10,13 млн. руб.
Иначе обстоит дело при сравнении оконтуривания по бортовому содержанию 20 и 25 %. При оконтуривании по бортовому содержанию 25 % рудная залежь разбивается на отдельные линзы; при этом теряется такое количество полезного компонента, которое по стоимости превышает затраты на добычу и переработку руды. Действительно, произведя вычисления, аналогичные вышеприведенным, получим, что стоимость теряемого полезного компонента (для минимального промышленного содержания 35 %) составит 21,7 млн. руб., а экономия от добычи и переработки меньшего количества руды, но по более высокой цене, — лишь 14,07 млн. руб. Поскольку затраты на добычу и переработку руды в этом случае меньше стоимости заключенного в ней полезного компонента, исключение ее из Промышленного освоения экономически нецелесообразно. Таким образом, в рассмотренном примере оптимальным является вариант, предусматривающий минимальное промышленное содержание полезного компонента в руде 35% и бортовое — 20 %.
Интересный пример выбора бортового содержания приводят Е.О. Погребицкий и В.И. Терновой. Главная залежь Ковдорского месторождения характеризуется очень высоким содержанием флогопита. Оконтуривание ее даже по бортовому содержанию, близкому к нулю, обеспечивает среднее содержание флогопита, в несколько раз превышающее минимальное промышленное. Поэтому при выборе оптимального варианта главное значение имело не изменение среднего содержания флогопита в руде, а обеспечение наиболее простой морфологии тела полезного ископаемого, возможно более полное использование недр и наиболее высокая эффективность разработки.
Влияние бортового содержания на морфологию залежи видно из рис. 12 и 13. Произведенный по разным вариантам бортового содержания подсчет запасов дал следующие результаты (табл. 7).
Из приведенной таблицы видно, что наиболее благоприятными являются бортовые содержания 20 и 50 кг/м3. При оконтуривании по этим бортовым содержаниям залежь имеет наиболее простую морфологию, потери флогопита незначительны (до 2—2,5 %), содержание его в руде высокое.
При бортовом содержании 100 кг/м3 морфология залежи значительно усложняется, внутри ее появляются крупные некондиционные участки, коэффициент рудоносности снижается на 20 %, потери флогопита достигают 9 %. Вследствие этого и учитывая близкие результаты при оконтуривании по бортовому содержанию 20 и 50 кг/м3 для открытых работ было принято бортовое содержание 20 %. При подземном способе разработки месторождения отрабатывать руды с содержанием от 20 до 50 кг/м3 нерентабельно, тем более что основная масса их находится на флангах залежи. Вследствие этого для подземной разработки принято бортовое содержание флогопита 50 кг/м3.
В приведенном примере дается оценка количества и качества приращиваемых запасов при переходе от одного варианта бортового содержания к другому, что в принципе правильно. Однако в ряде случаев, давая экономическую оценку приращиваемых запасов изолированно от общей экономической оценки разработки всех запасов, включая и приращиваемые, делается ошибочный вывод о нецелесообразности включения их в промышленный контур, если они сами по себе не обеспечивают безубыточную работу. Такой подход приводит к необоснованной потере полезного компонента и по существу экономически не оправдан. Рассмотрим следующий случай. На одном месторождении полезное ископаемое характеризуется равномерным распределением полезного компонента и при оконтуривании по бортовому содержанию обеспечивает установленную норму прибыли. На другом месторождении это же полезное ископаемое характеризуется неравномерным распределением полезного компонента и при оконтуривании по принятому, как и на первом месторождении, 30 % запасов исключается из промышленного контура. При снижении бортового содержания все запасы входят в промышленный контур, причем среднее содержание полезного компонента в целом по всем запасам равно среднему содержанию на первом месторождении. Естественно, что при прочих равных условиях экономика разработки первого и второго месторождения будет одинакова. Вследствие этого при выборе бортового содержания, как правило, следует исходить из экономической оценки общих запасов, и лишь в случае избытка разведанных запасов, низкого уровня рентабельности нужно учитывать экономику добычи и переработки приращиваемых запасов при переходе от одного варианта бортового содержания к другому. Несмотря на то, что запасы полезного ископаемого согласно классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых, подсчитываются и утверждаются по наличию их в недрах, без учета потерь и разубоживания, при определении бортового содержания обязательно должна учитываться величина разубоживания, чтобы обеспечить требуемое содержание в добытой руде.
Это положение наглядно иллюстрирует расчет бортового содержания флюорита в богатых рудах Покрово-Киреевского месторождения. Согласно ГОСТ 7618—70, содержание CaF2 в товарной руде, используемой в металлургической промышленности, должно быть не ниже 75 %. Если выделить подсчетный блок, содержание CaF2 в руде которого будет равно или незначительно превышать требуемое, то при добыче вследствие неизбежного разубоживания, определяемого в данном случае в 5%, содержание CaF2 в товарной руде будет 71,25%, т. е. руда перейдет в рядовую, и использовать ее можно будет только после обогащения.
Рассчитанное бортовое содержание CaF2 в пробах рядовых руд (15 %) обеспечивает получение минимального среднего содержания в блоках несколько выше установленного предела (48,5 % вместо требуемых 40 %). Однако включение в промышленное освоение руд с содержанием CaF2 15 % нерационально, так как руды с таким содержанием практически не обогащаются, о чем свидетельствует содержание CaF2 в хвостах обогащения (15—17% CaF2). В ряде случаев даже при технологической возможности обогащения бедных руд использование их экономически нецелесообразно, так как затраты на добычу и переработку не окупаются стоимостью заключенного в них ценного компонента.
Например, на одном месторождении флюоритовых руд выделялся блок с содержанием CaF2 95 %. По кондициям для богатых руд, не требующих обогащения, минимальное промышленное содержание CaF2 устанавливалось 75 %. Авторы отчета приняли бортовое содержание 35 %, вследствие чего запасы богатых руд на месторождении увеличились вдвое. Однако простой расчет показывает, что разубоживание более богатых руд экономически нецелесообразно. По прейскуранту оптовых цен стоимость 1 т флюоритовых руд марки Ф-95 составляет 100 руб., а марки Ф-75 — 44 руб. 50 коп. Таким образом, увеличение запасов руды вдвое не компенсирует снижения ценности руды с более высоким содержанием. При таком подходе горнодобывающее предприятие на каждой тонне только богатой руды теряет 11 руб. Кроме того, осуществляя раздельную добычу богатых и рядовых руд, предприятие могло бы получать руды со средним содержанием CaF2 55 %, оптовая цена на которые 24 руб. за 1 т. Следовательно, общие потери составляют. 35 руб. на каждую тонну руды.
При наличии в руде двух или нескольких полезных компонентов, представляющих промышленный интерес, расчет бортового содержания должен производиться по их сумме, с учетом стоимости каждого компонента, т. е. второй, третий и т. д., компоненты приравниваются к основному компоненту в соотношении пропорциональном их стоимости, и с учетом извлечения их из руды при обогащении. Так, если предположить, что стоимость основного компонента равна а рублей, второго в и третьего с рублей, а извлечение соответственно х, у, и z %, то 1 % первого компонента равен ax/by % второго и ax/cz % третьего компонента, а общее содержание всех полезных компонентов будет эквивалентно содержанию (ах + ax/by + ax/cz) % основного компонента.
При пользовании переводными коэффициентами для попутных компонентов необходимо знать минимальное содержание этих компонентов, при котором целесообразно их извлечение. Оно должно быть не ниже содержания в хвостах обогащения.
Для месторождений, представленных не одним, а несколькими телами полезного ископаемого, иногда целесообразно устанавливать для каждого тела свое бортовое содержание, что нередко наблюдается на месторождениях слюдоносных пегматитов. В одних случаях мусковит в жилах пегматита распределен равномерно по всей их мощности, и в этом случае контуры промышленного ослюденения совпадают с геологическими. При такой ситуации оконтуривание проводится по геологическим границам. В других случаях промышленное ослюденение приурочивается к какому-либо зальбанду жилы или к ее центральной части, что требует определения бортового содержания, причем в зависимости от величины содержания и характера его изменения по мощности жилы величина бортового содержания может быть разной.
А.Б. Каждан и Н.И. Соловьев правильно отмечают, что в некоторых случаях может оказаться целесообразным установление различного значения бортового содержания даже для разных горизонтов одного и того же тела полезного ископаемого, если характер оруденения с изменением глубины резко меняется. Приведенное свидетельствует о необходимости при обосновании и выборе бортового содержания учитывать геологические особенности месторождения и даже отдельных его частей.
Максимально допустимое содержание вредных примесей. В минеральном сырье, кроме полезных компонентов, присутствуют вредные примеси. К вредным следует относить примеси, затрудняющие переработку минерального сырья, а также примеси, которые не удается удалить при переработке, и они остаются в готовом продукте, делая невозможным использование его в тех или иных отраслях народного хозяйства.
При разработке кондиций обычно устанавливают максимально допустимое среднее содержание вредных примесей в подсчетном блоке, а в отдельных случаях и бортовое содержание их в крайних пробах.
Если содержание вредных примесей в минеральном сырье (в его природном состоянии) находится в пределах требований ГОСТа или технических условий, то оконтуривание балансовых запасов минерального сырья производится в соответствии с требованиями ГОСТа или технических условий и каких-либо других пределов содержания вредных примесей не устанавливается. Это относится, например, к каменной соли для пищевых целей, добываемой горными выработками, а также к пескам и глинам для использования в литейном производстве, к магнезиту для производства огнеупоров, глинам для тонкой керамики, мелу для различных производств. Если по содержанию вредных примесей минеральное сырье не удовлетворяет требованиям ГОСТа или технических условий и эти требования распространяются на концентраты или другие виды готовой продукции, то учет вредных примесей в зависимости от вещественного состава минерального сырья и поведения вредных примесей в процессе добычи и переработки производится по-разному.
1. В условиях, когда вредные примеси полностью переходят в хвосты основного обогащения или шлаки, каких-либо пределов содержания их в минеральном сырье не устанавливается.
2. Если для снижения содержания вредных примесей до установленных пределов применяются специальные способы добычи (например, озерной поваренной соли солесосами либо каменной соли — выщелачиванием), или если вредные примеси полностью или частично переходят в концентрат или в готовую продукцию и для удаления их требуется дополнительная переработка, то максимально допустимое содержание вредных примесей в минеральном сырье определяется по результатам опытной добычи или технологических испытаний.
Для отдельных видов минерального сырья верхний предел содержания вредных примесей может быть определен специальными расчетами или графически. В качестве примера можно привести производство цемента из известняков и глин или мергелей, соды из поваренной соли и др. Во всех случаях затраты, связанные с удалением вредных примесей, должны быть учтены при определении минимального промышленного содержания основного полезного компонента и включены в общие затраты.
Для некоторых видов минерального сырья расходы на удаление вредных примесей имеют большой удельный вес в общих затратах на добычу и переработку сырья. Пригодность минерального сырья для промышленного использования в этом случае устанавливается не по содержанию полезного компонента, а по количеству вредных примесей, максимальное содержание которых определяется по результатам технологических испытаний.
Технологические испытания, на основании которых определяют максимально допустимое содержание вредных примесей, должны проводиться как на пробах, отражающих среднее содержание вредных примесей в подсчетном блоке, так и на пробах, характеризующих разновидности полезного ископаемого с наиболее высоким содержанием вредных примесей из числа включаемых в подсчет запасов.
Влияние примесей на ход технологического процесса и качество продукции иногда трудно предусмотреть. Ряд примесей, которые на аналогичных месторождениях не оказывают никакого влияния, на данном месторождении расцениваются как вредные.
Так, на Кингисеппском месторождении ракушечниковых фосфоритов при его промышленной оценке не было учтено высокое содержание магния, что привело к тому, что на построенной обогатительной фабрике была затруднена флотация и впоследствии потребовалось изменение её схемы. Большое значение имеет не только содержание вредных примесей, но и та форма, в которой они представлены. Например, при флотационном обогащении калийных солей вредное влияние оказывает содержание нерастворимого остатка, но только по одному его содержанию нельзя судить о ходе технологического процесса. Важно знать, чем представлен нерастворимый остаток, каков его гранулометрический состав и т. д.
При оценке влияния примесей необходимо также учитывать возможность нейтрализации одних примесей другими.
Технологические типы и сорта минерального сырья. При установлении кондиций необходимо выделять технологические типы минерального сырья, а во многих случаях и сорта (классы, марки) полезного ископаемого, определяющие его назначение и области использования.
На месторождениях обычно имеется большое количество природных разновидностей или типов минерального сырья. Для промышленной оценки месторождения и расчета кондиций существенное значение имеют только технологические типы сырья, характеризующиеся различием способов переработки, а следовательно, и затратами на извлечение полезных компонентов или удаление вредных примесей. Например, на месторождениях серы выделяются известковые, глинистые и огипсованные типы руд.
Выделение технологических типов сырья на месторождении может осуществляться как путем их оконтуривания с отнесением в самостоятельные подсчетные блоки, так и путем статистического подсчета в пределах общих подсчетных блоков. Однако во всех случаях выделение типов сырья и раздельный подсчет запасов по типам целесообразно только в том случае, если селективная разработка их технически возможна и экономически оправдана.
При выделении технологических типов в самостоятельные подсчетные блоки для каждого из технологических типов минерального сырья необходимо рассчитать отдельно минимальное промышленное и бортовое содержание полезных компонентов, а также максимально допустимое и бортовое содержание вредных примесей.
Если же выделение типов полезного ископаемого производится статистически, то устанавливаются единые кондиции, При этом затраты на добычу и переработку, а также стоимость 1 т полезного ископаемого определяются исходя из соотношения в ней отдельных типов. Типы полезного ископаемого, которые не могут быть использованы или используются частично, при расчете стоимости в первом случае не учитываются, а во втором учитываются в соответствии с долей их использования.
При расчете кондиций следует иметь в виду, что на ряде месторождений при добыче минерального сырья разных технологических типов и их переработке могут быть получены одинаковые сорта готовой продукции. В этом случае от соотношения запасов сырья разных технологических типов зависят затраты на переработку каждого из них и суммарные затраты на добычу и переработку при неизменной цене на полученный готовый продукт. На некоторых месторождениях из одного или нескольких технологических типов сырья может быть получена готовая продукция нескольких сортов. В этих случаях наряду с изменением затрат на переработку сырья изменяются цена готовой продукции и общая ее стоимость.
Сопоставление технико-экономических расчетов определяет целесообразность разработки каждого из выделенных типов минерального сырья или месторождения в целом.
На многих месторождениях при их промышленной оценке в числе балансовых запасов, кроме технологических типов сырья, выделяют сорта (марки или классы) полезного ископаемого, различающиеся по качеству, которое определяет различное его назначение и использование.
При расчете кондиций сорта полезного ископаемого влияют не только на затраты по их выделению, но и на стоимость готовой продукции, которая в значительной мере зависит от цен на различные сорта и соотношения последних. Возможность выделения внутри контура балансовых запасов участков, пластов или слоев полезного ископаемого более высокого качества (сорта) имеет большое практическое значение и повышает ценность месторождения. Выделение сортов целесообразно только при наличии потребности в них и возможности селективной их выемки. Для выделяемых сортов определяется минимальная мощность, при которой возможна их раздельная добыча.
Если в процессе разведочных работ оконтурить и геометризовать отдельные сорта невозможно, то выделение их производится статистически (огнеупорные глины, формовочные пески и т. д.).
Для ряда месторождений природное качество минерального сырья соответствует требованиям ГОСТа или технических условий по содержанию полезных компонентов и вредных примесей для отдельных сортов. В этих случаях оконтуривание и подсчет запасов по сортам производятся по требованиям ГОСТа или технических условий, а в кондициях указывается Только на необходимость выделения сортов.
Если минеральное сырье в природном состоянии не удовлетворяет требованиям ГОСТа или технических условий, то эти требования к сортам распространяются на концентрат или другую готовую продукцию. Для определения кондиций в этих случаях используются результаты технологических испытаний и технико-экономических расчетов, которыми устанавливаются содержания полезных компонентов и вредных примесей в минеральном сырье (в его природном виде), обеспечивающие соответствие получаемого концентрата или готового продукта требованиям ГОСТа (технических условий) для каждого выделяемого сорта.
Выделение сортов в ряде случаев позволяет понизить минимальное промышленное содержание полезных компонентов или повысить максимально допустимое содержание вредных примесей в минеральном сырье.
Минимальная промышленная мощность тел полезного ископаемого является одним из главных показателей кондиций. Наиболее тесную связь этот показатель имеет с горнотехническими условиями разработки месторождений.
Выбор способа и системы разработки месторождения зависит от физических свойств минерального сырья и вмещающих пород, от условий залегания (угла падения) тел полезного ископаемого и в значительной мере от их мощности.
В горном деле все рудные тела по истинной мощности подразделяются на пять групп: 1) очень тонкие (менее 0,7 м); 2) тонкие (от 0,7 до 2 м); 3) средней мощности (от 2 до 5 м); 4) мощные (от 5 до 15—20 м); 5) весьма мощные (свыше 15—20 м).
По углу падения тела полезного ископаемого подразделяются на горизонтально- и пологозалегающие (с углом падения от 0 до 25—30°), наклонно (от 25—30 до 45—50°) и крутопадающие (свыше 45—50°).
Существующие системы разработки месторождений позволяют произвести выемку из недр полезного ископаемого при любой его мощности, если ценность извлекаемого сырья оправдывает затраты на его добычу.
При подземной разработке минимальной технически допустимой шириной очистного пространства для крутопадающих рудных тел считается 0,7 м, а для горизонтально- и пологозалегающих — 1,2 м. Поэтому минимальная мощность тел полезного ископаемого для первой группы месторождений должна устанавливаться соответственно не менее 0,7 и 1,2 м. На эту минимальную мощность устанавливается и минимальное промышленное содержание полезного компонента. Для тел меньшей мощности, но более богатых промышленное значение запасов отдельных блоков и тел определяется соответствующим метропроцентом.
Для каждой из указанных групп месторождений применяются соответствующие наиболее выгодные системы разработки, обеспечивающие безопасность труда рабочего, наиболее высокую производительность и выемку минерального сырья с наименьшими потерями и разубоживанием.
При прочих равных условиях большая мощность тела полезного ископаемого позволяет применить более производительную систему разработки. Однако выбор наиболее целесообразного способа разработки месторождения должен быть подтвержден специальными технико-экономическими расчетами) так как от правильности выбора зависят затраты на добычу и величина минимального промышленного содержания полезного компонента.
При открытой разработке мощность тела полезного ископаемого определяет не только способ выемки (в частности, высоту эксплуатационного уступа), но и производительность применяемых погрузочных машин. Этот способ разработки, как правило, применяется для мощных и очень мощных тел с крупными запасами, а также для месторождений, залегающих близ поверхности, при допустимом коэффициенте вскрыши.
Минимальная мощность горизонтально- и пологозалегающих тел полезного ископаемого в случае разработки их с помощью взрывных работ обычно устанавливается 2—4 м, а без взрывных работ она может быть меньшей (до 0,3—0,5 м). Для маломощных, но относительно богатых тел в кондициях устанавливаются минимальная мощность и минимальный метро-процент, т. е. произведение мощности залежи на содержание полезного компонента. За основу величины метропроцента берут минимальную мощность тела полезного ископаемого, при которой месторождение технически можно разрабатывать, и бортовое содержание полезного компонента в руде. Например, если минимальная мощность 0,7 м, а бортовое содержание 0,8%, то минимальный метропроцент будет равен 0,7х0,8 = 0,56.
Максимально допустимая мощность прослоев пустых пород и некондиционных руд, включаемых в подсчет запасов в кондициях устанавливается в тех случаях, когда тело полезного ископаемого характеризуется сложным строением, при котором рудные интервалы чередуются с пустыми породами или некондиционными рудами. Для правильного определения допустимой мощности пустых пород и некондиционных руд необходимо проанализировать возможность и экономическую целесообразность селективной добычи отдельных прослоев полезного ископаемого или пустых пород с целью их удаления в отвал, установить зависимость изменения запасов и качества сырья от мощности пустых пород и некондиционных прослоев, включаемых в подсчет запасов. При этом следует иметь в виду, что увеличение максимальной мощности пустых пород и некондиционных руд, включаемых в подсчет запасов, позволяет использовать более производительную систему разработки месторождения, упрощает и удешевляет добычу минерального сырья, увеличивает запасы, но одновременно снижает качество сырья, а нередко и извлечение полезных компонентов из него, что удорожает обогащение. Следует иметь также в виду, что снижение качества сырья приводит к необходимости увеличения производственной мощности обогатительных фабрик или при сохранении их мощности по руде — к снижению производительности предприятия по конечному продукту или концентрату, Чтобы оценить влияние всех этих факторов, следует произвести оконтуривание и подсчет запасов по нескольким вариантам максимальной мощности пустых пород и некондиционных руд.
Глубина залегания полезного ископаемого определяет систему разработки месторождения и влияет на стоимость добычи сырья. При глубоком залегании полезного ископаемого, когда предполагается разработка месторождения подземным способом, глубина залегания обычно непосредственного выражения в кондициях не находит. Лишь в редких случаях оговаривается глубина, до которой целесообразно подсчитывать запасы. Однако при определении минимального промышленного содержания полезного компонента и в других технико-экономических расчетах, обосновывающих рентабельность разработки месторождения, глубина залегания тел полезных ископаемых является одним из важнейших показателей.
При проектировании разработки месторождения открытым способом глубина залегания тел полезных ископаемых имеет решающее значение. В этих случаях в кондициях обычно предусматривается величина соотношения мощности тела полезного ископаемого и мощности пород вскрыши. Иногда, кроме того, ограничивается максимально допустимая мощность пород вскрыши.
Величина соотношения мощностей пород вскрыши и полезной толщи для разных месторождений различна. В общем случае чем ценнее полезное ископаемое, тем больше может быть это соотношение. Величина допустимого соотношения мощностей пород вскрыши и полезной толщи в значительной мере зависит от масштаба месторождения, состава пород вскрыши и производительности предприятия.
На месторождениях полезных ископаемых, в которых ценность представляет вся горная порода, соотношение мощностей пород вскрыши и полезной толщи является надежным показателем ценности отдельных участков, характеризующихся различной мощностью и различной глубиной залегания полезной толщи.
Значительно сложнее применять для промышленной оценки соотношение мощностей пород вскрыши и полезной толщи на месторождениях, в которых ценность представляет не вся масса пород полезной толщи, а лишь отдельные компоненты. В этом случае соотношение мощностей полезной толщи и пород вскрыши не всегда отражает ценность отдельных участков, характеризующихся различной мощностью пород вскрыши и полезной толщи, так как при этом не учитывается содержание полезного компонента в породах полезной толщи.
Это положение хорошо видно из следующего примера. Для Подбужского месторождения фосфоритов кондициями предусматривались минимальная промышленная мощность пласта фосфоритов 0,1 м, минимальное содержание P2O5 в руде 6 % и соотношение мощности пород вскрыши и мощности пласта фосфоритов 10:1. Согласно кондициям, запасы в тех блоках, где пласт фосфоритов имеет мощность 0,1 м и содержит 6 % P2O5 при мощности пород вскрыши 1 м, относятся к балансовым, а запасы в блоках, в которых пласт фосфоритов имеет ту жё мощность (0,1 м), но содержит 12 % P2O5 и залегает на глубине 1,1м, должны относиться к забалансовым.
Простое сопоставление показывает, что в пласте фосфоритов, залегающих на глубине 1,1 м, содержится в 2 раза больше полезного компонента, чем в пласте, залегающем на глубине 1 м, и, следовательно, разработка первого является вполне рентабельной даже при глубине залегания 2 м. При этом, чтобы не усложнять расчеты, не принимается во внимание экономия, получаемая от снижения затрат, связанных с обогащением.
Следовательно, для месторождений, на которых ценность представляет не сама горная порода, а заключенный в ней полезный компонент, при установлении кондиций следует иногда исходить не из соотношения мощностей полезной толщи и пород вскрыши, а из соотношения метропроцента к мощности пород вскрыши. В нашем примере указанное отношение будет 0,6:1,0. Такое выражение неудобно для практического использования, поэтому его целесообразно заменить уравнением
mв = Кmc,
где mв — искомая мощность вскрыши; mс — фактический метропроцент в данном пересечении; К = mв/mс — коэффициент, в котором mв — максимально допустимая мощность пород вскрыши при минимальном метропроценте mc.
В нашем примере К будет равно 1,0/0,6 = 1,666, и уравнение примет следующий вид:
mв = 1,666 (mс).
Для уменьшения количества арифметических операций на основании приведенного уравнения можно построить график зависимости предельной мощности пород вскрыши от метро-процента.
Формулой mв = Kmc предусматривается, что содержание полезного компонента в руде С удовлетворяет по блоку минимальному промышленному, а по отдельному сечению — минимальному бортовому, т. е. в нашем примере во всех случаях оно не менее соответственно 6 и 3,5 %.
Использование метропроцента при оценке мощных залежей бедных руд не допускается, так как это приводит к увеличению затрат на последующую переработку сырья. Действительно, если принять мощность 1,0 м, а содержание P2O5 в руде 0,6 %, то получим метропроцент, равный 0,6, т. е. отвечающий метропроценту при мощности 0,1 м и содержании 6 %. Однако объем горной массы, в котором заключено такое же количество ценного компонента, в первом случае будет в 10 раз больше, чем во втором, и на ее добычу и обогащение потребуется расходы в 10 раз большие, чем предусмотрено расчетами. При этом обогащение бедных руд характеризуется обычно худшими показателями извлечения.
В некоторых случаях вовлечение в промышленное освоение залежей бедных руд может быть целесообразным. Это видно из следующего примера. На одном из месторождений фосфоритов имеются два блока, характеризующиеся различной мощностью пласта фосфоритов и различной мощностью пород вскрыши. В первом блоке пласт фосфоритов залегает на глубине в среднем 10 м и имеет среднюю мощность 1,0 м при среднем содержании P2O5 6 %. Во втором блоке пласт фосфоритов залегает на глубине в среднем 1,0 м и имеет среднюю мощность 1,5 м при среднем содержании P2O5 4 %. Согласно кондициям, к балансовым относятся запасы при минимально промышленном содержании P2O5 по блоку 6 % и минимально допустимой мощности пласта 0,2 м. По мощности Пласты в обоих блоках удовлетворяют требованиям кондиций, а по содержанию Р2О5 — лишь блок, в котором среднее содержание Р2О5 равно 6 %. Вместе с тем технико-экономические расчеты показывают, что и второй блок может вполне рентабельно разрабатываться. Расчетами предусматривается стоимость 1 м3 вскрыши (65 коп.) по принятой для месторождения системе разработки, стоимость добычи 1 т руды 1 р. 84 коп. и стоимость переработки 1 т руды 4 р. 4 коп.
Произведем расчеты стоимости (табл. 8) 1 т концентрата, имея в виду, что технологическими испытаниями доказана возможность получения из руды с содержанием P2O5 6 % 19 %-ного концентрата при выходе 31,0 %, а из руды с содержанием Р2О5 4 % — того же концентрата, но при выходе его 19,5%.
Из табл. 8 видно, что стоимость концентрата, получаемого из неглубокозалегающих бедных руд, несколько ниже стоимости концентрата, получаемого из глубокозалегающих богатых руд. Следовательно, при установлении кондиций целесообразно было предусмотреть возможность вовлечения в промышленное освоение неглубокозалегающих бедных руд.
Чтобы определить минимальное промышленное содержание полезного компонента в руде в зависимости от мощности пород вскрыши, необходимо произвести расчеты изменения себестоимости готового продукта в зависимости от содержания в руде полезного компонента и объема вскрышных работ (табл. 9).
По полученным данным построен график зависимости себестоимости 1 т фосфоритной муки от коэффициента вскрыши для различных содержаний P2O5 в исходной руде (рис. 14). График выражает функцию
С = f(Кв),
где С — себестоимость 1 т фосфоритной муки, руб.; Kв — коэффициент вскрыши, м3/т.
Из графика видно, что чем ниже содержание Р2О5 в исходной руде и чем выше коэффициент вскрыши, тем выше себестоимость 1 т фосфоритной муки при одной и той же технологии переработки.
Предельно допустимая себестоимость 1 т фосфоритной муки, определяющая целесообразность разработки месторождения, равна 69 руб. Построив на графике линию предельно допустимой себестоимости 1 т фосфоритной муки, установим предельные значения коэффициентов вскрыши для фосфоритовых руд с определенным содержанием Р2О5, разработка которых не превышает допустимую себестоимость. Так, для руды с содержанием Р2О5 7 % предельный коэффициент вскрыши составит 6,3 м3/т.
По предельным значениям коэффициентов вскрыши можно построить график допустимых значений коэффициентов вскрыши для разных содержаний Р2О5 в исходной руде, которые обеспечивают себестоимость 1 т фосфоритной муки, не превышающую отпускные цены (рис. 15).
Из анализа графика можно установить, что при отсутствии вскрыши месторождение можно рентабельно разрабатывать при содержании P2O5 в руде 5,5 %. Повышенное содержание в руде Р2О5 на отдельных участках месторождения позволяет вовлекать в промышленное освоение руды, залегающие под породами вскрыши, причем увеличение содержания Р2О5 в руде на 1 % оправдывает затраты на выемку 4 м3 пород вскрыши на 1 т руды. Следовательно, рентабельно может разрабатываться месторождение или блок, если среднее содержание P2O5 в руде удовлетворяет уравнению С = 5,5+Кв/4, или С = 5,5+0,25Кв. Эта формула несколько неудобна для использования при подсчете запасов, так как требуются многочисленные расчеты для перевода линейного коэффициента в коэффициент вскрыши, выражаемый в м3/т. Поэтому целесообразно указанную формулу заменить расчетами изменения минимального содержания Р2О5 в руде в зависимости от соотношения мощностей пород вскрыши полезной толщи (табл. 10).
В тех случаях, когда на месторождении имеется несколько пластов, отделенных друг от друга некондиционными породами, кондиции для каждого пласта должны устанавливаться раздельно, но с учетом наличия других пластов.
Рассмотрим следующий пример. На осадочном месторождении серы имеются три пласта, из которых основное практическое значение имеет средний пласт средней мощностью 6 м и со средним содержанием элементарной серы 16%. Пласт залегает на глубине от 26 до 44 м. В кровле его, отделяясь прослоем безрудных мергелей мощностью в среднем 4 м, находится верхний пласт средней мощностью 1,2 м и со средним содержанием 8%, а в почве — нижний пласт мощностью 2,8 м и со средним содержанием серы 7 %. Нижний пласт отделяется от среднего безрудными породами мощностью около 3 м. Расчетами для среднего пласта установлены следующие кондиции: минимальное промышленное содержание серы в подсчетном блоке 12%, бортовое 6%, минимальная промышленная мощность пласта серы 2 м, максимальное соотношение мощностей пород вскрыши и полезной толщи 8:1. Если распространить эти кондиции на верхний и нижний пласты, то оба они не могут быть отнесены к балансовым.
Однако механическое распространение кондиций на верхний и нижний пласты было бы неправильно. Верхний пласт независимо от его использования при предусмотренной проектом разработке месторождения открытым способом должен быть отработан. Следовательно, затраты на вскрышу этого пласта учитываться не должны. Затраты на добычу руды из пласта должны приниматься как разница в затратах на добычу полезного ископаемого и вскрышу, а общие затраты на получение концентрата серы — как сумма затрат на добычу и переработку. Согласно проекту себестоимость 1 т концентрата серы, получаемого из руд среднего пласта, должна быть не выше 79 р. 60 к. Проектом предусмотрена стоимость 1 м3 вскрыши 39 коп., добычи 1 т полезного ископаемого 41 коп. и технологической переработки 1 т руды 4 руб. 43 коп. Исходя из этого можно произвести расчет затрат на получение 1 т концентрата серы из руд верхнего пласта.
Для получения 1 т концентрата при извлечении серы в концентрат 80 % нужно добыть и переработать 15,63 т руды с содержанием серы 8%. Дополнительные затраты на добычу 1 т руды при объемной массе ее 2,2 составят 0,41*2,2 — 0,39 = 51 коп. Дополнительные затраты на добычу 15,63 т руды составят 7 руб. 97 коп. Затраты на технологическую переработку руды в количестве, требуемом для получения 1 т концентрата, составят 15,63*4,43 = 69 руб. 27 коп. Общие затраты 69 руб. 27 коп. + 7 руб. 97 коп. = 77 руб. 24 коп., укладываются в предусмотренную проектом себестоимость (79 руб. 60 коп.).
Затраты на получение 1 т концентрата серы из руд нижнего пласта будут складываться из дополнительных затрат на удаление пород, разделяющих средний и нижний пласты, добычу руды и технологический передел ее. При среднем содержании серы в нижнем пласте 7 % и извлечении ее в концентрат 80 % для получения 1 т концентрата требуется добыть и переработать 17,9 т руды. Произведя расчеты, аналогичные вышеприведенным, получим стоимость 1 т концентрата равную 94 руб. 35 коп., что значительно превышает предусмотренную проектом себестоимость (79 руб. 60 коп.).
Прочие факторы, учитываемые при разработке кондиций. Обводненность месторождения, газо- и взрывоопасность ведения горных работ, физико-механические свойства вмещающих пород и пород полезной толщи обычно выражения в кондициях не находят. Все эти факторы учитываются при определении стоимости добычных и вскрышных работ и обусловливают их величину.
Если на месторождении имеется несколько пространственно разобщенных тел полезного ископаемого, подлежащих самостоятельной разработке, то в кондициях должна устанавливаться величина минимальных запасов, при которой целесообразна разработка отдельного тела полезного ископаемого. При этом обычно исходят из затрат на добычу (при возможной механизации добычных и вскрышных работ) и на строительство подъездных путей.
Минимальные запасы обычно устанавливаются в кондициях для подсчета запасов мусковита, месторождения которого представлены рядом кустов или изолированных пегматитовых жил. Каждый куст или жила требуют проходки самостоятельно горнодобычной выработки. Капиталовложения на организацию добычи в пределах каждого куста или жилы, себестоимость 1 м3 жильной массы и ее передела различны. Для определения минимальных запасов в простейшем случае используется зависимость:
где Qmin — минимальные запасы руды, т; Kп — коэффициент учитывающий потери руды при добыче, доли единицы; Ц — ценность извлекаемых компонентов из 1 т руды, руб.; С — себестоимость добычи и переработки 1 т руды, руб.; К — капиталовложения на освоение запасов, руб.
Исходя из этой зависимости, минимальные запасы, целесообразные для самостоятельной отработки, будут составлять:
При определении минимальных запасов большое значение имеет фактор времени. Для определения минимальных запасов с учетом этого фактора Е.О. Погребицкий и В.И. Терновой приводят следующую формулу:
где r — банковская ставка, доли единицы; n — срок работы предприятия, годы.
Рассчитанные ими по приведенным формулам минимальные запасы в одних и тех же условиях для одного куста пегматитовых жил мусковита без учета фактора времени составили 150 тыс. м3, а с учетом срока работы в 10 лет и банковской ставки 10% (0,1)—390 тыс. м3. Как видно, разница весьма существенна, что определяет необходимость определения минимальных запасов с учетом фактора времени.
Иногда разобщенные тела полезных ископаемых экономически выгодно разрабатывать одним карьером, с выемкой всей горной породы, попадающей в контур карьера. В таких случаях при расчете кондиций затраты на выемку всей породы должны учитываться и распространяться на подсчитываемое количество полезного ископаемого.
При частом чередовании полезного ископаемого с некондиционными породами, когда выделить и оконтурить отдельные тела полезного ископаемого в процессе разведки невозможно, в кондициях следует предусмотреть минимальный коэффициент рудоносности. Введение этого коэффициента допускается только в тех случаях, когда некондиционные породы могут быть оставлены в недрах при очистных работах, селективно отработаны или отделены в процессе рудоразборки.
Коэффициент рудоносности — это отношение полезной части месторождения, залежи, участка или отдельного блока ко всем рудоносным породам месторождения.
Для месторождений нерудного сырья коэффициент рудоносности применяется весьма редко (обычно при крайне неравномерном, гнездовом характере распределения полезного ископаемого). Иногда он используется для промышленной оценки месторождений флогопита, серных руд, барита и некоторых других нерудных полезных ископаемых.
Коэффициент рудоносности тесно связан с содержанием полезного компонента в теле полезного ископаемого и отражает лишь крайнюю неравномерность его распределения. Он дает представление о количестве подлежащего добыче и переработке полезного ископаемого, которое неравномерно распределено во вмещающей его горной породе.
Без применения коэффициента рудоносности в некоторых случаях невозможно судить о промышленной ценности месторождения. Предположим, что для какого-либо месторождения установлена возможность выгодного передела полезного ископаемого при содержании в нем полезного компонента 3 %. Руды с содержанием полезного компонента 3 % и выше составляют лишь 25 % от породы, в которой они подсчитываются. Без применения коэффициента рудоносности среднее содержание полезного компонента составило бы лишь 0,8%. Если бы таким содержанием обладали руды всего месторождения, то, естественно, их добыча и переработка были бы нерентабельны. Однако поскольку 25 % руд имеют высокое содержание полезного компонента, их добыча и переработка становятся рентабельными, так как 75 % горной массы либо не будет извлекаться, либо будет добываться селективно и отделяться простой рудоразборкой без применения сложных и обычно дорогостоящих процессов обогащения.
Величина коэффициента рудоносности зависит от ряда горнотехнических, экономических и технологических факторов, а также от содержания полезного компонента в рудной части месторождения. В кондициях (обычно с учетом этих факторов) устанавливают величину минимального коэффициента рудоносности для блока, при котором его можно отрабатывать рентабельно. К сожалению, в настоящее время в кондициях не устанавливается зависимость коэффициента рудоносности от содержания полезного компонента в рудной части блока. Такое положение нам представляется неправильным. Допустим, что на одном и том же месторождении в двух блоках, находящихся в одних и тех же условиях, определен коэффициент рудоносности, равный соответственно 25 и 50%. В первом блоке содержание полезного компонента 6%, во втором 3%, т. е. общее количество полезного компонента в обоих блоках одинаково. В этом случае добыча и переработка меньшего количества богатых руд первого блока может быть даже более выгодной, чем добыча и переработка большого количества бедных руд второго блока.
Следовательно, в кондициях нужно предусматривать не минимальный коэффициент рудоносности, а произведение коэффициента рудоносности на содержание полезного компонента в рудной части блока.
Величина коэффициента рудоносности зависит от максимальной мощности прослоев пустых пород и некондиционных руд. Увеличение их мощности приводит к уменьшению коэффициента рудоносности. Величина коэффициента рудоносности зависит также от бортового содержания, поэтому необходим глубокий анализ для решения вопроса о целесообразности введения коэффициента рудоносности. Поскольку бортовое содержание обосновывается методом вариантов, то по каждому варианту одновременно необходимо определять и коэффициент рудоносности. Для определения коэффициента рудоносности важно правильно выбрать интервал опробования, так как в коэффициенте рудоносности нельзя учитывать безрудные участки мощности, меньшей длины секционных проб.
Учет при разработке кондиций использования вскрышных пород и отходов производства. Вскрышные породы и отходы основного производства в ряде случаев могут рассматриваться как попутные продукты комплексной добычи и переработки. Учет их при обосновании кондиций возможен при следующих условиях: 1) доказанности технологической возможности их промышленного использования; 2) наличия конкретных потребителей с указанием объемов возможного потребления; 3) экономической целесообразности дополнительных затрат на их добычу и переработку.
Получаемая дополнительная прибыль за счет использования вскрышных пород и отходов производства учитывается при определении минимального промышленного содержания основных компонентов.
Показатели кондиций для забалансовых запасов. Разделение запасов на балансовые и забалансовые производится на основе технико-экономических расчетов, выполненных для балансовых запасов. В кондициях для подсчета забалансовых запасов как правило устанавливается лишь бортовое содержание. В настоящее время считается, что бортовое содержание для подсчета забалансовых запасов не должно быть ниже содержания полезного компонента в хвостах обогащения. К забалансовым относятся также запасы, среднее содержание компонентов в которых по подсчетному блоку ниже минимального промышленного, но выше бортового содержания, установленного для балансовых запасов.
Применяемые в настоящее время методы оконтуривания забалансовых запасов приводят к объединению в одну группу запасов, резко отличных по экономическому уровню их промышленной ценности. Представляется целесообразным повысить технико-экономический уровень оценки забалансовых запасов, дифференцировав их по величине затрат на освоение их в будущем, с выделением забалансовых запасов, находящихся на грани кондиционности, освоение которых весьма вероятно в самом недалеком будущем.
Порядок утверждения постоянных кондиций. Технико-экономическое обоснование (ТЭО) постоянных кондиций разрабатывается отраслевыми проектными или специализированными научно-исследовательскими институтами по поручению организаций, ведущих геологоразведочные работы, а также геолого-экономическими подразделениями этих организаций.
Кондиции до представления в ГКЗ России должны быть рассмотрены организациями, проводившими геологоразведочные работы, горнодобывающими предприятиями отрасли, в районе деятельности которых находится месторождение, а также республиканскими— министерством или управлением геологии, Госпланом и соответствующим отраслевым министерством (управлением). Заключения этих организаций направляются в ГКЗ России совместно с материалами ТЭО кондиций. В процессе рассмотрения материалов ТЭО кондиций в ГКЗ России представляются заключения по этим материалам руководства Мингео России и заинтересованных отраслевых министерств.
Материалы ТЭО кондиций представляются в ГКЗ России в трех экземплярах. Одновременно представляются в десяти экземплярах непереплетенная краткая справка об основных положениях ТЭО кондиций (в объеме не более 8—12 с. машинописного текста). Организации, представляющие ТЭО кондиций на рассмотрение ГКЗ России, обязаны до 1 января наступающего года представить в ее адрес заявки с указанием календарных сроков представления материалов.
Кондиции для подсчета запасов общераспространенных полезных ископаемых, за исключением строительного камня для предприятий производственной мощностью более 400 тыс. м3 в год, цементного и стекольного сырья, огнеупорных и тугоплавких глин для строительной керамики и облицовочного камня, утверждаются ТКЗ Мингео России.
Разработка и утверждение кондиций не обязательны для месторождений нерудных полезных ископаемых, на базе которых предусматривается организация карьеров с объемом капиталовложений в их строительство или реконструкцию до 100 тыс. руб. (без учета объектов транспортного и силового хозяйства), а также для месторождений, которые будут служить сырьевой базой действующих предприятий.
Проекты кондиций, утверждаемые ТКЗ Мингео России, как правило, разрабатываются геологоразведочными организациями, осуществляющими разведку месторождения, а также отраслевыми проектными или специализированными научно-исследовательскими институтами и тематическими экспедициями и партиями производственных геологических объединений по поручению организации, ведущей геологоразведочные работы.
Проекты кондиций должны быть согласованы с производственным геологическим объединением на территории деятельности которого находится разведанное месторождение, а также областным (краевым) управлением (объединением, трестом, комбинатом), которому подчинено горнодобывающее предприятие, и областной (краевой) плановой комиссией.
К проекту кондиций должно быть приложено разрешение соответствующих органов на детальную разведку месторождения, находящегося на их землях. Проекты кондиций вместе с вышеперечисленными документами представляются на рассмотрение ТКЗ одновременно с подсчетом запасов. По отдельным наиболее крупным комплексным месторождениям общераспространенных нерудных полезных ископаемых со сложными гидрогеологическими или горнотехническими условиями разработки целесообразно утверждать кондиции до представления отчета с подсчетом запасов на рассмотрение ТКЗ.
Заявки на проведение геологоразведочных работ и технические условия организации-заказчика к качеству сырья и горнотехническим условиям разработки месторождения учитываются при разработке кондиций, но не заменяют их.