Способ определения среднего содержания полезного компонента в части месторождения Советский патент 1992 года по МПК E21C39/00 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть ись пользовано при перспективном планировании добычи руд с заданными содержаниями полезных компонентов, а также для опера™вного выполнения производственных задач, направленных на усреднение разнокачественного сырья для обогатительных, металлургических и химических предприятий.

Известен способ, основанный на построении графического материала, выделении участков разнокачественного сырья с учетом размещения полезного компонента в пространстве рудной залежи и оп- ределения среднего содержания в блоке, например, для железа магнетита по формуле

F6j 2 Feij Sij

Јs,j

где Sij-i-я площадка j-ro блока, м2;

Feij - среднее содержание, соответствующее 1-й площадке j-ro блока, %.

Далее определяют средневзвешенное значение среднего содержания полезного компонента из всех блоков

Fe

Fej Sj

IsT

Данный способ определения среднего содержания полезного компонента имеет значительную трудоемкость в расчетных операциях, связанных с подсчетами площадей разнокачественного сырья и их объемов. На проверку расчетов требуется большое количество времени. Различные типы месторождений требуют присущие только им методы определения среднего содержания полезных компонентов. Все это существенно влияет на точность, оперативность и трудоемкость операций при определении среднего содержания полезного компонента.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения количества полезных ископаемых в части месторождения, включающий бурение скважин и отбор из них кернов, составление геологической карты, построение геологических профилей и разрезов, выделение на геологической карте подсчетных блоков, построение погори- эонтных планов с изолиниями оконтуривания полезного ископаемого, изготовление из непрозрачного материала диафрагм с отверстиями, измерение фототока при освещении блока приемников через отверстия диафрагм и определение количества полезного ископаемого. Подсчетные блоки выделяют с однородной для данного подсчетного блока мощностью полезного ископаемого, составляют погоризонтные

планы для каждого выделенного подсчетного блока, диафрагмы изготавливают равными по размеру погоризонтным планам, а отверстия в них- равными участкам планов,

ограниченным изолиниями оконтуривания полезного искомаемого. Затем дополнительно измеряют фототек при освещении блока приемников через отверстия, равные по размерам погоризонтным планам,

а количество полезного ископаемого в каждом подсчетном блоке определяют по формуле

15

Vn.n. V6-,

п.п

где Vn.n - объем полезного ископаемого в подсчетном блоке;

Ve - объем горной массы подсчетного

блока;

о.д. - величина фототока при освещении отверстия диафрагмы;

In.n - величина фототока при освещении отверстия с размерами погоризонтного плана.

Известный способ имеет следующие недостатки. Указанный способ позволяет определять только объемы рудного тела, а все остальные расчетные операции для определения среднего содержания полезного компонента проводятся ручным способом по соответствующим формулам и зависимостям с использованием полученного объема. Составление погоризонтных планов для каждого выделенного участка создает трудоемкость при вычислениях и значительно ограничивает область применения способа. Изготовление диафрагм с отверстием, равным по разме-г

ру погоризонтному плану, с выделенными на них участками создает дополнительный объем операций для осуществления способа, что приводит к увеличению погрешностей при измерениях фототока, а наличие

отверстия в диафрагме затрудняет одновременное наложение светофильтров и участков равного содержания на погори- зонтный план. Определение количества полезного ископаемого с помощью измерения фототока является этапом при определении среднего содержания полезного компонента, поэтому требуются дополнительные операции при расчетах. Это увеличивает трудоёмкость и снижает точность и

оперативность при получении результатов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему бурение скважин, отбор кернов, построение погори- зонтных планов с изолиниями оконтуривания полезного ископаемого для каждого выделенного подсчетного блока, изготовление из непрозрачного материала диафрагмы, равной по размерам погоризонтному плану, и с отверстием, равным площади оконтури- вания полезного ископаемого на погоризонтном плане, измерение фототока при освещении блока приемников через отверстие диафрагмы, отверстия на диафрагме преобразовывают в прозрачный участок, выделяют на нем площади участков с различным содержанием полезных компонентов, для каждой выделенной площади участка изготавливают светофильтр с соответствующим коэффициентом пропускания световых лучей и соответствующими площади участка размерами и формой, размещают светофильтры на прозрачном участке диафрагмы в соответствии с выделенными изолиниями площадями, измеряют фототок при освещении блока приемников через прозрачные участки диафрагмы с одновременно наложенными на них светофильтрами, а среднее содержание полезного компонента в каждом подсчетном блоке определяют по формуле

Л/ (1ф.св/1ф)100%,

где 1ф.св., 1ф - величина фототока при.осве- щении диафрагм соответственно со светофильтрами и без светофильтров, мА.

При изменении качества полезного ископаемого в п раз соответственно в п раз изменяют коэффициент пропускания свето- вых лучей в соответствующих светофильтрах.

Проведен анализ известных способов определения среднего содержания полезного компонента. .В процессе анализа выяв- лены способы определения среднего содержания полезного компонента, основанные на построении графического мате1 риала, выделении участков равного содержания с учетом средневзвешенных значений, применении математической статистики, матричной модели процесса усреднения, способа определения количества полезного ископаемого в заданйой части месторождения, которые при определении среднего содержания полезного комп9.нен- та создают значительную трудоемкость в расчетных операциях, снижают оперативность при планировании работ, увеличивают количество конструктивных элементов np|i расчетах, отсюда создают дополнительный ряд погрешностей, влияющих на полное и качественное использование полезного компонента в народном хозяйстве.

В предлагаемом решении преобразование отверстия диафрагмы в прозрачный участок необходимо для жесткого размещения светофильтров на прозрачном участке диафрагмы в соответствии с выделенными уча- стками полезного ископаемого на погоризонтном плане.

Выделение на прозрачном участке диафрагмы изолиниями оконтурйвания площадей с различным содержанием полезных компонентов с погоризонтного плана необходимо для правильного размещения светофильтров, моделирующих участки определяемых компонентов в соответствующих размерах на погоризонтном плане.

Изготовление светофильтра с коэффициентом пропускания световых лучей, соответствующего содержанию выделенного компонента на участке погоризонтного плана и равного по размерам и форме площади выделенного участка, необходимо для получения единичной модели качества полезного ископаемого соответствующего компонента на выделенном участке погоризонтного плана.

Размещение светофильтров на прозрачном участке диафрагмы в соответствии их принадлежности выделенным изолиниями площадям участков необходимо для исключения погрешностей и ошибок при вычислениях среднего содержания полезного компонента в части месторождения, которые могут получиться в результате несоответствующего координатного размещения моделей светофильтров на прозрачном участке диафрагмы по бтношению к расположенным и принадлежащим им выделенным участкам на погоризонтном плане.

Дополнительное измерение фототока при освещении блока приемников через прозрачные участки диафрагмы с одновременно наложенными на них светофильтрами позволяет получить значение фототока, которое при соответствующей интерпретации фотоэлектрических значений в качественные показатели полезного ископаемого в процентном содержании полезного компонента позволяет осуществить технологическое решение поставленной задачи.

Определение среднего содержания полезного компонента в каждом подсчетном блоке по формуле

Л/ (1ф.св./1ф) 100,

где W - среднее содержание полезного компонента в подсчетном блоке, %;

1ф.св - величина фототока при освещении диафрагмы со светофильтрами, мА;

ф - величина фототока при освещении диафрагмы без светофильтров, мА, позволяет по сравнению с известными способами повысить точность, оперативность и снизить трудоемкость операций при расчетах.

Изменение коэффициента пропускания световых лучей в п раз в светофильтрах, моделирующих качества полезного ископаемого в п раз на участках с одинаковой мощностью, необходимо для получения более достоверной качественной характеристики исследуемого участка месторождения в результате проведения дальнейших дополнительных разведочных работ, где процентное содержание полезного компонента на выделенных ранее участках погоризонт- ных планов с одинаковой мощностью изменяется не только в разрядах значений от десятков до единиц, но также в разрядах значений от десятых до сотых и тысячных единиц процентного содержания полезного компонента полезного ископаемого, что имеет важное значение при корректировке планов по добыче на месторождениях редких и драгоценных металлов.

На фиг. 1 изображен погоризонтный качественный план подсчетного блока части месторождения; на фиг. 2 - диафрагма с прозрачным участком и выделенными площадями различного процентного содержания полезных компонентов; на фиг. За,б,в - светофильтры с коэффициентами пропускания световых лучей TI ,Т2 ,тз , моделирующие участки с соответствующим содержанием (%) полезных компонентов на выделенных площадях; на фиг. 4 - схема реализации предлагаемого способа.

На фиг. 1-4 показаны погоризонтный качественный план 1 с изолиниями 2 участков 3 различного процентного содержания полезных компонентов, диафрагма 4 с прозрачным участком 5, на котором изолиниями 2 наносятся площади 6 участков 3 различного процентного содержания полезных компонентов с погоризонтного плана 1, светофильтры 7а, б, в с соответствующими коэффициентами пропускания световых лучей, размеры и конфигурация которых соответствует участкам 3 на погоризонтном плане 1 и площадям 6 на прозрачном участке 5 диафрагмы 4, блок 8 приемников света, состоящий из фотоэлементов, источник 9 света, светонепроницаемый корпус 10 и регистрирующее устройство 11.

Пример осуществления предлагаемого способа.

На месторождении полезного ископаемого выбирают масштаб геологической

съемки для разведочного бурения и задают сетку обуривания скважинами.

В данном случае выбран масштаб 1:500, а расстояние между скважинами по сетке

равно 50 х 80 м. Тогда при площади съемки 76000 м со сторонами плана соответственно 300 х 240 м потребуется пробурить 28 скважин. После этого приступают к обурива- нию исследуемой площади по данной сетке.

В процессе обуривания месторождения из скважин осуществляют отбор проб (кернов). Используя полученную при отработке кернов информацию, составляют геологическую карту, размеры сторон которой

исходя из масштаба соответственно равны 60 х 48 см. На геологической карте-строят геологические профили, выделяют под- счетный блок с выдержанной мощностью рудного тела h 20 м и размерами сторон

30 х 24 см, Для выделенного подсчетного блока строят погоризонтный план 1 с изолиниями 2 оконтурирования участков 3 полезного ископаемого с различным процентным содержанием полезного

компонента, т.е. имеется три участка с содержаниями полезных компонентов соответственно 3, 8 и 12%. Изготавливают из непрозрачного материала диафрагму 4, размеры сторон которой соответствуют

размерам погоризонтного плана 1 или подсчетного блока соответственно 30 х 24 см.

На диафрагме 4 изготавливают отверстие с формой и размерами, соответствующими общей площади участков 3,

выделенной на погоризонтном плане, рактеризующейся .процентными содержаниями полезных компонентов. Отверстие диафрагмы 4 закрывают жестким прозрачным материалом, например прозрачным

стеклом, с максимальным коэффициентом пропускания световых лучей и преобразовывают таким образом отверстие диафрагмы в прозрачный участок 5. На прозрачном участке 5 диафрагмы 4 изолиниями 2 оконтурирования в соответствии с погоризонт- ным планом 1 выделяют площади 6 участков с содержанием полезных компонентов соответственно 3, 8 и 12%. Толщина изолиний 2 должна быть минимальной.

Затем берут гибкий прозрачный материал, например полужесткие разновидности пленок из полимерных материалов, с коэффициентами световых лучей ti, Г2 и тз , соответственно равными 3, 8 и

12%, и изготавливают светофильтры 7а, 76 и 7в сначала путем наложения прозрачной пленки с коэффициентом пропускания т 3% на участок 3 погоризонтного плана 1, характеризующий 3%-ное содержание полезного компонента. После чего накладывают прозрачную пленку с коэффициентом пропускания TZ 8% на участок 3 погрризонтного плана 1, характеризующий 8 %-ное со держание полезного компонента, и изготавливают точно по изолиниям 2 окон- туривания светофильтр 76, модель участка 3 с 8%-ным содержанием полезного компонента. Далее таким же образом на прозрачной пленке с коэффициентом про- пускания Тз 12% изготавливают светофильтр 7в, модель участка 3 с 12%-ным содержанием полезного компонента. Затем при равномерном освещении блока 8 источником 9 света через прозрачный участок 5 диафрагмы 4 в светонепроницаемом корпусе 10 измеряют регистрирующим устройством 11 фотоэлектрический ток. Получают, например, значение фототока 200 мА. После этого на выделенные площади 6 прозрачного участка 5 диафрагмы 4 накладывают светофильтры 7а, 76, 7в в соответствии с их принадлежностью при изготовлении, т.е. светофильтр 7а с коэффициентом пропускания световых лучей п 3% располагается на площади 6 прозрачного участка 5 с 3%- ным содержанием полезного компонента, при этом контуры площадей светофильтра и участка должны быть точно совмещены. Затем светофильтр 76 с коэффициентом пропускания Та 8% совмещается с площадью 6 на прозрачном участке 5, характеризующей 8%-ное содержание полезного компонента, а светофильтр 7в с Тз 12% также совмещается с площадью б на прозрачном участке 5, содержащей 12% полезного компонента. После наложения и соответствующего размещения светофильтров 7а, 76, 7в на прозрачном участке 5 диафрагмы 4 дополнительно измеряют фототек при освещении блока 8 приемников света через прозрачный участок 5 диафрагмы 4 и наложенные на нем светофильтры 7а, 76, 7в. Например, получают значение фототока ф.св 14,0 мА. Затем среднее значение Содержания полезного компонента в выделенном подсчетном блоке определяют по формуле

W (14,0/200)-100 7%

Таким образом, среднее значение W в под- счетном блоке (части) месторождения равно 7,0%.

Пример осуществления способа по пункту 2.

Полученное среднее значение полезного компонента, равное 7%, в подсчетном блоке на первом этапе разведки месторождения сможет удовлетворить только при составлении технорабочих проектов для отработки месторождения. На дальнейшем этапе при добыче возникает необходимость

доразведки полезных ископаемых с получением более точных данных по содержанию полезных компонентов, т.е. потребуется получение данных в десятых, а может быть и сотых долях процента. Это особенно важно для россыпных месторождений редких и драгоценных металлов. В этом случае при тех же выделенных площадях с известным процентным содержанием полезных компонентов от единицы и выше и тех же мощностях потребуется повторное проведение всех операций по определению среднего значения полезного компонента, на что пог требуется много времени и средств.

Предлагаемое техническое решение

значительно удешевляет и упрощает поставленную задачу.. .

Сущность этого метода заключается в том, что для выделения участков 3 со значениями содержания полезных компонентов

соответственно 3, 8 и 12, где проведена до разведка и содержание -полезных компонентов уточнились соответственно до 3,4, и 12,5%, изготавливают соответствующие светофильтры 7 с соответствующими

коэффициентами пропускания т 3,4%,

2 8,6% игз1 12,5%. Определение среднего значения полезного компонента по результатам доразведки осуществляется изложенным методом данного способа. Например, при постоянном значении ф 200мА значение ф составляло 14,6 мА. тогда

W (14,6/200)-100 7,3%.

Л

Отсюда среднее значение полезного компонента, полученное предлагаемым способом, поданным доразведки составляет 7,3%, т.е. точность определения составляет 0,3%.

Определение среднего содержания полезного компонента предлагаемым способом позволяет при этом исключить подсчет площадей сложных конфигураций и объемов выделенных участков с различным содержанием полезного ископаемого, что значительно повышает точность в расчетах, снижает трудоемкость при вычислениях и увеличивает оперативность при достижении цели.

Формула изобретения

1. Способ определения среднего содержания полезного компонента в части месторождения, включающий бурение сква- жин.отбор кернов, составление геологической карты, построение геологических

профилей, выделение на геометрической карте подсчетных блоков с одинаковой мощностью полезного ископаемого, построение погоризонтных планов с изолиниями оконтуривания полезного ископаемого для каждого выделенного подсчетного блока, изготовление из непрозрачного материала диафрагмы, равной по размерам погоризонтному плану, и с отверстием, равным площади оконтуривания полезного ископаемого на погоризонтном плане, измерение фототека при освещении блока приемников через отверстие диафрагмы, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности, оперативности и снижения трудоемкости, отверстие на Диафрагме преобразовывают в прозрачный участок, выделяют на нем площади участков с различным содержанием полезных компонентов, для каждой выделенной площади участка изготавливают светофильтр с соответствующим коэффициентом пропускания световых лучей и с соответствующими пло0

5

0

щади участка размерами и формой, размещают светофильтры на прозрачном участке диафрагмы в соответствии с выделенными изолиниями площадями, измеряют фототек при освещении блока приемников через прозрачные участки диафрагмы с одновременно наложенными на них светофильтрами, а среднее содержание полезного компонента в каждом подсчетном блоке определяют по формуле

Л/ (1ф.св/1ф)-100%,

где 1ф.св, 1ф - величина фототека при освещении диафрагмы соответственно со светофильтрами и без светофильтров, мА.

2, Способ по п. 1, о т ли чающийся тем, что при изменении качества полезного ископаемого в п раз соответственно в п раз изменяют коэффициент пропускания световых лучей в соответствующих светофильтрах.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности. Цель изобретения - повышение точности, оперативности и снижение трудоемкости. Для этого бурят скважины, отбирают керны, составляют геологическую карту, осуществляют построение геологических профилей. Выделяют на геологической карте подсчетные блоки с одинаковой площадью полезного ископаемого, производят построение погоризонт- ных планов с изолиниями оконтуривания полезного ископаемого для каждого выделенного подсчетного блока. Изготавливают из непрозрачного материала диафрагму. Последняя равна по размерам погоризонт- ному плану. Отверстие диафрагмы равно площади оконтуривания полезного ископаемого на погоризонтном плане. Измеряют фототек при освещении блока приемников через отверстие диафрагмы. Отверстия на диафрагме преобразуют в прозрачный участок. Выделяют на нем площади участков с различным содержанием полезных компонентов. Для каждой выделенной площади участка изготавливают светофильтр с соответствующим коэффициентом пропускания световых лучей и соответствующими площади участка размерами и формой. Размещают светофильтры на прозрачном участке диафрагмы в соответствии с выделенными изолиниями площадями. Измеряют фототок при освещении блока приемников через прозрачные участки диафрагмы с одновременно наложенными на них светофильтрами. Среднее содержание полезного компонента в каждом подсчетном блоке определяют по фор муле W - (1ф.свЛф) 100%, где 1ф.св., 1ф - величина фототека при освещении диафрагмы соответственно со светофильтрами и без светофильтров, мА. При изменении качества полезного ископаемого в п раз соответственно в п раз изменяют коэффициент пропускания световых лучей в соответствующих светофильтрах. 1 з.п. ф- лы, 4 ил. С/) 4 О ГО о

Фиг. 1

Г

Zf 6

/Г Г г

; --/УГуТТТ7 7 Х

Фиг.2

10

Фиг. i