Использование коэффициента добычи при определении границ карьера Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

УДК 622.01

Г.А.ХОЛОДНЯКОВ, д-р техн. наук, профессор, verahol@bk.ru Н.С.ВАЙНОНЕН, аспирант, n.vainonen@gmail.com

Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», Санкт-Петербург

G.A.HOLODNYAKOV, Dr. in eng. sc., professor, verahol@bk.ru N.S.VAINONEN, post-graduate student, n.vainonen@gmail.com National Mineral Resources University (Mining University), Saint Petersburg

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ДОБЫЧИ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ГРАНИЦ КАРЬЕРА

Произведен расчет конечной глубины карьера условного комплексного месторождения, представленного тремя полезными ископаемыми. Показано, что при разработке комплексных месторождений целесообразнее пользоваться коэффициентом добычи, а не коэффициентом вскрыши.

Ключевые слова: границы карьера, коэффициент вскрыши, коэффициент добычи, допустимая себестоимость, конечная глубина карьера.

USE OF COEFFICIENT OF OUTPUT AT PIT DELIMITATION

In work it is settled an invoice the final depth of a pit of the conditional complex occurrence presented by three minerals. It is shown that when developing complex occurrence it is more expedient to use coefficient of output, instead of overburden ratio.

Key words: open-pit boundary, overburden ratio, coefficient of output, possible producing cost, final depth of a pit.

Как известно, при определении границ открытых горных работ в качестве основного критерия используют граничный коэффициент вскрыши. При разработке комплексных месторождений, в которых большинство горных пород является полезным ископаемым, более целесообразно пользоваться понятием коэффициента добычи, т.е. доли данного полезного ископаемого в общем объеме горной массы в карьере.

*

Для одного полезного ископаемого

1 - m

n =

m

m =

n +1

(1)

(2)

Холодняков ГА. Границы открытой разработки комплексных месторождений полезных ископаемых / Ленинград. горный институт. Л., 1986.

Holodnyakov G.A. Borders of open-cast mining of complex mineral deposits. Leningrad Mining Institute. Leningrad, 1986.

78 _

где п - коэффициент вскрыши; m - коэффициент добычи.

Можно воспользоваться известной ме-

**

тодикой , чтобы ввести в рассмотрение коэффициент добычи. Граничный коэффициент вскрыши

- _ Сд "

г b

аналогично, в соответствии с формулами (1) и (2), граничный коэффициент добычи

b

mr =-

C д - а + b

(3)

где Сд - допустимая себестоимость руды;

а - себестоимость добычи только руды (без погашения вскрышных пород); Ь - себестоимость вскрышных пород.

АрсентьевА.И. Определение производительности и границ карьеров. М.: Недра, 1970.

ArsentyevA.I. Determination of productivity and borders of pits. Мoscow: Nedra, 1970.

ISSN 0135-3500. Записки Горного института. Т.207

1

= 0,34

0,41 0,37 0,33 0,29 0.2Б

15С 17С 1ЭС 210 2-Х 2SC Н, М Комплексное месторождение: а - варианты глубины в метрах, б - график mi = f (H)

Если из карьера добывается несколько полезных ископаемых, имеющих различную цену, то в формулу (3) можно ввести средневзвешенные показатели:

Сд = СдА + Сд2к2 +... + Стк, +... + сюкр; (4)

а = а1к1 + а2к2 +... + а1к1 +... + а кр,

где Сд1, Сд2, ..., Сдр - допустимая себестоимость вынимаемых из карьера полезных ископаемых; к1 , к2 , ., к р - доли каждого

полезного ископаемого в общем объеме добываемых видов полезных ископаемых; а1 ,

а2 , ., а р - себестоимость добычи каждого

2 р

вида полезного ископаемого; сумма коэффициентов ki должна быть равна единице.

Наиболее простым способом определения границ карьера при разработке крутопадающих месторождений является метод использования допустимого среднего коэффициента вскрыши :

"сд =

1-ц(1-1)

где X - коэффициент неравномерности вскрышных работ, обычно X = 1,10^1,25; ц - доля вскрышных пород, вынимаемых за счет капитальных затрат.

На каждом поперечном разрезе отстраиваются варианты границ карьера до получения условия

АрсентьевА И. Определение производительности и границ карьеров. М.: Недра, 1970.

ArsentyevA.I. Determination of productivity and borders of pits. Moscow: Nedra, 1970.

Пс ^ Псд

где пс - средний по карьеру коэффициен' вскрыши.

Аналогичным образом можно получит] допустимый средний коэффициент добычи:

т

[1-ц(1-1)]

m =- , ч.

сд 1 + тг (1-1)(1 -ц)

(5

Тогд а на каждом поперечном разрез< нахо ят границы карьера из условия

тс ^ тсд

где тс - средний по карьеру коэффициен' добычи (включая все полезные ископаемые).

Например, крутопадающее месторожде ние (см. рисунок, а) содержит три вида полез ных ископаемых: Сд1 = 620 руб./м3; Сд2 =

= 590 руб./м3; Сд3 = 330 руб./м3; средние п< разрезу значения к1 = 0,59; к 2 = 0,24; к3 = 0,17 а1 = а2 = а3 = 210 руб./м3; Ь = 160 руб./м3 X = 1,25; ц = 0,12.

По формуле (4) средневзвешенная до пустимая себестоимость

Сд = 620 • 0,59 + 590 • 0,24 + 330 • 0,17 = = 563,5 руб./м3.

По формуле (3) граничный коэффициен добычи

160

= 0,3 м3/м3.

563,5 - 210 +160

По формуле (5) допустимый средни коэффициент добычи

б

а

m

c

n

г

тг =

_ 79

Санкт-Петербург. 2014

Определение глубины карьера, разрабатывающего комплексное месторождение

H, м Qi, тыс.м3 Объем руды, тыс.м3 ki k2 h mc mr

P1 P2 P3 SP

156 26910 6615 2772 1836 11223 0,25 0,1 0,07 0,42 0,30

180 35370 7695 3150 2214 13059 0,22 0,09 0,06 0,37 0,30

210 46620 8718 3363 3170 15251 0,19 0,08 0,07 0,34 0,30

252 68150 10935 4536 3564 19035 0,16 0,07 0,05 0,28 0,30

™сд =

0,3[1,25 - 0,12(1,25 -1)] 1 + 0,3(1,25 -1)(1 - 0,12)

= 0,34 м3/м3.

Намечаем варианты глубины карьера, считая основным полезным ископаемым первое (см. таблицу). Изменение среднего коэффициента добычи mс показано на рисунке, б, на глубине 210 м коэффициент mсд = 0,34. Эта глубина и является конечной.

Очень интересная ситуация может получиться, когда все породы в карьере являются полезными ископаемыми. Тогда в любом контуре карьера средний коэффициент добычи mс = 1. Здесь возможны два варианта.

Если граничный коэффициент добычи mг > 1, то разработка этого месторождения открытым способом неэффективна, так как

допустимая себестоимость полезного ископаемого будет выше фактической в карьере.

В этом случае остается возможность рассмотреть эффективность открытой разработки месторождения на одно или несколько полезных ископаемых. Если mг < 1 и mсд < 1, то в любом контуре карьера mс > mсд и границы карьера необходимо определять, исходя из потребностей в полезных ископаемых и нормативных сроков существования карьера. Причем одно или два полезных ископаемых будут основными, а остальные - попутными. Если основного полезного ископаемого требуется в год А1 кубических метров и карьер должен существовать Т лет, то границы карьера определяются теми контурами, запасы основного полезного ископаемого в которых Рх = A1T.

80 _

ISSN 0135-3500. Записки Горного института. Т.207