CC BY
109
РАЗРАБОТКА ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
УДК 622.271.32.013.3
Гавришев С.Е., Бурмистров К.В., Кидяев В.А
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРЕИМУЩЕСТВ КАРЬЕРНОГО КОМБИНИРОВАННОГО ТРАНСПОРТА ПРИ ОТКРЫТО-ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
В настоящее время наиболее распространенным видом транспорта на карьерах является автомобильный, на его долю приходится около 70% перевозок всей горной массы Он автономен и мобилен, что особенно важно для стесненных условий разработки, которые возникают в глубоких карьерах. Многими наследованиями доказано, что использование автомобильного транспорта целесообразно до глубины 150 м при расстоянии транспортирования внутри карьера до 3-4 км. При увеличении глубины открытой разработки и расстояния откатки свыше указанных величин технико-экономические показатели автомобильного транспорта существенно ухудшаются, и целееообразным является переход на комбинированный транспорт. Наиболее перспективным считается комбинирование автомобильного трансгорта с конвейерным и скиповым. Однако, несмотря на это, многие предприятия эксплуатируют автотранспорт и на гораздо больших глубинах. Руководители предприятий предпочитают не прибегать к реконструкции карьера ввцду того, что изменение вида транспорта в карьере сопровождается значительными капиталовложениями, период окупаемости которых может превышать срок отработки запасов открытым способом.
Так, многие карьеры, разрабатывающие крупные месторождения, на данный момент находятся на стадии доработки или близки к ней. Отработка законтурных запасов на таких месторождениях предусматривается подземным способом. Одним из перспектив -ных способов вскрытия законтурных запасов является вскрытие с использованием карьера в качестве вскрывающей выработки для подземного рудника, что позволяет сократить срок строительства подземного рудника на 1-2 года и получить дополнительный доход 7-9% по сравнению с традиционными способами строительства подземного рудника [1]. При этом для доставки полезного ископаемого на поверхность будут использоваться существующие в карьере автомобильные съезды и автосамосвалы. Возможность изменения схемы вскрытия и соответственно вида транс -порта на таких карьерах даже не рассматривается, несмотря на то, что использование автомобильного транспорта является неэффективным уже при доработке нижних горизонтов глубоких карьеров.
Для повышения эффективности комбинированной разработки месторождений были проведены исследования по изменению схемы вскрытия на стадии дора-
ботки карьеров с учетом последующей доработки месторождений подземным способом.
В ходе исследований рассматривалось изменение схемы вскрытия карьеров глубиной до 500 м со схемы вскрытия наклонными траншеями (уклон 80%о) на комбинированную схему вскрытия наклонными и крутыми траншеями (уклон 325%). Соответственно действующий на карьере автомобильный транспорт изменялся на комбинированный автомобильноконвейерный транспорт для вывоза горной массы из карьера, а затем руды с подземного рудника.
Цель исследований - определить, при каких условиях автомобильно-конвейерный транспорт будет наиболее эффективно использоваться на протяжении всего периода доработки месторождения.
При расчете автомобильно-конвейерного транспорта использовались показатели стоимости строительства, приведенные в [2]. Так как приведенные показатели стоимости справедливы для 1985 года, то полученные результаты приводились к настоящему периоду времени (2010 г.) через переводные коэффициенты.
Годовой экономический эффект от внедрения новой техники определялся, руб. [3]:
Э = [С! + Ей К!] - [С2 + Ен (К2 + ку)], (1)
где Сі, С2 - годовые эксплуатационные расходы до внедрения новой техники и после, руб.; Кь К2 - стоимость производственных фондов действующего предприятия до внедрения новой техники и после, руб.; Ку - неамортизируемая часть стоимости ликвидируемых производственных фондов, руб.; Ен - нормативный коэффициент эффективности капиталовложений, принят равным Ен=0,08 [4].
В методике [5] принято, что при внедрении новой техники на действующем предприятии должен быть решен вопрос об основных фондах, неиспользуемых при замене старой техники. Учитывая, что автосамосвалы будут эффективно использованы при автомобильно-конвейерном транспорте, Ку принимаем равным 0. Таким образом, формула (1) примет вид:
Э = С1 - Ен К1 - С2 + Ен К2, (2)
Введение конвейерного подъемника считается целесообразным при производительнэсти по горной массе более 5 млн т в год, при этом срок окупаемости капитальных вложений находится в пределах от 1,5 до 5 лет [6].
РАЗРАБОТКА ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
250
'О ^ 200 ~ г
£
1150 з
І юо
і
Ї
£
£ 50
,-Х!
и
І і И 1
Г
Период ФГР Период ПСР
О Ї 10 15 20 1Ь
ІОД о1|ИСо1ии МСПФРИІЩСНИІ)! Яв
а
230
-20«
г
5
£ 15о
г ЮО
г
і
в
г
£ И
* И ** .
*
»
и
ЕІерНцД 0ГР Период ИГР
10
15 го 25
Гол ОЛ1 л11 МЄОО))ОЖД?ЯІ|Ч. лет б
і 50
« 200
. 150
100
■ г*
7* • -Ф— АВТО
!>] ■ амо* КОНв
- і-1"'----
Период С‘ГР
Период ИГР
0 10 20 Ї0 Г од йтра б отш ї м есторо>кден і ія л ет
В
Рис. 1. Зависимость изменения приведенных затрат по годам отработки при:
а - 0п/0к=0,2; б - 0п/0к=0,3; в - 0п/0к=0,4
В работе рассмотрены два варианта использования конвейерного подъемника в карьере - подземном руднике:
1. Производительность подземного рудника меньше производительности карьера (0п/0к<1). Конвейерный подъемник используется для вывоза вскрышных пород из карьера и рудые подземного рудника.
2. Производительность подземного рудника равна производительности карьера (Оп/Ок=1). Конвейерный подъемник используется для вывоза руды из карьера и с подземного рудника.
При разработке одного и того же месторождения производительность карьера по горной массе значительно превышает производительность подземного рудника. В ходе исследований рассматривались различные соотношения производительности карьера (Ок) и подземного рудника (Оп). Производительность карьера принималась - 5, 10 и 15 млн т в год по вскрышным породам, подземного рудника - от 1 до 7 млн т в год по руде. Срок доработки карьера принят равным 10 годам. При Оп/Ок, равном 0,2 (рис. 1, а), приведенные затраты на автомобильно-конвейерный транспорт при доработ-
Рис. 2. Зависимость изменения суммарного экономического эффекта по годам отработки месторождения
ке карьерных запасов в среднем в 2 раза ниже затрат на автомобильный транспорт. При вывозе руды с подземного рудника в последующие 10 лет приведенные затраты при автомобильно-конвейернэм транспорте выше затрат на автотранспорт, что свидетельствует о неэффективности его использования. Таким образом, при данном соотношении конвейерный подъемник выгодно использовать только в карьере.
При отношении 0п/0к=0,3 приведенные затраты на вывоз руды с подземного рудника автомобильноконвейерным транспортом равны затратам на вывоз посредством автотранспорта (рис. 1, б). Это отношение является граничным при определении оптимальной экономической эффективности от строительства конвейерного подъемника.
При отношении 0п/0к=0,4 затраты на автомобильно-конвейерный транспорт ниже затрат на автотранспорт (рис. 1, в). Строительство конвейерного подъемника в этом случае является целесообразным.
На рис. 2 показаны кривые изменения суммарного экономического эффекта при отношении производительности подземного рудника к производительности карьера 0,2; 0,3 и 0,4, из которых видно, что экономически эффективным является строительство конвейерного подъемника при ()п/()к>0. 3.
На рис. 3 изображена зависимость изменения дисконтированного экономического эффекта от производительности карьера - подземного рудника. Производительность карьера - подземного рудника принималась от 1 до 7 млн т в год по руде. При равной производительности карьера и подземного рудника (0п/0к=1) переход на автомобильно-конвейерный транспорт и его использование на этапе доработки карьера в течение 10 лет, а затем в течение 10 лет при вывозе руды с подземного рудника дает положительный экономический
-Цп/ак=0,2 - Цп/Цк=0,3 Цп/Цк=0,4
700
600
Б00
-& 400
*г. -. О 300
£ ІГ
0 — 1 і 200
° £ гт\ £ 100
ае О 0
Ct -100
-200
Производительность кдрьера-подземного рудника, млн т в год Рис. 3. Зависимость изменения дисюнтированного экономического эффекта от производительности карьера - подземного рудника
3.
эффект при производительности карьера -подземного рудника более 2 млн т в год.
Срок окупаемости капитальных вложений составляет от 2 до 11 лет при производительности карьера - подземного рудника соответственно 7 и 2 млнт в год
В ходе проведенных исследований по определению экономической эффективности строительства конвейерного подъемника при доработке карьера, для использования его при вывозе горной массы из карьера, а затем руды с подземного рудника, были получены следующие результаты:
1. Строительство конвейерного подъемника для транспортирования вскрышных пород на этапе доработки карьера позволяет получить экономический эффект в карьере, а на подземном руднике его дальнейшее использование эффек-тивно при отношении производительности подземного рудника к производительности карьера более 0,3.
При отношении Оп/Ок<0,3 затраты на вывоз горной массы с подземного рудника с использованием автомобильно-конвейерного транспорта становятся выше затрат на автомобильный транспорт и его использование является неэффективным.
2. Строительство конвейерного подъемника для транспортирования руды при отношении Оп/Ок=1 при доработке карьера целесообразно при производительности карьера - подземного рудника более 2 млнт в год, что позволяет получить более 23 млн руб. дисконтированного экономического эффекта за 20 лет использования автомобильно-конвейерного транспорта.
Таким образом, используя преимущества карьерного комбинированного автомобильно-конвейерного транспорта, можно значительно повысить эффективность отработки не только карьера, но и всего месторождения в целом.
Список литературы
Ивашов H.A. Обоснование способа вскрытия запасов за предельным контуром карьера // Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. 2007. № 1. С. 9-13.
Пособие по определению укрупненных технико-экономических показателей стоимости строительства для сравнения вариантов и выбора видов промышленного транспорта (к СНиП 2.05.07-85).
Юматов Б.П., Бунин Ж.В. Строительство и реконструкция рудных карьеров. Изд. 2, перераб. и доп. М.: Недра, 1978. 231 с. Трубецкой К.Н., Краснянский Г.Л., Хронин В.В. Проектирование карьеров: учебник для вузов: в 2 т. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Изд-во Академии горных наук, 2001. Т. I. 519 с.: ил. Методика (основные положения) определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рациональных предложений // Экономическая газета. 1977. № 10.
Васильев М.В. Комбинированный транспорт на карьерах. М.: Недра, 1975. 360 с.
Bibliography
Ivashov N.A. Feasibility study of the opening method of stocks behind a limiting contour of an open-cast mine. The bulletin of MSTU named after G. I. Nosov. 2007. № 1. P. 9-13.
The manual for definition of the integrated technical and economic cost indexes of building for comparison ofvariants and a choice of kinds of industrial transport (to SNiP 2.05.07-85).
Jumatov B.P., Bunin ZH.V. Building and reconstruction of ore opencast mines. 2 edit, revised and add., М.: Nedra, 1978. 231 p. Trubetsky K.N, Krasnjansky G.L, Hronin V.V. Designing of opencasts: Textbook for high schools: In 2 vol. 2 edit, revised and add. М.: Publishing house of Academy of mining sciences, 2001. I. 519 p.: fig.
A technique (substantive provisions) of definition of economic efficiency of use in a national economy of new techniques, inventions and innovation proposals // Economic newspaper. 1977. № 10.
Vasiliev M.V. Combined transport in the quarries. M.: Nedra, 1975. 360 p.
УДК 622.271:622.17
Мельников П Т., Суров АП, Шелковникова А А
ПОЛЕВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ПРУДКОВОЙ ЗОНЫ ХВОСТОХРАНИЛИЩА ОАО «ВАНАДИЙ» (КАЧКАНАРСКИЙ ГОК)
Для складирования отходов обогатительных фабрик (ОФ) на Качканарском горно-обогатительном комбинате (ОАО «Ванадий») организовано хвостовое хозяйство, включающее системы гидротранспорта и
оборотного водоснабжения, хвостохранилища с комплексом дренажей, водозаборных устройств и контрольно-измерительной аппаратуры. При обогащении руд цветных металлов с применением флотореагентов
