Методические основы выбора рационального способа вскрытия мелкого месторождения Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

УДК 622.273.22 В.В. Глотов

МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВЫБОРА РАЦИОНАЛЬНОГО СПОСОБА ВСКРЫТИЯ МЕЛКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Семинар № 17

елкие месторождения, как и месторождения других масштабов, находятся в самых различных природно-климатических условиях. При решении задачи, выбора способа и схемы вскрытия, необходимо учитывать климат региона, характеризуемый перепадами температур атмосферного воздуха, частотой и количеством выпадае-мых осадков, вероятность схода снежных лавин, селевых потоков и оползней. В районах низких сезонных температур перепускные выработки и приемные бункера целесообразно располагать в подземных условиях, чтобы не допустить смерзание в них руды.

Рельеф местности оказывает доминирующее значение на выбор способа вскрытия. В гористой местности месторождения, как правило, вскрываются штольнями. При этом способе отсутствует искусственный водоотлив, не требуется сооружение дорогостоящих поверхностных комплексов для подъема руды (шахтные стволы, подъемные машины и здания подъемных машин, копры и надшахтные здания) и пр. В равнинной местности месторождения вскрываются вертикальными и наклонными шахтными стволами, оборудованными скиповыми, клетевыми и конвейерным способами подъема, в качестве вспомогательных стволов для передвижения самоходного безрельсового обо-

рудования проводятся спиральные или тупиковые наклонные съезды.

Огромное влияние на выбор способа и схему вскрытия оказывают горногеологические условия и горно-

технические факторы:

- морфология рудных тел;

- параметры рудных тел (мощность, длина по простиранию, длина по падению и глубина залегания);

- условия залегания и характеристика вмещающих пород (углы падения рудных тел, углы сдвижения вмещающих пород, наличие криолитозоны, плывунов, тектонических разломов и т. д.)

Присутствие вечной мерзлоты, высокая обводнённость пород, наличие плывунов потребует применение специальных методов проходки вскры-вающих выработок.

Наряду с вышеизложенными условиями и факторами общего порядка, необходимо выделить особенности, оказывающие влияние на выбор способа и схемы вскрытия мелких месторождений:

1. Малые запасы месторождений и короткий срок эксплуатации горнокапитальных выработок, зданий и сооружений на промышленной площадке рудника, позволяют быстро получить дополнительные доходы от амортизации названных объектов и при благоприятных условиях реинвестировать их в другие проекты.

2. Небольшая производственная мощность шахт дает возможность сократить до необходимого минимума число вскрывающих выработок, обеспечить их полную загрузку и многофункциональность.

3. Ограниченная глубина вскрытия месторождения (до 200-250м) позволяет использовать наиболее современные средства выдачи руды (автоса-мосвалы, троллейвозы), а для спуска и подъёма людей (лифтоподъёмники). Использование мобильного горнопроходческого и добычного оборудования исключает потребность в подземных вспомогательных цехах и службах (ремонтно-механические, складские, инструментальные), а следовательно сокращается штат подземных рабочих, повышается производительность труда.

4. Вскрывающие выработки одновременно могут использоваться как подготовительные, следовательно, их расположение и параметры должны быть увязаны с применяемым способом и схемой подготовки, соответствовать системе разработки, типу горного оборудования.

5. Удаленность мелких месторождений от промышленных объектов основного горнодобывающего предприятия требует решения задачи по сочетанию способа подъема и вида транспорта руды до центральной обогатительной фабрики или передвижной обогатительной установки.

Выше изложенные обстоятельства позволили разработать типовые схемы вскрытия мелких рудных месторождений, которые должны удовлетворять следующим условиям:

1. Минимальные капитальные затраты на вскрытие месторождения и низкие эксплуатационные расходы в период разработки месторождения.

2. Высокая мобильность, безопасность и надежность работы подземного транспорта, шахтного подъема.

3. Необходимый минимум подземных камер вспомогательного назначения.

4. Эффективное проветривание подземных горных работ.

Вскрытие мелких месторождений в гористой местности расположенных выше уровня долины возможно с использованием двух основных схем - этажными штольнями или капитальной штольней, слепым стволом и квершлагами.

При вскрытии этажными штольнями для сообщения необходимо сооружать подъездные пути к устью каждой штольни, в этом случае руда до обогатительной фабрики доставляется по рудоскатам, рудоспускам или канатной дороге (рис. 1). Варианты вскрытие капитальной штольней и слепым стволом предусматривают сообщение с горизонтами по слепому стволу. Руда по рудоспускам перепускается на горизонт капитальной штольни и по ней транспортируется на обогатительную фабрику (рис. 2, 3). В случае проведения этажных штолен по простиранию рудного тела они одновременно являются горноподготовительными (рис. 4).

Мелкие месторождения, залегающие ниже уровня долины, вскрываются капитальной штольней, слепыми стволами или стволами, пройденными в долине вблизи от обогатительной фабрики (рис. 5-7).

В равнинной местности мелкие месторождения вскрываются вертикальными стволами, спиральными или наклонными съездами, лифтоподъёмни-ками и квершлагами (рис. 8-11).

При решении локальных задач в практике проектирования горных предприятий наиболее известным и широко применяемым является метод вариантов. В основу метода положен сово-купный учет всех влияющих факторов, определение технически возможных вариантов вскрытия и в дальнейшем

Рис. X Схемы вскрытия крутопалающего рудного тела в равнинной местности при комбинированном способе разработки

а) - наклонным спиральным съездом. вспомогательным стволом и этажными квершлагами, б) - вергнкальными стволами и этажными квершлагами с руло- и поролоперепускамн: I - рулная залежь; 2 - карьер: 3 - наклонный спиральным еьетд; 4 - вспомогательный вентиляционный ствол; $ • этажные квершлаги; 6 • вентиляционная скважина; 7 • обогатительная фабрика: К - руло- и поролоспускн

Рис. 9 Схема вскрытия пологой залежи а) шахтными стволами и этажнымн квершлагами: 6) - спиральным наклонным сьеиом. всититляинонно -вспомогательным стволом и этажными квершлагами: I • рудное тело; 2 - главный рудовылачной ствол; 3 • вентиляционно-вспомогательный ствол. 4 • этажные квершлаги: 5 - этажные орты: 6 • I ранимы юны сдвижения пород; 7 • обогатительная фабрика; 8 • спиральный сьеи

Рнс. 10 Схемы вскрытия запасов группы крутопалаюшнх рулных тел; а) - вертикальными стволами и этажными кверитлагами с руло-11 иоролосIтусками; б) - наклонным спиральным спуском, этажнымн квершлагами и вспомогательным стволом;

I. • главный рудовылачной ствол; 2 - рудное тело; 3 - капитальные рудо- и поролоспускн; 4 - вентиляцнонно-вспомогательный ствол; 5 - наклонный спиральный съезд; 6 - границы зоны сдвижения порол; 7 - надшахтный комплекс; 8 - обогатительная фабрика

Рнс. 11 Схема вскрытия рудной залежи а) - тупиковым съездом и лифтополъемннками; б) - тупиковым съездом и вспомогательным шахтным стволом н этажнымн квершлагами; I - рулная залежь; 2 - тупиковый наклонный съезд; 3 - шахтный вспомогательный ствол; 4 - этажные квершлаги; 5 - этажные штреки; 6 - фланговые вентиляционные восстающие; 7 - обогатительная фабрика; К - лифтонодъемники

их экономическое сравнение [1]. Последовательность выбора рационального варианта вскрытия мелкого месторождения представлена на рис. 12.

В настоящее время внедрение в отечественную практику эффективных схем вскрытия мелких месторождений сдерживается отсутствием полного и объективного критерия оценки, позволяющего более точно отразить динамику развития горных работ во времени, оценить возврат капитальных вложений в виде амортизационных отчислений на объекты связанные со сроком разработки месторождения.

Современный критерий оценки должен удовлетворять следующим основным требованиям:

- учитывать и правильно оценивать все затраты, связанные с вариантом вскрытия месторождения;

- в нем должен быть заложен механизм дисконтирования;

- отражать амортизационные отчисления на объекты, имеющие непосредственное отношение к вскрытию месторождения.

Не имеет смысла включать в критерий положительные денежные потоки (выручка от реализации продукции), поскольку для каждого из вариантов, соответственно при равной производственной мощности, они будут абсолютно одинаковые и на конечный результат влияния не окажут.

На этом основании, за критерий оценки принимаются дисконтированные затраты без амортизации (ДЗ)

ДЗ = К + Э - АМгкрз - АМм- АМас , (1)

где К и Э - дисконтированные капитальные и эксплуатационные затраты на вскрытие месторождения за период его разработки, руб; АМкрз - дисконтированные амортизационные отчисления на специализированные основные производственные фонды, срок использования которых определяется сроком из-

влечения полезного ископаемого, руб; АМм - дисконтированные амортизационные отчисления на основные производственные фонды, срок эксплуатации которых не связан со сроком извлечения полезного ископаемого, руб; АМас -дисконтированные амортизационные отчисления на автосамосвалы, руб.

Дисконтированные капитальные затраты на вскрытие месторождения определятся по формуле

"=,1 т+ё- • ру6 (2)

где Тэ - срок эксплуатации месторождения, лет; ^ - год вложения капитальных затрат в строительство рудника; Е -норма дисконта; К1с - капитальные затраты на вскрытие месторождения, осуществляемые в ^-ом году строительства рудника, руб;

К капитальным затратам следует отнести:

- затраты на проведение вскрывающих выработок - штольни, стволы, квершлаги, наклонные спиральные съезды, рудо- и породоспуски;

- затраты на строительство объектов, имеющих отношение к вскрытию месторождения - канатные дороги, галереи, бункеры, автодороги, эстакады, копры, надшахтные здания, здания подъемных машин и подъемные машины.

- транспортные средства - автосамосвалы, электровозы, вагонетки.

Дисконтированные эксплуатационные затраты рассчитываются по формуле

1

(1 + Е У ’

(3)

где 1 - год эксплуатации месторождения; Э1 - эксплуатационные затраты по варианту вскрытия, произведенные в 1-й год разработки месторождения, руб.

=1

К ним относятся: затраты на подъем капитальных выработок. и транспорт руды, поддержание горно-

Заснежеиность, лавино-опасность, селсвые потоки, сезонное колебание температуры

Природно-климатические условия

Близко находящиеся водоемы, максимальный уровень подъема в них воды

Г орно-геологические Морфология

условия и горнотехниче- рудных тел

ские факторы [

Технологические факторы

Рельеф Система

местности разработки

Г орнопроходческое оборудование

Параметры рудных тел

Типовые схемы вскрытия мелких месторождений

Условия залегания рудных

В гористой местности

В равниной местности

Выше Нижс Пологие Наклонные Группа кру-

уровня уровня рудные рудные то падающих

доли- долины залежи рудных тел

Крутопадающее рудное тело при комбинированной разработке

Шаг вскрытия, норматив рскрытых запасов

Объемы ГКР по вскрытию Перечень зданий, сооружений, оборудования Транспортные средства подземные и поверхностные Стоимостные параметры

■

Капитальные, эксплуатационные затраты, амортизационные отчисления

Экономическая оценка вариантов вскрытия

Рис. 12. Блок-схема выбора варианта вскрытия мелкого месторождения

Дисконтированные амортизационные отчисления на специализированные основные производственные фонды, срок использования которых определяется сроком извлечения полезного ископаемого, начисляются на [2]:

- специализированные здания (надшахтные комплексы, здания подземных машин и пр.)

- сооружения: все горно-капиталь-ные выработки, шахтные копры, бункера, галереи, эстакады, подвесные дороги, автомобильные дороги на промплощадке и подъездные пути, путепроводы и пр.

- передаточные устройства: сети водопровода, канализации, теплофикации, энергоснабжения, газопровод, линии связи, и пр.

Эти объекты функционируют в течение всего срока эксплуатации месторождения и используются для отработки всех его запасов.

Расчет производится по формуле:

1

АМкрз =

(1 + Е У (Ф*РЗ -Іам()* А

I =0 Тэ

Ом -ЇАг

(4)

АМм = £

(Фм -£АМм )* На

(5)

N-1)Там+1 100(1 + ЕУ

где Фм - балансовая стоимость данного вида оборудования (машины), руб; На -норма амортизации на данный вид оборудования (машины), %; Там - срок службы данного вида оборудования (машины), лет; N - число циклов переоснащения данным видом оборудования;

где Фгкрз - балансовая стоимость специализированных основных производственных фондов, срок использования которых определяется сроком извлечения полезного ископаемого, руб; АМ4 -амортизационные отчисления в ^ом году эксплуатации месторождения, руб; Аг.пог.1 - годовой объем погашенных запасов в ^ом году (с учетом потерь), т; 0м - балансовые запасы месторождения, т.

Дисконтированные амортизационные отчисления на основные производственные фонды, срок эксплуатации которых не связан со сроком извлечения запасов, начисляются на неспециализированные здания, сооружения, передаточные устройства, все машины и оборудование (электровозы, вагонетки), транспортные устройства, инвентарь, инструмент.

Для каждого механизма в отдельности определяется по формуле:

N = ^

Т=„

(6)

Дисконтированные амортизационные отчисления на автосамосвалы начисляются с учетом годового пробега автомобиля, рассчитывается по формуле

АМХ = £

(Фас -£ТАМас)* Гпр * На

100(1 + Е У

(7)

где Фас - балансовая стоимость автосамосвалов, руб; Тас - срок службы автосамосвала, лет; Гпр - годовой пробег автосамосвала, тыс. км; Наас - норма амортизации автосамосвала на каждую 1000 км пробега, %;

Применение современной и полной методики выбора варианта вскрытия мелких месторождений позволит дать более объективную оценку горным проектам, повысить их инвестиционную привлекательность.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Агошков М.И., Боярский В.А., Борисов С.С. Разработка рудных и нерудных месторождений. - М.: Недра, 1973, 143 с.

2. Моссаковский Я.В. Экономика горной промышленности. - М.: Изд-во МГГУ, 2004, 525 с.

=0

х

=0

— Коротко об авторах ----------------------------------------------------------

Глотов Валерий Васильевич - кандидат технических наук, доцент, зав. кафедрой, Читин-с кий государственный университет.