CC BY
60
- © С.О. Миллер, Г.А. Холодняков, 2014
УДК 622.227.33
С.О. Миллер, Г.А. Холодняков
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ КАРЬЕРА ПО ПОПУТНЫМ ПОЛЕЗНЫМ ИСКОПАЕМЫМ ПРИ КАЛЕНДАРНОМ ПЛАНИРОВАНИИ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ КОМПЛЕКСНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
В процессе календарного планирования устанавливается рациональное распределение объемов горных работ во времени и пространстве. Итогом этой работы является серия последовательных во времени планов карьера, соответствующих принятому порядку развития горных работ, и график развития производительности карьера по всем полезным ископаемым и горной массе. Производительность карьера по попутным полезным ископаемым на любой период эксплуатации зависит от объемов добычи основного из них, в отличие от которого не всегда является стабильной, и может быть определена при помощи совмещения по оси абсцисс графиков Р = f(Q), построенных для каждого полезного ископаемого. Ключевые слова: календарное планирование, попутное полезное ископаемое, производительность карьера, коэффициент добычи.
При разработке комплексного месторождения необходимо соблюдать критерий минимума отношения нарастающего расхода горной массы к ценности пород, извлекаемых в течение всего периода эксплуатации карьера [1]. Таким образом, остро стоит вопрос организации и планирования отработки месторождения с добычей нескольких видов полезных ископаемых.
Технолого-минералогическая оценка всего объема минерального вещества, подлежащего извлечению из недр, позволяет отойти от концепции разработки месторождения как источника одного полезного ископаемого. При разработке комплексного месторождения необходимо формировать несколько технологических видов (сортов) полезных ископаемых, требующих в дальнейшем различных схем обогащения или переработки [2].
При открытой разработке комплексных месторождений вместе с основным добывается и ряд попутных полезных ископаемых. Объем их добычи в карьере зависит от произво-
дительности по основному полезному ископаемому, направления развития и режима горных работ.
Равномерный режим работы по добыче основного полезного ископаемого и извлечению из недр горной массы характеризуется постоянным значением коэффициента добычи. Однако при разработке комплексного месторождения добыча попутных полезных ископаемых при этом, как правило, неравномерна. Возможности выравнивания производительности карьера по годам по попутному полезному ископаемому с целью равномерной поставки сырья на обогатительные фабрики или потребителю внутри карьера весьма ограничены [3].
Таким образом, при открытой разработке комплексного месторождения удается получить стабильную производительность по основному полезному ископаемому и горной массе и очень редко при определенном геологическом залегании основного и попутных полезных ископаемых, а также направлении развития горных работ по попутным полезным ископаемым.
Рис. 1. График Р = f(Q) для основного (а) и попутного (б) полезных ископаемых
Метод определения производитель- на основании обработки погоризонт-
ности карьера по попутным полезным ных планов или геологических разре-
ископаемым сводится к следующему. зов строятся графики Р = ) нарас-
В соответствии с выбранным на- тающих объемов полезного ископае-
правлением развития горных работ мого в зависимости от нарастающих
объемов горной массы для основного и попутных полезных ископаемых. На рис. 1 показаны графики Р = ¡(Ю) для основного и одного попутного полезных ископаемых, полученные при обработке погоризонтных планов одного небольшого карьера. Для каждого полезного ископаемого строится четыре графика с изменяющимся значением угла рабочего борта карьера от ф = 0° до фтах; ф1 = 0°; ф2 = 5°, Фз = 10°, ф4 = 15°.
Для усреднения и стабилизации эксплуатационного коэффициента добычи основного полезного ископаемого к кривой ф = 15° проводится касательная Ь, тангенс угла в наклона которой к горизонтальной линии и есть усредненный эксплуатационный коэффициент добычи основного полезного ископаемого для рассматриваемого карьера. Касательная L пересекает кривые Р = ¡(Ю), построенные для различных значений ф в точках а, Ь, с, d, е. Из этих точек опускаем вспомогательные линии, перпендикулярные оси абсцисс, до пересече-
ния с соответствующими кривыми (рис. 1, б) для попутного полезного ископаемого и получаем точки а, Ь', с, , е. Линия, соединяющая эти точки, является ломаной и соответствует графику нарастающих объемов попутного полезного ископаемого в зависимости от нарастающего объема горной массы при стабильном коэффициенте добычи основного полезного ископаемого.
Предварительными расчетами установлено, что возможной производительностью карьера по основному полезному ископаемому является 3 млн м3/год. На рис. 1, а параллельно оси абсцисс через отрезки, равные в масштабе 3 млн м3 полезного ископаемого, проводим линии до пересечения с касательной Ь. Получаем точки 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8. Из этих точек опускаем перпендикуляр до пересечения с ломаной а, Ь', с, , е и получаем точки 1', 2', ..., 8'. Линии, параллельные оси абсцисс, проведенные через эти точки на ломаной отсекают на оси ординат соответствующие зна-
Объемы основного и попутного полезных ископаемых, а также горной массы по годам эксплуатации карьера
Год работы Основное полезное ископаемое Горная масса Попутное полезное ископаемое
Нарастающий объем, м3 Объем, млн м3 Нарастающий объем, м3 Объем, млн м3 Нарастающий объем, м3 Объем, млн м3
1-й - - 7 7 - -
2-й 3 3 23 16 - -
3-й 6 3 39 16 0,8 0,8
4-й 9 3 55 16 6,4 5,6
5-й 12 3 71 16 9,0 2,6
6-й 15 3 87 16 11,6 2,6
7-й 18 3 103 16 12,6 1,0
8-й 21 3 119 16 13,2 0,6
9-й 24 3 130 11 - -
10-й 27 3 136 6 - -
11-й 30 3 142 6 - -
12-й 33 1 144 2 - -
чения нарастающих объемов попутного полезного ископаемого. Все значения нарастающих объемов основного и попутного полезного ископаемого, а также горной массы по годам эксплуатации карьера заносим в таблицу. На основании значений нарастающих объемов рассчитываем ежегодные значения добываемых объемов попутных полезных ископаемых и горной массы. Результаты расчетов отражены на графиках развития производительности карьера по основному и попутному полезному ископаемому, а также по горной массе (рис. 2).
Представленный метод позволяет определить производительность по попутным полезным ископаемым при любом их количестве, а также уста-
Рис. 2. График развития производительности карьера
новить значение угла рабочего борта, а следовательно, и ширины рабочих площадок для любого периода деятельности карьера [3]. Точность метода во многом зависит от принятого интервала для угла рабочего борта карьера при построение графиков
P = №.
1. Арсентьев А.И. Определение производительности и границ карьеров. - М., 1970.
2. Грачев Ф.Г., Самойлов Ю.А., Федоров Ю.М. Границы открытых горных работ при комплексной разработке месторождений / Совершенствование методов проектирова-
_ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ния и планирования горных работ в карьере. - Л.: ЛГИ, 1981.
3. Холодняков Г.А. Проектирование карьеров при разработке комплексных месторождений. - СПб: Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», 2013. -240 с. ЕШ
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ_
Миллер Сергей Олегович - аспирант, sergey-miller@mail.ru,
Холодняков Генрих Александрович - доктор технических наук, профессор,
Национальный минерально-сырьевой университет «Горный».
UDC 622.227.33
EVALUATION OF SCHEDULED OPEN-PIT MINING CAPACITY IN TERMS OF ASSOCIATED MINERALS FOR MULTI-MINERAL DEPOSITS
Miller S.O., Graduate Student, sergey-miller@mail.ru, Kholodnyakov G.A., Doctor of Technical Sciences, Professor, National Mineral Resource University «University of Mines».
Scheduling specifies rational distribution of the amount of mining operations in space and time. The result is a series of subsequent plans of an open-pit mine in compliance with the accepted sequence of mining and a graphic chart of the open-pit mine capacity in terms of overburden and all associated minerals. The open-pit mine capacity in terms of associated minerals per any period of operation depends on the basic mineral output, is not always stable as distinct from the latter, and can be assessed by superimposition of curves Р = f(Q) plotted for each mineral relative to the abscissa axis.
Key words: scheduling, associated mineral, open-pit mine capacity, output coefficient.
REFERENCES
1. Arsent'ev A.I. Opredelenie proizvoditelnosti i granits karerov (Determination of open-pit mine capacity and limits), Moscow, 1970.
2. Grachev F.G., Samoilov Yu.A., Fedorov Yu.M. Granitsy otkrytykh gornykh rabot pri kompleksnoi raz-rabotke mestorozhdenii. Sovershenstvovanie metodovproektirovaniya i planirovaniya gornykh rabot v karere (Limits of open-pit mining in integrated development of mineral deposits. Improvement of open-pit mine planning and scheduling techniques), Leningrad, LGI, 1981.
3. Kholodnyakov G.A. Proektirovanie karerov pri razrabotke kompleksnykh mestorozhdenii (Open-pit mine planning at multi-mineral deposits), Saint-Petersburg, Natsional'nyi mineral'no-syr'evoi universitet «Gornyi», 2013, 240 p.
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ВВОДА МЕСТОРОЖДЕНИЙ С ИСТОЩЕННЫМИ ЗАПАСАМИ УГЛЕВОДОРОДОВ В РАЗРАБОТКУ
Зайцева Диана Игоревна - аспирант, e-mail: shuga-diana@mail.ru, Национальный минерально-сырьевой университет «Горный».
Рассмотрены вопросы проблемы роста геологической изученности территорий, увеличения доли трудноизвлекаемых запасов и высокой степени их выработанности. Предложено использовать методику определения экономической целесообразности ввода месторождений с истощенными запасами углеводородов в разработку. Даная методика основана на выделении и систематизации ключевых показателей разработки месторождения: технологических, оценочных, инфраструктурных и рыночных и отбора на их основе условно-рентабельных месторождений.
Ключевые слова: сырьевая база углеводородного сырья, технико-экономические показатели, технологические, оценочные, инфраструктурные, рыночные показатели, отбор месторождений.
METHOD OF DETERMINING THE ECONOMIC FEASIBILITY OF THE OIL AND GAS FIELD EXPLOITATION WITH HIGH DEGREE OF RESERVES HYDROCARBONS DEPLETION
Zaytseva D.I., Graduate Student, e-mail: shuga-diana@mail.ru, National Mineral Resource University «University of Mines».
In the article author raises the question of the problem of geological exploration growth, increase in the proportion of difficult oil and their high degree of reserves depletion. To solve these problems, the author proposes to use a methodology that is based on the selection and ordering of key performance indicators in terms of development of the field depletion: technology, evaluation, infrastructure, market and selection of viable deposits.
Key words: oil and gas industry raw materials base, technical-and-economic indexes, technology, evaluation, infrastructure, market indexes, selection fields.
_ ОТДЕЛЬНЫЕ СТАТЬИ
ГОРНОГО ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКОГО БЮЛЛЕТЕНЯ
(ПРЕПРИНТ)
