Рудоподготовка и охрана окружающей среды Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

.‘.•Л*. V

.‘.V,

ДОКЛАДНА II КОН ФЕРЕНЦИИ *ЭКО ЛОГИЧЕСКИЕ |||Ш

Москва, МГТУ 30 января -3 февраля

:. '

• » » »в* ►

.•ОГкО

В.А.ШЕСТАКОВ С. О. ВЕРСИЛОВ

Рудоподготовка и охрана окружающей среды

На многих месторождениях полезных ископаемых применение тех или иных способов рудоподготовки позволяет без больших затрат значительно повысить извлекаемую ценность добываемых полезных ископаемых и производственную мощность горных предприятий, благодаря чему может быть соответственно уменьшено количество разведуемых и разрабатываемых месторождений и нарушаемых горными работами объектов окружающей среды. Экологическое значение рудоподготовки заключается также в том, что в ряде случаев рудоподготовка позволяет более комплексно использовать добываемые полезные ископаемые и уменьшить расходы на складирование отходов горного, обогатительного и металлургического производств. Чем более полно и комплексно будут извлекаться полезные компоненты из недр при добыче и переработке, тем меньшее количество запасов надо будет разведывать и разрабатывать, а соответственно этому и нарушать количество природных объектов. В результате чего сократится часть затрат на разведку и добычу, а также часть ущерба окружающей среде.

Рудоподготовку следует понимать в самом широком аспекте и осуществлять системно, начиная с оптимизации количества сортов руд балансовых запасов, включая обоснование порядка отработки блоков, горизнтов и месторождения в целом, оптимизацию систем разработки, шихтовку руды из разных блоков в процессе добычи, предконцентрацию рудной массы и завершения усреднением по качеству на рудных складах, а также на усреднительных складах, в бункерах и смесителях обогатительных фабрик. Поэтому и для повышения эффективности рудоподготовки необходимо рассматривать вопросы повышения качества добываемой рудной массы во взаимозависимости и

во взаимной увязке всех процессов добычи и переработки с учетом влияния горных работ на окружающую среду.

С целью обеспечения не только высоких технико-экономических показателей при добыче и обогащении добываемых полезных ископаемых (в том числе извлечение в концентраты и содержание в концентратах), но и снижения ущерба окружающей среде. На действующих горнорудных предприятиях рудоподготовка обычно осуществляется: в процессе подготовки запасов и очистной выемки блоков, на рудных складах рудников, на рудных складах, в смесителях и в бункерах обогатительных фабрик.

Наиболее распространены процессы стабилизации (усреднения) рудной массы по качеству (далеко не по всем нужным показателям качества, а в основном, по содержанию в руде) только при выполнении процессов подготовки и очистной выемки путем формирования потоков рудной массы из блоков с разным содержанием металлов. Гораздо меньше пока применяются эффективные методы усреднения руды на рудных складах рудников. И практически » используются большие возможности для по вышения степени стабилизации качества до бываемой рудной массы на стадиях обосно вания порядка отработки месторождения ] направления очистных работ. Степень ус реднения добываемой рудной массы значи тельно может быть повышена при сущест венном одновременном снижении числ блоков, находящихся в работе, на стад выбора систем разработки. Как известно при камерно-столбовых и других каме ных системах разработки, слоевой выемк и т.п. представляется возможность обеспе чить более равномерное содержание ме таллов в добываемой рудной массе. При I стемах с обрушением и выпуском руды, I обрушенными породами,содержание г таллов в добытой оудной массе в каж-

дом блоке изменяется в пределах от балансового до бортового.

Для того, чтобы выдавать из шахты добываемую рудную массу в примерно одинаковом содержанием в ней металлов, необходимо для обеспечения шихтовки иметь в работе число блоков значительно больше, чем без шихтовки. Это снижает производственную мощность рудника и соответственно его технико-экономиче-ские показатели. Тем не менее полного усреднения не достигается. Особенно на месторождениях многокомпонентных руд. Некоторого улучшения усреднения мож-нодостичь благодаря более широкому применению раздельной выемки руд по сортам. В ряде случаев можно выделить блоки с двумя или несколькими сортами руд и вести поблочно отработку разных сортов, выдавая ихраздельно. В этом случае затраты на добычу практически не изменяются.

Эффективность раздельной добычи руд по сортам может быть определена по прибыли или по приведенным затратам. Если принять за базовый вариант валовую выемку, при которой величина годовой прибыли определяется, как

Прб = Лб(Цдб ~ Сдб)>

то при раздельной выемки (без дополнительных капзатрат) суммарная годовая прибыль будет равна

Прб и Пр

Пд6 и Ц

Сдб и С

Пр = А(Цд- Сд), где

— сумма годовой прибыли при валовом и раздельном варианте выемки, руб;

— извлекаемая ценность добываемой рудной массы при базовом и другом варианте, руб/т;

—затраты на добычу и переработку при тех же вариантах, руб/т. Если варианты отличаются по срокам отработки запасов, то формулы соответст-

венно примут вид 16

1

2 Пгб—2 Аы СЦд61~ Секи) , 1

1=1 1=1 ' ' (1 +ЕНп1ь 1

1

1 (

2 пр=2 мцр-са) ■— ,

/=1 г=1 (1+Енп)

где и ? — сроки отработки запасов при

валовой и раздельной выемки запасов, лет.

Извлекаемая ценность добываемой рудной массы при валовой выемке равна

Цдб =0.012 Сб/( 1 -Р/) е01ЦЫ

1

а при раздельной по сортам

т

п

цд= 0,012 <р,2 С„ (1 -/у ци

у —1 / • •

т

п

Сб<

си

%

р

р

1

число сортов руд;

число полезных компонентов

В руде ;

содержание ¿-го компонента в руде при валовой выемке,

7 •

/О >

содержание /-го компонента в /-м сорте руд, разрабатываемом раздельно, %;

доля /-го сорта руды в общей добыче по руднику, доли ед.; разубоживание руды по/-му компоненту при валовой выемке, доли ед.;

разубоживание руды /-го сорта по /-му компоненту, доли

ед.;

01

/ • • 011

Ц

б/

извлечение г-го компонента валовая выемка при обогащении, доли ед.;

извлечение /-го компонента при обогащении рудной массы у-го сорта, доли ед.; отпускная цена г-го компонента в концентрате, руб/т; отпускная цена г-го компонента в концентрате, получаемом из рудной массы /-го сорта, руб/т;

Затраты на добычу и переработку при базовом варианте равны

Сдб= 1 -гр' (А\ +А2+Аз) + А4

Ц

ч

где Пб

потери руды при базовом ва рианте, доли ед.;

А,, А2,А3 —затраты на погашение геоло-

горазведочных работ, на амортизацию основных средств и горно-подготовительные работы, руб/т балансовых запасов;

А4 —затраты на последующие процессы добычи и переработки рудной массы, руб/т.

Затраты на добычу и переработку рудной массы при посортной выемке равны

Сд=(Л1 + Л2’ + Лз’)+Л4

где А4 — основные и дополнительные

затраты на добычу и переработку 1 т рудной массы при раздельной добыче по сортам;

А2’ и А3’ —затраты на амортизацию и

горно-подготовительные работы при раздельной добыче, руб/т руды балансовых запасов.

Если сравниваемые варианты валовой и раздельной выемки будут отличаться по производственной мощности, то с учетом изменения извлекаемой ценности добываемой рудной массы критерии приведенных затрат будут равны (руб/т)

Прзб=Сдб+Ен,

Пр$ —

= [Сд’

+Ен ■--+ К А

Цдч

Ц,

где Кбк—капиталовложения или производственные фонды при базовом варианте (валовая выемка), руб;

Цдб и Цл —извлекаемая ценность добываемой рудной массы при валовой и раздельной выемке, руб/т;

Кд—дополнительные капиталовложения при новом варианте,

руб.

Анализ запасов медных и медно-цинковых руд Урупского месторождения по-

казал, что при валовой их выемке среднеквадратическое отклонение содержания меди от среднего (1,62%) равно ам -0,318%. Если эти руды разделить на 2 сорта: медные и медно-цинковые, то среднеквадратическое отклонение содержания меди в первых рудах составил 0,251% при среднем содержании 1,47%, а во-вторых, 0,225% при среднем содержании меди 1,79%. Поэтому благодаря разделению руды на два сорта может быть существенно повышено извлечение меди при обогащении. Было установлено, что при среднеквадратическом отклонении от среднего в 0,478% извлечение меди составляло 82,07%, а при отклонении до 0,236% извлечение повышалось до 87,8%. Можно полагать, что благодаря разделению руд на два сорта извлечение меди при обогащении увеличится на 3%. Кроме этого может быть достигнуто достаточно высокое извлечение цинка из медно-цинковых руд.

Расчеты по вышеприведенной методике показывают, что благодаря разделению запасов Урупского месторождения намед-ные и медно-цинковые руды имеется возможность увеличить производственну мощность предприятия в ценностном выражении в 1,20-1,25 раза. Кроме этого соответственно уменьшится ущерб окружающей среде. Если при базовом вариант удельный ущерб окружающей среде ( плата за нарушение окружающей среды) равен Уосб, то при новом варианте он будет равен

Yoc= У осб’ щб

В данном случае в 1,2-1,25 раза меньше, чем при базовом варианте. Если участь, что во многих странах плата за нарушение окружающей среды очень высока (например, в Германии она больше себестоимости добычи угля), то можно полагать, что экономия от повышения извлекаемой ценности добываемых полезных ископаемых поданному виду расходов может быть огромной.

© A.B. Шестаков, С.О.Верс