CC BY
25
© А.Н. Любин, 2002
УЛК 622.273: 622.838.5
А.Н. Любин
ЗАКОНОМЕРНОСТЬ ИЗМЕНЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ ОТ ЦЕННОСТИ РУЛНОЙ МАССЫ
Для руд цветных металлов и химического сырья доля затрат на дробление, измельчение, обогащение, водоснабжение, хвостовое хозяйство в эксплуатационной стоимости выпуска концентрата достигает 60 % [1]. Поэтому сокращение разубоживания позволит повысить эффективность использования экономических ресурсов горных предприятий даже при некотором повышении себестоимости добычи 1 т рудной массы. Это положение имеет особую актуальность при разработке маломощных месторождений, поскольку разработка подобного типа месторождений ведется с прирезкой вмещающих пород. От их количества в общем объеме рудной массы зависит ее ценность.
Исследования по повышению эффективности систем разработки в разной степени затрагивают усовершенствование всего комплекса технологических процессов горного производства. При этом среди многих исследуемых вопросов технология отбойки занимала одно из важных мест, так как совершенствование этого процесса позволяет управлять качеством добываемой руды и влиять на изменение производительности труда всей технологической цепи.
При отбойке руд месторождений ограниченной мощности ширина открытой поверхности в определенных диапазонах ее изменения не позволяет расположить кратное число зарядов нормального выброса. В таких случаях сетка расположения зарядов не соответствует условиям нормального выброса для каждого из них и это обстоятельство приводит к дополнительному увеличению удельного расхода ВВ. Кроме того, в забоях с одинаковой шириной открытой поверхности степень выполнения условия кратного расположения зарядов по мощности рудовмещающих пород будет зависеть от параметров элементов принятой для этих условий технологии отбойки руд месторождения.
В общем случае изменение удельного расхода ВВ при отбойке руд в определенных диапазонах мощности месторождения можно выразить в виде функции нескольких переменных [2]:
дг=Е(fМ>Пр) иш =д0р(М>лр,
где f - коэффициент крепости пород; Е(М, Пр) -
функция, устанавливающая зависимость коэффициента зажима от влияния ширины свободной поверхности (М ) и степени соответствия ее параметра ус-
ловиям кратного расположения зарядов в забое по мощности рудовмещающих пород (Пр) •
Следовательно, влияние сочетания этих факторов на изменение значения удельного расхода ВВ будет косвенно проявляться через эффект зажима. При этом понятие коэффициент зажима будет интегрировать степень влияния каждого из факторов на изменение удельного расхода ВВ.
Аналитический метод обоснования его изложен в работе [3], в которой значение коэффициента зажима рекомендовано определять по формуле
М
0.25яД
Яо
(1)
где I и у индексы при расположении зарядов в забое соответственно для вариантов отбойки с разным диаметром коронки и числом расположения зарядов по мощности рудной залежи; ^ у - диаметр шпура
или скважины, м; Пру - необходимое число зарядов
по мощности рудной залежи; т - коэффициент сближения зарядов; м - фактическая ширина свободной поверхности, м; А - плотность заряжания, кг/м3;
Яо
удельный расход эталонного ВВ (аммонит
6ЖВ) для заряда нормального выброса, кг/м3; е -коэффициент работоспособности ВВ.
Из анализа приведенной формулы (1) следует, что на величину коэффициента зажима кроме ширины свободной поверхности влияют параметры элементов технологии отбойки и физикомеханические свойства пород массива. Кроме того, если значение удельного расхода ВВ определено для отбойки руд на неограниченную свободную поверхность массива со сложным напряженным состоянием его, то косвенно в этой формуле будет учтена закономерность влияния геомеханического фактора на проявление эффекта зажима.
Таким образом, полученная аналитическая зависимость (1) определения коэффициента зажима позволит для конкретных горно-геологических условий обосновать параметры буровзрывных работ, при которых значение коэффициента зажима будет минимальным. По сравнению с предшествующими исследованиями отбойки рудных залежей малой и средней мощности в этой зависимости учет явления зажима основан на более полном использовании информации о влиянии горно-геологических и технологических факторов на эффективность буровзрывных работ. Кроме того, от соответствия параметров буровзрывных работ горно-геологическим и геомехани-ческим условиям разрабатываемого месторождения зависит характер воздействия взрываемых зарядов на вмещающие породы. При меньших значениях коэффициента зажима достигается большее соответствие этих параметров друг другу. Следовательно
е
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КАМЕРНО-СТОЛБОВОЙ СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ НА УЧАСТКАХ РУЛНИКА “КАРНАСУРТ"
Расчетные показатели Единица измер. Участки
Уртиты Кедыквырпахк Карнасурт
I** II** I** II** I** Ц**
Балансовые запасы блока т 14152 14152 16773 16773 23063 23063
Руда, добытая из блока т 28740 23738 28745 23740 28746 23741
Мощность рудного тела м 0.88 0.88 0.54 0.54 0.64 0.64
Высота очистного пространства м 1.25 1.0 1.25 1.0 1.25 1.0
Объем ГПР на 1000 т добытой руды м3 64.1 77.6 64.1 77.6 64.1 77.6
Объем нарезных работ на 1000 т добытой руды м3 10.2 10 10.2 10 10.2 10
Производительность труда забойного рабочего м3/чел. см 3.8 3.3 3.8 3.3 3.8 3.3
Потери полезного ископаемого в недрах % 17.3 17.3 17.3 17.3 17.3 17.3
Разубоживание % 56 48 49 39 30 18
Коэффициент изменения качества доли ед. 0.44 0.52 0.51 0.61 0.70 0.82
Коэффициент извлечения полезного ископаемого из недр доли ед. 0.89 0.87 0.87 0.87 0.88 0.89
Коэффициент извлечения полезного компонента в концентрат доли ед. 0.785 0.785 0.785 0.785 0.785 0.785
Цена 1 т концентрата руб. 27500 27500 27500 27500 27500 27500
Прибыль на 1 т погашаемых балансовых запасов руб. 281.3 344.1 473.5 581.4 586.9 595.9
* В ценах 1999 года. ** I и II технология отбойки в очистных выработках с бурением шпуров соответственно 40 и 36 мм.
ослабление приконтурной зоны массива дополнительно возникающими трещинами будет происходить в меньшей степени, что позволит сократить законтурные разрушения при отбойке в узких очистных забоях и уменьшить ущерб от разубоживания полезного ископаемого. При этом будет сокращено потребление трудовых и материальных ресурсов на последующих технологических процессах горных работ и стадиях переработки руды.
Для каждого рудного месторождения малой и средней мощности есть свой диапазон изменения его мощности. Информированность о пространственном размещении и свойствах полезного ископаемого в массиве горных пород на стадии эксплуатации месторождения позволяет с высокой степенью точности устанавливать его контуры.
Изучение моделей месторождений Ловозерского типа с затухающим по мощности к границам контура рудной залежи оруденением позволяет сделать вывод о существовании функциональных зависимостей, описывающих изменение содержания полезного компонента в пробах по мере удаления бороздовых секций от маркирующей плоскости к ее висячему и лежачему бокам [4]. Знание закономерностей изменения содержания полезного компонента в рудовмещающем массиве от маркирующей плоскости в сторону висячего и лежачего боков залежи существенно облегчит задачу расчета среднего содержания его при любой высоте очистного пространства.
По данным опробования средняя балансовая мощность эксплуатируемых рудных горизонтов на добычных участках Уртиты, Кедыквырпахк и Карна-сурт рудника “Карнасурт” составляет соответственно 0.88, 0.54 и 0.64 (табл.). При этом балансовая
мощность и содержание лопарита в рудных залежах этих участков изменяется в пределах соответственно 0.5-1.0 м и 3.1-5.0 % (Уртиты), 0.3-0.6 м и 3.5-8.0 % (Кедыквырпахк) и 0.2-0.7 м и 3.5-5.5 % (Карна-
сурт).
На уртитовом участке треть балансовых запасов имеют содержание лопарита 4-5 %. Такое и выше содержание его имеют 90 % балансовых запасов участка Кедыквырпахк, из них около 40 % с содержанием лопарита более 6 %. На участке Карнасурт 50 % балансовых запасов имеют содержание около 5 %. При высоте очистного пространства 1.2-1.3 м ра-зубоживание руы, добытой на этих участках, достигает следующих значений:
уртитовая залежь - восточный и западный фланги соответственно 30-50 и 20-40 %; малиньитовая залежь - участки Кедыквырпахк и Карнасурт соответственно 50-70 и 30-50 %.
Уменьшение высоты очистных выработок при применении на руднике “Карнасурт” системы разработки с открытым очистным пространством и шпуровой отбойкой в очистных забоях до проектной величины 1.0 м позволит снизить разубоживание до 10-40 %. Достичь этого можно путем изменения параметров буровзрывных работ и соответственно зон приконтурного разрушения пород массива [5]. С уменьшением удельного расхода ВВ сокращается радиус взрыва вглубь массива. В таком случае из условия согласования ширины открытой поверхности, глубины заложения заряда и его размещения необходимо переходить на меньший диаметр шпура.
Из формулы (1) следует, что при прочих равных условиях с уменьшением диаметра коронки будет уменьшаться значение коэффициента зажима. Для
мощности 1.0 м изменение диаметра коронок 0.040 м, которые применяются на руднике “Карнасурт”, на ближайший меньший типоразмер их - 0.036 м позволит уменьшить коэффициент зажима с 3.48 до 3.08. При этом трудоемкость бурения и расход ВВ на отбойку 1 м2 рудной залежи снизятся соответственно на 17 и 11 %. Однако на 1 т товарной руды расход их повысится на 3 и 11 %, поскольку суммарные затраты этих экономических ресурсов в каждом из технических решений относятся на разные объемы добычи. В этом случае эффективность оцениваемых решений необходимо производить по экономическому критерию, который интегрирует расход экономических ресурсов в последующих технологических процессах и стадиях переработки минерального сырья. Для этого может быть использована прибыль на 1 т погашаемых балансовых запасов, расчет которой
основан на известных положениях методики акад. М.И. Aгошкова [б].
Результаты расчета прибыли на 1 т погашенных балансовых запасов по трем участкам рудника “Кар-насурт” приведены в табл.
Из анализа табл. следует, что при увеличении качества добытой руды (ценности рудной массы) в среднем на 20 % прибыль на 1 т погашенных балансовых запасов увеличивается на 22.3, 22.7 и 1B.6 % соответственно по участкам Уртиты, Кедыквырпахк и Карнасурт.
Таким образом, несмотря на повышение трудоемкости бурения и расхода ВВ на l т товарной руды при соответствующем росте ценности рудной массы добытой на Карнасуртском участке Ловозерского месторождения эффективность работы горнорудного предприятия повышается.
------------ СПИСОК ЛИTEPATYPЫ
1. Мельников H.H. Аспекты устой-
чивости горнопромышленного комплекса страны //Развитие новых научных направлений и технологий освоения недр Земли: Материалы юбилейной сессии Отделения геологии, геофизики, геохимии и горных наук РАН (24-26 ноября 1999 г., г.Москва).
- М.: ННЦ ГП - ИГД
им.А.А.Скочинского, 2000. - С. 23-46.
2. Любин А.Н. Повышение эффективности разработки пологих маломощных рудных месторождений (На
примере рудников АООТ “Севред-мет”): Автореф. Дис. ... канд. техн. наук (05.15.02). Апатиты, 1998. - 22 с.
3. Любин А.Н. Аналитический метод обоснования коэффициента зажима при отбойке на ограниченную свободную поверхность //Изв. вузов. Горный журнал. - 2001. - □ 1. - С. 49-52.
4. Гурецкий В.М. Подземная разработка месторождений с неравномерным оруденением. - М.: Недра, 1977. - 160 с
5. Любин А.Н, Боборыкин В.Н. Оценка влияния параметров буровзрывных работ на качество добываемой руды при отбойке тонких рудных залежей //Динамические процессы разрушения горных пород. - Апатиты, 1989. - С. 89-94.
6. Технико-экономическая оценка извлечения полезных ископаемых из недр /М.И.Агошков, В.И.Никаноров, Е.И.Панфилов и др. - М.: Недра, 1974.
- 312 с.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
Любин Александр Нестерович - кандидат технических наук, старший научный сотрудник, Горный институт Кольского научного центра Российской академии наук
Файл:
Каталог:
Шаблон:
Заголовок:
Содержание:
Автор:
Ключевые слова: Заметки:
Дата создания:
Число сохранений: Дата сохранения: Сохранил:
Полное время правки: Дата печати:
При последней печати страниц: слов: знаков:
ЛЮБИН
G:\По работе в универе\2002\Папки 2002\GIAB12-0 C:YUsersYТаняYAppDataYRoammgYMicшsoftYШаблоныYNormaLdotm 6
попате
10.11.2002 11:40:00
9
02.12.2008 23:15:00 Таня
11 мин.
02.12.2008 23:30:00 3
1 798 (прибл.)
10 254 (прибл.)
