Содержание к диссертации
Общая характеристика работы 4
ГЛАВА 1. ТЕХНОЛОГИИ РАЗРАБОТКИ С ЗАКЛАДКОЙ ПУСТОТ ТВЕДЕЮЩИМИ СМЕСЯМИ, ЦЕЛЬ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ 7
1.1. Технологии разработки задонских месторождений 7
1.2.Технологии управления массивами закладкой твердеющим смесями 17
1.3.Технологии разработки боснийских доломитов , 28
1.4. Цели, задачи и методика исследований 35
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ УТИЛИЗАЦИИ ДОЛОМИТОВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИСКУССТВЕННЫХ МАССИВОВ 42
2.1. Исследование составов на основе отходов минерального производства 42
2.2. Исследование вяжущих свойств доломитовых отходов 48
2.3. Исследование смеси на основе отходов горного производства 51
2.4. Исследование параметров управления массивом закладки 58
2.5. Исследование технологий активации доломитов 64
Выводы по главе 2 73
3. УПРАВЛЕНИЕ ПОЛНОТОЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НЕДР С ПОМОЩЬЮ ЭКОНОМИЧЕСКОГО МЕХАНИЗМА 74
3.1. Концепция экономического управления эффективностью производства использованием минеральных отходов 74
3.2. Модель эколого-экономического управления эффективностью 80
3.3. Методика выбора эколого-экономических решений 85
3.4. Экономическая эффективность управления состоянием среды 87
Выводы по главе 3 97
ГЛАВА 4. ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ДОЛОМИТОВ 98
4.1 .Закономерности процессов добычи и переработки минералов 99
4.2.Эколого-технологическая модель управления качеством 106
4.3. Методика управления процессом ценообразования 108
4.4. Методика оценки закладки пустот доломитовыми отходами 118
4.5. Экономические последствия сопряжения технологий 122
Выводы по главе 4 129
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 130
ЛИТЕРАТУРА 1
Введение к работе
Актуальность работы. Высокие показатели качества и полноты извлечения руды из недр обеспечиваются применением систем подземной разработки с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями, доля участия которых в объеме добычи металлов более 55 - 60%. Однако высокая стоимость вяжущих и инертных заполнителей снижает область применения и экономическую эффективность применения твердеющей закладки. Поэтому разработка технологий, направленных на обеспечение поддерживающих свойств искусственных массивов при одновременном снижении затрат на их возведение за счет вторичного использования ресурсов- отходов собственного и смежных производств является актуальной проблемой.
Техногенные минеральные ресурсы-отходы оказывают негативное влияние на окружающую среду, но для использования их в приготовлении твердеющих смесей необходимо обоснование экономической целесообразности и практической возможности. Все это определяет актуальность исследований по экономическому обоснованию эффективности утилизации некондиционного доломита с использованием технологий их активации при подземной разработке рудных месторождений.
Цель работы - обоснование технической возможности и экономической целесообразности использования отходов доломитового производства и активированных хвостов обогащения в качестве закладки при подземной добыче руд.
Основная идея работы - оценка целесообразности использования отходов доломитового производства в качестве закладочного материала при подземной добыче руд производится с учетом экономических последствий и возможности снижения ущерба окружающей среде на руднике и карьере.
Методы исследований: анализ и обобщение литературных источников и данных практики; аналитические методы изучения состава и свойств материалов; методы математического планирования и обработки экспериментов; лабораторные эксперименты; экономико-математическое моделирование; технико-экономический анализ результатов с учетом реализации продуктов утилизации минеральных отходов.
Научные положения, представляемые к защите:
1. Эффективность и область использования природоохранных технологий с закладкой пустот твердеющими смесями при подземной добыче руд обосновывается на базе применения вяжущих из доломитовых отходов и активированных хвостов, а также производства дополнительной товарной продукции из отходов.
2. Мелкие фракции некондиционного доломита и активированные фракции хвостов обогащения обеспечивают прочность более 3 МПа в возрасте 30 дней и могут без ограничений использоваться в составе закладочных смесей.
3. Применение доломитовых вяжущих и активаторов новых поколений при извлечении из хвостов обогащения металлов и серы обеспечивает требуемую прочность смесей и позволяет заменить стандартный цемент для производства твердеющих смесей.
4. Выбор и оптимизация эколого-экономических вариантов освоения отходов смежных горных предприятий производится в соответствии с экономико-математической моделью по критерию суммы дисконтированной прибыли за расчетный период времени с учетом капитальных затрат и предотвращенного ущерба окружающей среде.
Научная новизна работы:
1. Предложены нетрадиционные технологии активации твердых отходов и способы их использования при закладке пустот подземных рудников.
2. Предложены критерии комплексной эколого-экономической оценки эффективности использования некондиционного сырья и отходов горного производства.
3. Методика комплексной оценки эффективности переработки некондиционного доломита и хвостов обогащения учитывает не только ценность извлекаемых металлов, но и возможный эффект их применения для закладки подземных пустот; а также снижения ущерба окружающей среды на руднике и карьере.
4. Предлагаемая технология переработки хвостов предусматривает их активацию для получения вяжущих и заменителей щебня и песка для закладки подземных выработок.
5. Обоснована область рационального использования продуктов активации отходов и хвостов обогащения с учетом их свойств для комплексного улучшения экономики сопряженного горнопромышленного региона.
Научное значение работы. Экономико-математическая модель эффективности оценки использования комплексной активации некондиционных отходов доломитового производства и хвостов обогащения для приготовления твердеющей закладки позволяет решать задачи безотходного использования недр и охраны окружающей природной среды.
Практическое значение работы. Доказано, что утилизация некондиционных доломитов в качестве вяжущих и хвостов обогащения в качестве заполнителей расширяет область применения прогрессивных природоохранных технологий приносит прибыль и обеспечивает полноту использования недр и повышение экологической чистоты на карьере и руднике.
Достоверность научных положений, выводов и результатов обеспечивается представительностью и надежностью исходных данных, полученных на основе системного подхода, сопоставимостью результатов исследований с данными практики, применением методов статистической обработки, экономико-математического моделирования с использованием механизированных расчетов и технико-экономического анализа.
Реализация работы. Разработанные рекомендации по оценке и обоснованию эколого-экономической эффективности освоения хвостов обогащения предложены для практической реализации на Садонском СЦК и рекомендованы в качестве основы для технологической модернизации горного открытого и подземного минерального производства Республики Северная Осетия -Алания.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на научно- технической конференции ЮРГТУ (Новочеркасск, 2000), на технических советах Садонского СЦК (1999 г.) и Тьфныаузского ВМК (1999 г.), на совете горно-геологического факультета Северо-Кавказского ГТУ, на научно-производственном совете института «Кавказцветметпроект».
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 8 статьях и разделе монографии.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы из 96 наименований. Работа изложена на 141 стр. машинописного текста, включает 19 рисунков и 32 таблицы.
