Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Обоснование параметров горнотехнических систем при подземной разработке маломасштабных медноколчеданных месторождений Урала Гоготин Алексей Анатольевич

Обоснование параметров горнотехнических систем при подземной разработке маломасштабных медноколчеданных месторождений Урала
<
Обоснование параметров горнотехнических систем при подземной разработке маломасштабных медноколчеданных месторождений Урала Обоснование параметров горнотехнических систем при подземной разработке маломасштабных медноколчеданных месторождений Урала Обоснование параметров горнотехнических систем при подземной разработке маломасштабных медноколчеданных месторождений Урала Обоснование параметров горнотехнических систем при подземной разработке маломасштабных медноколчеданных месторождений Урала Обоснование параметров горнотехнических систем при подземной разработке маломасштабных медноколчеданных месторождений Урала Обоснование параметров горнотехнических систем при подземной разработке маломасштабных медноколчеданных месторождений Урала Обоснование параметров горнотехнических систем при подземной разработке маломасштабных медноколчеданных месторождений Урала Обоснование параметров горнотехнических систем при подземной разработке маломасштабных медноколчеданных месторождений Урала Обоснование параметров горнотехнических систем при подземной разработке маломасштабных медноколчеданных месторождений Урала
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Гоготин Алексей Анатольевич. Обоснование параметров горнотехнических систем при подземной разработке маломасштабных медноколчеданных месторождений Урала : диссертация ... кандидата технических наук : 25.00.21.- Магнитогорск, 2006.- 139 с.: ил. РГБ ОД, 61 07-5/858

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Состояние изученности вопроса цель и задачи исследований 9

1.1. Анализ геологических, горно-технических и экономико-географических условий освоения маломасштабных месторождений полезных ископаемых 9

1.2. Характеристики маломасштабных медноколчеданных месторождений 19

1.3. Принципы проектирования горнотехнических систем и критерии эффективности освоения месторождений 25

1.4. Состояние цен на извлекаемые металлы, прогноз рынка металлов 30

1.5. Цель, задачи и методы исследований 35

Глава 2. Разработка стратегии освоения маломасштабных медноколчеданных месторождений 38

2.1. Принципы формирования и развития горнотехнических систем на

базе группы маломасштабных медно колчеданных месторождений 38

2.2. Обоснование производственной мощности горнотехнических систем 42

Выводы , 69

Глава 3. Изыскание технико-технологических решений по освоению маломасштабных медноколчеданных месторождений 71

3.1. Определение состава и местоположения промышленной площадки горнодобывающего предприятия 71

3.2. Обоснование комплексов механизации процессов горных работ 79

3.3. Изыскание способов и схем вскрытия маломасштабных медноколчеданных месторождений 82

Выводы 96

Глава 4 Определение технико-экономических показателей грнотехнической системы 98

4.1. Обоснование исходных данных и структуры расчета экономических показателей 98

4.2. Определение зависимостей капитальных и эксплуатационных затрат при освоении маломасштабных медноколчеданных месторождений 102

4.3. Разработка алгоритма для формирования структуры горнотехнической системы 108

4.4. Разработка программы для расчета экономических показателей горнотехнических систем при освоении группы маломасштабных медноколчеданных месторождений 116

4.5. Результаты определения параметров горнотехнических систем 119

Выводы 128

Заключение 130

Список использованных источников

Введение к работе

По оценкам экспертов отечественные производители меди испытывают сырьевой дефицит, величина которого неуклонно возрастает.

По состоянию минерально-сырьевой базы России на 2005 г. значительная часть балансовых запасов меди (42%) сосредоточена в меденосных районах Урала, причем ведущим геолого-промышленным типом считается мсдноколчеданный.

Рост дефицита медьсодержащих руд обусловлен доработкой в ближайшее время ряда крупных медноколчеданных месторождений Урала (Сибайское, Учалинское). При этом значительное количество небольших месторождений, суммарные запасы которых по меди достигают 1 млн т металла, по цинку 1,5 млн т, по золоту 200 т, по серебру 1,6 тыс. т, на протяжении нескольких десятилетий остаются невостребованными, Подавляющее большинство этих месторождений по условиям залегания подлежит подземной разработке.

Решение научной задачи по формированию методических подходов к проектированию освоения подземным способом маломасштабных медноколчеданных месторождений Урала позволит обосновать параметры горнотехнических систем, реализация которых обеспечит сокращение дефицита медьсодержащих руд.

Объект исследований: методы проектирования горнотехнических систем при применении физико-технической подземной геотехнологии.

Предмет исследований: параметры горнотехнических систем при освоении маломасштабных медноколчеданных месторождений.

Цель работы: разработка методических положений по обоснованию параметров горнотехнических систем при проектировании освоения маломасштабных медноколчеданных месторождений подземным способом.

Идея работы состоит в использовании зависимостей технико-экономических показателей горнотехнической системы от состава и

5 последовательности разработки запасов группы маломасштабных

медноколчеданных месторождений, обеспечивающих эффективность их

освоения.

Основные задачи исследований:

анализ геологических, горнотехнических, экономико-географических факторов, определяющих параметры освоения маломасштабных месторождений;

анализ методов проектирования и критериев эффективности освоения месторождений подземным способом;

обоснование производственной мощности горнотехнических систем при освоении маломасштабных медноколчеданных месторождений;

исследование способов и схем вскрытия, обоснование комплекса механизации горных процессов и конструирование систем разработки для условий освоения маломасштабных медноколчеданных месторождений;

разработка алгоритма для выбора структуры горнотехнической системы и создание на его основе программного продукта для расчета экономических показателей при проектировании освоения группы маломасштабных месторождений;

определение параметров горнотехнической системы для условий освоения группы маломасштабных медноколчеданных месторождений.

Методы исследований: анализ методов проектирования и опыта освоения маломасштабных рудных месторождений; методы: вариантов -при выборе способа вскрытия; аналогии - при обосновании состава комплекса механизации; логических рассуждений - при формировании стратегии освоения маломасштабных месторождений; статистическая обработка результатов расчета затрат при освоении маломасштабных месторождений; аналитические расчеты; технико-экономический анализ.

Положения, представленные к защите:

Вовлечение в промышленную эксплуатацию маломасштабных медноколчеданных месторождений обеспечивается за счет обоснования их

выборочного группирования и последовательности освоения единой горнотехнической системой.

Состав группы предопределяется выбором базового месторождения, обеспечивающего ускоренный ввод в эксплуатацию и возможность капитализации. Последовательность освоения остальных месторождений группы определяется условием поддержания производственной мощности горнотехнической системы.

При обосновании производственной мощности горнотехнической системы следует учитывать горные возможности маломасштабных месторождений группы, последовательность ввода в эксплуатацию которых должна обеспечить стабильность объемов и качества сырья.

Научная новизна работы состоит в установлении:

- методики расчета производственной мощности горнотехнической
системы, учитывающей условия освоения группы мал о мае штабных рудных
месторождений;

- методического подхода к проектированию горнотехнических систем на
базе группы маломасштабных месторождений ценных руд, в основу которого
положена идея определения состава группы, исходя из технико-
экономических параметров горнодобывающего предприятия,
удовлетворяющих требованиям инвесторов;

зависимостей для определения рациональных областей способов вскрытия маломасштабных медноколчеданиых месторождений в условиях подземной разработки и доработки прикарьерных запасов;

алгоритма определения состава группы и последовательности освоения маломасштабных медноколчеданиых месторождений, обеспечивающего повышение экономических показателей горнотехнической системы.

Достоверность научных положений, выводов и результатов обеспечивается представительностью и надежностью исходных данных;

7 применением широко апробированных эмпирических зависимостей; аксиоматическим подходом к получению теоретических результатов.

Теоретическое значение работы состоит в развитии теории проектирования горнотехнических систем, формировании теоретических основ освоения маломасштабных медноколчеданных месторождений.

Практическое значение работы заключается в создании программного продукта, позволяющего определять технико-экономические параметры горнотехнических систем при освоении маломасштабных медноколчеданных месторождений.

Реализация рекомендаций: результаты исследований использованы при разработке проекта "Доработка северного участка месторождения Таш-Тау подземным способом"; внедрены в учебный курс высшего профессионального образования «Проектирование подземных рудников» по специальности «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых».

Личный вклад автора состоит: в установлении зависимостей для определения производственной мощности предприятия, капитальных и эксплуатационных затрат, рациональных областей применения способов вскрытия при освоении маломасштабных медноколчеданных месторождений; в составлении алгоритма для формирования структуры горнотехнической системы и создании программного продукта «Расчет экономических показателей горнотехнической системы при освоении группы маломасштабных медноколчеданных месторождений».

Апробация работы: Результаты, основные положения и выводы доложены на международных научно-технических конференциях «Комбинированная геотехнология: развитие способов добычи и безопасность горных работ» (Магнитогорск, Сибай, Аркаим, 2003 г), «Неделя горняка» (Москва, 2006) г, «Уральская горнопромышленная декада» (Екатеринбург, 2005), ежегодных научно-технических конференциях МГТУ.

8 Публикации: Основные положения диссертации опубликованы в 7

работах.

Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, 4 глав,

заключения, библиографического списка из 74 наименований и содержит 139

стр. машинописного текста, 59 рисунка, 18 таблиц.

Автор выражает глубокую благодарность член-корр. РАН

Д.Р. Каплунову и сотрудникам лаборатории теории проектирования

подземной разработки при комплексном освоении недр ИПКОН РАН за

ценные критические замечания при подготовке работы.

Характеристики маломасштабных медноколчеданных месторождений

При определении экономически целесообразной производственной мощности подземного рудника необходимо также учитывать эксплутационные расходы на добычу 1 т руды. Академик М.И. Агошков отмечает, что для рудников небольших масштабов удвоение проектной производственной мощности дает снижение эксплуатационных расходов на 25-30%, а для крупных рудников лишь на 10-15%. [1].

По мнению Ворошока А.С. [5], одним из направлений повышения эффективности вскрытия обособленных рудных залежей или близко расположенных групп мелких месторождений является комплексное вскрытие, подготовка и согласованная выемка их запасов в едином шахтном поле.

Комплексное вскрытие и согласованная, поэтапная разработка совокупно залегающих зон оруденения или групп мелких месторождений в едином шахтном поле, с большими размерами по простиранию и вкрест простирания, стали возможны и целесообразны только в современных условиях, когда были созданы и внедрены мощные высокопроизводительные средства основного и вспомогательного подземного транспорта, механического дробления, выдачи руды на поверхность, шахтного водоотлива и проветривания и применения высокоэффективной технологии подземной добычи.

Анализ проектных решений по комбинированной разработке отечественных небольших рудных месторождений (Джусинское, Александрийское, Камаганское, Сафьяновское, Кыштымское кварцевое) показал следующее [7]: -реализуется последовательная схема развития горных работ без совмещения открытых и подземных работ во времени; -вскрытие производится вертикальным стволом (при применении в качестве основного технологического и транспортного переносного и рельсового оборудования) или автоуклоном (при применении самоходного оборудования), а в качестве выработок, вскрывающих локальные участки, используются штольни и вентиляционные восстающие, пройденные из карьера; -вскрывающие выработки располагаются на промплощадке карьера; -борта карьера либо сохраняются в устойчивом состоянии на весь срок существования подземного рудника, либо не сохраняются в зависимости от принятых схем вскрытия и систем разработки; -запасы отрабатываются системами с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями, с открытым очистным пространством или с обрушением руды и вмещающих пород; -в полной мере используются производственные объекты и инженерные сети, существующие на промплощадке открытого рудника; -строительство новых объектов осуществляется в пределах существующего земельного отвода без отчуждения новых земель, причем реконструкция объектов (в случае необходимости наращивания их мощности) преобладает перед новым строительством. В работе [39] на основе предпроектных расчетов показано, что эффективное освоение ряда малых медноколчеданных месторождений Подольской группы возможно при условии их совместной разработки с относительно крупными месторождениями - Юбилейное и Подольское. При этом целесообразно для переработки руд месторождений Подольской группы строительство обогатительной фабрики.

Проведенный анализ выявил принципиальные различия в подходах к освоению малых месторождений в отечественной и зарубежной практике, За рубежом именно малые месторождения ценных руд имеют наибольший вес в горнодобывающей промышленности. Добыча 125-150 тыс. т/год небогатых железных руд рентабельна. В России, напротив, малые месторождения благородных и цветных металлов невостребованны.

На протяжении последних 20-30 лет в отечественной специальной литературе утверждается о постоянном ухудшении горнотехнических и геомеханических условий подземной разработки, вследствие увеличения глубины горных работ. Малые месторождения полезных ископаемых, как правило, по условиям залегания находятся за рамками отмеченной тенденции.

Анализ причин невостребованности малых месторождений показал, что современная экономическая ситуация в России характеризуется ослабленной конъюнктурой инвестиционного рынка в горнодобывающей отрасли. Основу современной экономики России составляют инвестиции, которые не носят производительного характера (вложения в покупку недвижимости, драгоценных металлов, ценных бумаг и пр.). Это приводит не к приросту, а лишь перераспределению совокупного дохода [22].

В.В. Глотовым [10] отмечено, что при дефиците инвестиций первоочередной интерес вызывают объекты с относительно коротким сроком возврата капитала. В горной промышленности такими объектами могут быть мелкие месторождения

Поэтому обеспечение инвестиционной привлекательности освоения малых месторождений полезных ископаемых является первостепенной задачей на стадии проектирования.

В работах ИПКОН РАН [48] обосновано использование применительно к небольшим рудным залежам термина «маломасштабное месторождение».

Состояние цен на извлекаемые металлы, прогноз рынка металлов

Анализ применяемых критериев эффективности освоения месторождений показал важность учета в экономических расчетах фактора времени [56]. Анализ перспективных цен на металл обеспечит повышение точности и надежности расчетов ценности получаемой продукции.

Ожидания предпринимателей, основанные на прогнозах рынка, оказывают значительное влияние на инвестиционный спрос. Известно, что рост оптимистических ожиданий приводит к возрастанию инвестиционного спроса [22].

Нами произведен анализ цен на медь, цинк, золото, серебро за предшествующие 2004-2005 годы и рассмотрен прогноз на 2006-2007 годы 2005 год был переломным моментом для рынка рафинированной меди, так как стоимость меди выросла на 42,9%. Основные факторы столь высокого роста цен объясняется рядом причин. Во-первых, наличие дефицита меди на мировом рынке. Так, например, в январе текущего года запасы рафинированной меди на Лондонской бирже металлов (LME) сократились на 88,8% или на 362,4 тыс.т. по сравнению с аналогичным показателем прошлого года.

Во-вторых, рост издержек производства меди из-за роста цен на сырье. Отметим, что на мировом рынке меди биржевые котировки во многом зависят от стоимости концентрата, которая, в свою очередь, зависит от процентного содержания меди и такого показателя, как «стоимость переработки» (Treatment Charge - ТС), то есть от затрат металлургического передела. Если компания хочет продавать концентрат дороже, то должна повышать его качество - прежде всего, содержание металла. Когда на рынке нет равновесия между спросом и предложением концентрата, продавцы и покупатели начинают вести торг. Но на стоимость переработки влияют и биржевые котировки металла. При колебании цен вверх-вниз на каждый доллар применяются понижающие или повышающие ТС коэффициенты. Иными словами, если цена меди растет, то цена сырья тоже увеличивается, и наоборот.

Третьим фактором роста цен, по мнению аналитиков Barclays Capital, [64] является предпочтение инвесторов в последнее время вкладывать деньги не в ценные бумаги и облигации, а в сырьевые отрасли.

По мнению экспертов агентства Bloomberg [65], рост цен на медь будет продолжаться из-за сокращения запасов металла на биржевых складах (рис. 1.5). Низкий курс доллара также способствует росту цен.

Несмотря на резкие колебания цен на цинк в сторону повышения в течение первого полугодия 2005 года среднемесячные цены на цинк сохранили тенденцию умеренного роста (рис. 1.6), но в годовом исчислении цены поднялись почти на 24%. Складские запасы цинка на LME к концу первого полугодия установились на уровне 611,6 тыс.т., что на 14% ниже аналогичного показателя прошлого года. Повышение складских запасов в 2005 г. связано с ростом производства металла. Так, по данным Международной группы по изучению цинка, за 4 месяца 2005 года мировое производство металлического цинка увеличилась на 5,9% (до 3468 тыс.т.), а потребление -2,2% По последнему прогнозу Международной группы International Lead and Zinc Study Group [64], спрос на цинк в Китае увеличится в этом году на 8,7%, а мировой спрос возрастет на 2,4% или до 10,69 млн. т. При этом мировое производство цинка возрастет в 2005 году на 5,2%, (до 10,15 млн. т.), а рост мирового потребления в 2005 году составит 6,4% (на уровне 10,5 млн. т.). Агентство Bloomberg сообщает [66], что цены на цинк могут вырасти в 2006 году на 30% в связи с ростом спроса на этот металл в США и Китае и сокращением объема его биржевых запасов. Аналитики основных бирж [67, 68, 69] полагают, что цена на цинк может достичь в 2006 году отметки 3400 долл./т. по сравнению со средней ценой 1050 долл./т. в 2004 году.

Согласно данным клиринговой статистики участников Ассоциации Лондонского рынка [70, 71] золотых слитков в январе- мае 2005 года интерес к операциям с золотом на физическом рынке был незначительно ниже аналогичного показателя 2004 года. Это объясняется в первую очередь ростом цен. Так, средний ценовой показатель за январь-май 2005 года выше аналогичного показателя прошлого года на 5,9%.

Из-за тенденции увеличения цены в 2005 году средний за день объем торгов увеличился в январе - мае на 5% по сравнению с 2004 годом.

Аналитики Российского Банка [72] считают снижение цен на золото невозможным. Допуская укрепление доллара и теоретически снижение цен на золото, они учитывают влияние таких факторов как рост себестоимости, издержки по добыче нового золота и поиску месторождений, и держат прогноз на уровне 470 долл./унц (рис. 1.7).

Более высокий рост цен прогнозируют эксперты британской GFMS [72] - 500 долл./унц. С этим прогнозом соглашаются Anglo Gold Ashanti Ltd [73], учитывая снижение курса доллара, увеличения спроса на ювелирные изделия и возможное ускорение инфляции в американской экономике.

Обоснование производственной мощности горнотехнических систем

На обоснование производственной мощности подземного рудника оказывает влияние множество факторов, которые объединены в 3 группы [1]: 1) горно-геологические условия; 2) горнотехнические факторы, характеризующие выбранные системы разработки, ее параметры и способ вскрытия; 3) организационно-технические факторы, выраженные в расчетной скорости проходки выработок и подвигания очистной выемки.

При определении экономически целесообразной производственной мощности подземного рудника необходимо учитывать эксплутационные расходы по добыче 1 т руды. Зависимость себестоимости 1 т руды от производственной мощности подземного рудника имеет линейный вид. Расчетами академика М.И. Агошкова установлено, что для рудников небольших масштабов удвоение проектной производственной мощности дает снижение эксплуатационных расходов на 25-30%, а для крупных рудников на 10-15%, т.о. увеличение годовой добычи на 10% для небольших рудников дает снижение эксплуатационных расходов на 2,5-3%, а для крупных рудников лишь на 1-1,5% [1].

Для подземных работ по материалам Гипроруды выведена следующая эмпирическая зависимость себестоимости добычи (2.1) от производственной мощности подземного рудника: С;/=1,05 + і?-,руб./т (2.1) Ар где Сп - себестоимость руды на подземных работах, руб., Ап - производительность подземного рудника по руде, млн. т/ год В результате анализа горно-геологических условий маломасштабных мед но колчеданных месторождений (см. 1.2 табл. 1.1) нами выделено пять групп условий залегания рудных участков, для которых определены значения производственной мощности согласно зависимостям член-корр. РАН Д.Р. Каплунова (см, 1.1, рис. 1.2, 1.3) (табл. 2.1).

Зависимости производственной мощности от мощности разрабатываемой залежи и ее угла падения по пяти условиям Зависимости пр о и з во дств е п но й " ЩОЩН остиУсловия залегания от мощности разрабатываемых залежей, ты с.т/год от угла падения разрабатываемых залежей, тыс.т/год 1. мощность 2-3 м угол падения 0-20 градусов 200-300 600 2. мощность 3-18 м угол падения 0-20 градусов 200-300 600-1000 3. мощность 6-18 м угол падения 60-90 градусов 600-900 1000-1100 4, мощность 2-18 м угол падения 20-60 градусов 200-600 200-900 5 .мощность 2-6 м угол падения 60-90 градусов 150-350 450-550 Рассматривая, пять групп условий залегания рудных тел нами были предложены следующие системы разработки с соответствующими значениями производительности по данным практики [4]. 1) Мощность 2-3 м угол падения 0-20 градусов: - камерно-столбовая система разработки 150-350 тыс.т/год. 2) Мощность 3-18 м угол падения 0-20 градусов: - камерно-столбовая система разработки с магазинированием и скреперной уборкой - 150-300 тыс.т./год; - камерная система разработки - 70-250 тыс.т/год. 3) Мощность 6-18 м угол падения 60-90 градусов: - камерная система разработки с закладкой выработанного - 70-250 тыс.т./год; - система разработки с подэтажной отбойкой - 150-350 тыс.т/год; - система разработки с магазинированием руды в очистном пространстве- 100-300 тыс.т/год. 4) Мощность 3-18 м угол падения 20-60 градусов: - система разработки с доставкой руды силой взрыва 90-250 тыс. т/год. 5) Мощность 2-6 м угол падения 60-90 градусов: - система разработки восходящими горизонтальными слоями с закладкой - 50-200 тыс.тУгод; - система разработки с магазинированием руды - 50-200 тыс.т./год.

Как видно из данных практики производительность блока даже при одной системе разработки может иметь значительный диапазон. Исходя из чего, появляется необходимость для предложенных ранее условий произвести конструирование систем разработки с учетом следующих требований: - минимум подготовительно-нарезных работ; - минимальная себестоимость добычных работ; - минимально-возможное разубоживание рудной массы; - полнота выемки руд.

Исходя из установленных требований для участков первой группы, (мощность 2-3 м, угол падения 0-20 градусов), предлагается камерно-столбовая система разработки с применением переносного или самоходного (рис. 2.1) оборудования [1,23, 50, 51,57].

Сущность камерно столбовой системы заключается в том, что месторождение разрабатывается камерами, чередующимися с регулярно оставленными временными или постоянными целиками для поддержания кровли выработанного пространства.

Принимаем параметры камер исходя из условий залегания рудных тел и обеспечения устойчивости конструктивных элементов: - ширина 15-20м исходя из условий устойчивости кровли; - длина 40-60 м исходя из формы рудного тела; - высота 2-4 м исходя из мощности залежи. Между камерами оставляются ленточные целики шириной 2-5м. Данная система разработки, в частности, может быть применена при разработке месторождений Таш-Тау, Майское.

Изыскание способов и схем вскрытия маломасштабных медноколчеданных месторождений

Для небольших рудных залежей, при отсутствии карьерного пространства, рационально производить вскрытие с помощью следующих выработок [26]: - вертикального ствола; - наклонного съезда. При уже имеющемся карьерном пространстве возможно вскрытие с помощью: - штольни с карьера; - наклонного съезда с карьера. Вспомогательными выработками будут являться - вентиляционный ствол, шурф; - вентиляционные штольни; - вентиляционный наклонный съезд.

Основное достоинство вскрытия наклонными съездами - это отсутствие необходимости в специальном проходческом оборудовании для строительства стволов. Один комплекс оборудования позволит осуществлять горно-капитальные, горно-подготовительные и подготовительно-нарезные работы.

Как правило, рудные поля небольших залежей позволяют применять фланговую схему вентиляции в связи с их незначительным простиранием.

В результате анализа горно-технических условий месторождений выявлены следующие условия разработки малых рудных тел в пределах одного месторождения. 1. Разработка производится подземным способом без использования карьера. 2. Разработка производится подземным способом с использованием карьерного пространства при условии залегания рудного тела в борту карьера 3. Разработка производится подземным способом с использованием карьерного пространства при условии залегания рудного тела ниже дна карьера. В условиях подземной разработки небольших рудных тел, как правило, применяются следующие две схемы вскрытия.

1. Вскрытие производится двумя вертикальными стволами проведенными с поверхности на флангах месторождения, один из которых является рудовыдачным, а другой вентиляционным (вентиляционный ствол можно заменить на шурф при небольшой глубине залегания рудных тел) (рис. 3.4).

2. Вскрытие производится наклонным съездом, который служит для выдачи горной массы и также вертикальным вентиляционным стволом (рис. 3.5)

В условиях доработки прикарьерных запасов подземным способом целесообразно использовать для вскрытия карьерное пространство. При залегании рудных тел в прибортовом массиве предлагается две схемы вскрытия. 1. Вскрытие производится штольней, пройденной с борта карьера, предназначенной для выдачи горной массы и также вертикальным вентиляционным стволом (шурфом) (рис. 3.6). 2. Вскрытие производится вентиляционной штольней пройденной с борта карьера и вертикальным рудовыдачным стволом, пройденным с поверхности (рис. 3.7).

Отработка запасов подземным способом рассматривалась после завершения открытых горных работ. При неглубоком залегании рудных тел даже с учетом того, что запасы их невелики, как правило, открытая разработка рентабельна, поэтому их отрабатывают в первую очередь [15].

Произведено сравнение с допустимой скоростью вентиляционной струи по ЕПБ (для стволов, по которым производится спуск и подъем людей и грузов, квершлагов, вентиляционных и откаточных штреков, наклонных съездов - 8 м/с; для стволов, служащих только для подъема и спуска грузов -12 м/с).

Результаты расчетов показали, что стволы сечением S= 15,1, 22,8, 29,2, 32,1 м по условиям вентиляции рационально применять на всем интервале производственной мощности.

Сечение рудовыдачного наклонного съезда принимается исходя из габаритных размеров широко применяемых автосамосвалов типа МоАЗ-750511 - S=I4,1 м. Площадь сечения соответствует применяемой на практике и удовлетворяет условиям вентиляции.

Сечение рудовыдачной штольни принимается исходя из габаритных размеров шахтного электровоза 7КР-1 - S=9 м2. Расчет скорости вентиляционной струи показал, что данное сечение рационально применять на всем интервале производственной мощности.

Сечение вентиляционной штольни принимается также исходя из габаритных размеров шахтного электровоза 7КР-1 S=9 м2, данный электровоз необходим для вывоза людей из шахты при аварии. Сечение вентиляционного наклонного съезда принимается исходя из габаритных размеров автотранспортного средства для перевозки персонала типа BUMAR-FADROMA ST 422 kasper S=10 м2. Сечение вертикального вентиляционного ствола принимаем S=9 м .Сечение вентиляционного шурфа принимаем S=9 м

Произведя расчет двухклетевого подъема для различных сечений стволов при производственной мощности рудника от 150 до 200 тыс.т/год установлена рациональная площадь сечения -S=15,l м для вагонеток емкостью 1м . Для проведения расчетов по выбору наиболее целесообразной схемы вскрытия необходимо учесть капитальные и эксплуатационные затраты по вариантам вскрытия.

Капитальные затраты делятся на средства необходимые для: строительства горно-капитальных выработок (вертикальных стволов, наклонных съездов, шурфов), строительства зданий и сооружений поверхностного комплекса и приобретения оборудования. При расчете затрат на строительство подземных выработок учитывалась глубина разработки и зависимости сечений вскрывающих выработок от производственной мощности. Для расчета использовались затраты на проходку 1 м3 вскрывающей выработки [7] Затраты на строительство зданий и сооружений поверхностного комплекса принимались исходя из расходов на строительство аналогичных объектов на Учалинском ГОКе. Для вертикального ствола - копры, здания подъемных машин; для наклонного съезда - портал.

Произведен расчет затрат на приобретение следующего оборудования для вертикального ствола: подъемные машины, вентиляторные установки, опрокидыватели, клети, электровозы, шахтные вагонетки. Затраты на оборудование принимались на основе аналогичного оснащения, применяемого на УГОКа при переводе в цены 2005 года и с прайс листов заводов производителей.

При вскрытии с помощью наклонного съезда определялись затраты на вентиляторные установки, автосамосвалы типа МоАЗ. Данный тип затрат увеличивается с ростом производственной мощности за счет увеличения объемов горной массы и роста глубины разработки и сводится в основном к количеству автосамосвалов. При глубине разработки до 200 м целесообразно применять 1 автосамосвал; при глубине 200-450 м. - 2; при глубине 450-700 м. - 3. Количество автосамосвалов установлено по соотношению глубины разработки и скорости автосамосвалов.

Похожие диссертации на Обоснование параметров горнотехнических систем при подземной разработке маломасштабных медноколчеданных месторождений Урала