Введение к работе
Актуальность темы. Особенностью горных предприятий, добывающих сырье для производства строительных материалов, является их многопрофильный характер вследствие множественности видов сырья, из которого возможно получение самых разнообразных строительных материалов. Однако, намногих карьерах по добыче промстройматериалов использование ресурсов строительных горных пород рассматривается в ограниченной области и довольно большая часть добытого минерального сырья (негабариты до 5-9%, некондиционная мелочь после стадии дробленияи грохочениядо 35%, отходы в виде побочного продуктадо 7-9%)не только не используется, но и требует затрат на ее складирование. Недостаточно разработаны направления по совершенствованию ассортимента выпускаемой продукции и технологии ее получения при непосредственной добыче сырья в условиях карьера.
Обоснованиеэкономической целесообразности совершенствования ассортимента выпускаемой продукции и разработка технологических схем ее получения, в частности, добыча каменных блоков определенной формы и размеров (затраты на подготовку камня к выемке составляют до 75% себестоимости добычи блоков), а также обоснование дифференцированного подхода копределению параметров буровзрывных работ (БВР) с учетом качества добываемого каменного материала и полноты его использования на стадиях переработки и использования, атакже занятых отвалами отходов площадей земель во взаимосвязи со строительством берегозащитных сооружений может обеспечить огромную экономию. Также важно обосновать экономическую целесообразность использования основной части отходов (негабариты и отходы в виде мелочи), которые вполне пригодны для использования при строительстве берегозащитных сооружений. При этом может быть увеличена производственная мощность как карьера, так и предприятия, осуществляющего строительство берегозащитных сооружений, что позволит повысить эффективность капиталовложений на обоих предприятиях.
Поэтому разработка теоретических положений оптимизации и совершенствования технологических схемдобычи каменного материала с учетом направлений его использования применительно ксовременным экономическимусловиямявляется весьма актуальной задачей.
Цель работы- разработать теоретические положения оптимизации технологических схемдобычи каменного материала, обеспечивающих более полное и комплексное использование добытого полезного ископаемого и снижениеущерба окружающей среде.
Идея работы состоит в том, что оценка и разработка технологических схем добычи каменного материала осуществляется на основе совершенствования ассортимента выпускаемой продукции с учетом взаимосвязи процессов всей технологической схемы работ по вскрыше, добыче, переработке вплотьдо получения конечных продуктов и их использования и ущерба окружающейсреде.
ЄОС НАЦИОНАЛЬНАЯ 1
БИБЛИОТЕКА [
В соответствии с поставленной целью в диссертации решались следующие основ-ныенаучные задачи:
-
анализ теории и практики проектирования технологических схемдобы-чи каменного материала,
-
обоснование критериев оценки, наиболее полно соответствующих требованиям современной экономики и учитывающих специфику промышленности по добыче, переработке и использованию каменного материала,
-
разработка экономико-математических моделей для оценки технологических схем добычи каменного материала,
-
разработка методов обоснования полноты и комплексности использования запасов и параметров буровзрывных работ для выбора вариантов технологических схем добычи каменного материала,
-
исследование и разработка эффективных технологических схем добычи каменных блоков.
Методы исследований. Применен комплекс методов исследований, включающий анализ теории и практики разработки месторождений промстройматериа-лов, технико-экономических показателей работы карьера, полноты использования недр и добытой горной массы; экономико-математическое моделирование; конечно-элементный анализ напряженно-деформированного состояния вмещающего породного массива; технико-экономические расчеты по сравнительной оценке вариантов предлагаемых технологических решений с применяемыми на практике, а также опытно-промышленная проверка.
Защищаемые научные положения:
-
Оценку вариантов технологических схеми отдельных процессов добычи каменных материалов следует осуществлять с учетом взаимосвязи и взаимовлияния работы карьера, перерабатывающего и строительного предприятия и ущерба окружающей среде на основе разработанной экономико-математической модели системы карьер-строительные предприятия.
-
Выбор вариантов технологических схеми отдельных процессов добычи каменных материалов следует осуществлять с учетом исследования направлений использования добываемого сырья и требований потребителей на основе разработанных методов обоснования полноты и комплексности использования запасов и параметров буровзрывных работ.
-
Обоснование оптимальных параметров технологических схемдобычи каменных блоков следует осуществлять с учетом изменения напряженно-деформированного состояния вмещающего породного массива под воздействием невзрывчатого разрушающего средства (НРС).
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается анализом данных и фактических технико-экономических показателей работы карьеров и перерабатывающих каменный материал предприятий, конечно-элементным анализом напряженно-деформированного состояния вмещающего породного массива с использованием апробированного программно-вычислительного комплекса «ЛИРА-Windows» (версия 8.01), положительными результатами сравнения расчетных данных с фактическими, а также данными опытно-промышленной проверки.
Научная новизна работы заключается:
в разработке экономико-математической модели оценки технологических схем и отдельных процессов добычи каменных материалов системы карьер-строительные предприятия, отличающейся учетом взаимосвязи процессов всей технологической схемы работпо вскрыше, добыче, переработке, вплоть до получения конечных продуктов и их использования потребителем и ущерба окружающей среде;
в разработке методов обоснования полноты и комплексности использования запасов и параметров буровзрывных работ, отличающихся учетом направлений использования добываемого сырья и требований потребителей, и увеличения его извлекаемой ценности на стадиях добычи, переработки и дальнейшего использования;
в разработке усовершенствованных технологических схем добычи каменных блоков и установлении зависимостей, позволяющих обосновать их оптимальные параметры.
Практическое значение работы заключается в том, что применение предложенных методикпозволяетрешитьосновныезадачи повышения эффективности работы карьеров, разрабатывающих месторождения строительных горных пород, перерабатывающих и использующих продукцию предприятий, увеличения их производственной мощности при более полном использовании запасов недр и добываемого сырья.
Реализация работы. Исследования проводились в соответствии с плановой тематикой «Экологически чистое горное производство», а также по программе «Приоритетные направления развития черноморского и азовского побережья». Применительно к современным экономическим и горнотехническим условиям обоснованы научно-методические положения проектирования горных предприятий применительно кусловиям системы карьер-строительные предприятия. Для карьеров промстроиматериалов решен ряд задач по оптимизации технологических схем добычи, а также полноты использования недр с учетом ассортимента выпускаемой продукции и увеличения ее ценности на стадиях добычи, переработки идальней-шего использования. Результаты исследований приняты для использования на карьерах, обеспечивающих сырьем предприятия по строительству берегозащитных сооружений, внедрены на карьере Кривенковского месторождения известняков, а также используются в учебном процессе при дипломном и курсовом проектировании в Южно-Российском государственном техническом университете (НПИ).
Апробация работы. Основные положения и результаты исследований докладывались на международной научно-практической конференции «Методы и алгоритмы прикладной математики втехнике, медицине и экономике» Новочеркасск, ЮРГТУ(НПИ)(2003 г.), на международной научной конференции «Проблемы геологии, полезных ископаемых и экологии юга России и Кавказа» Новочеркасск, ЮРГТУ(НПИ)(2004 г.), на семинаре "Неделя горняка", Москва (2004 г.), на научно-технических конференциях ЮРГТУ (НПИ) (2002-2004 гг.), а также нагорных предприятиях Северного Кавказа.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы из 137 наименований, изложена на 157 страницах машинописного текста.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ, втомчисле главы монографии.
