Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. "ЩЯГВТГКрнтом способе разработки многие решения проекта (по режиму горных работ, производительности, структуре комплексной механизации и параметрам схемы вскрытия, промышленным запасам и времени эксплуатации месторождения) зависят от принятых контуров карьера. Высокая степень влияния контуров карьера на'остальные проектные решения и отсутствие достаточно простого и общепризнанного метода оценки оптимальности принятого проектного решения го границам открытого способа разработки месторождения обуславливают сохранение среди исследователей большого интереса к вопросу определения гранка карьеров.
Трудность обоснования принятого решения по границам карьера объясняется высокой сложностью карьера как объекта проектирования, его большим сроком службы и изменением в связи с этим оценочных критериев, разнообразием влияющих факторов и прогнозным характером их значений. Однако, не отрицая значимости исследования влияния на границы карьера всего вышеперечисленного, отметим, что к.т.н. Саканцев М.Г. в начале SO-x годов в ходе диссертационных исследований выявил факт неоптимальности контуров, полученных при использовании традиционно применяемых методов определения границ открытого способа разработки.
Таким образом, -был поставлен вопрос о погрешностях самих методов проектирования и необходимости і« совершенствования, не разрешенный из-за высокой трудоёмкости проектных проработок при ручных методах решения задачи определения границ карьеров.
Анализ показал, что источником погрешности традиционных методов является неучёт объёмных свойств карьера как объекта проектирования, т.к. эти методы рассматривают задачу определения границ трёхмерного карьера в виде набора более простых двумерных задач. В связи с этим большой практический и теоретический интерес представляет задача определения границ карьера непосредственно в трёхмерном пространстве с помоеью методов математического моделирования месторождения и карьера и задача анализа традиционных методов проектирования границ при учёте объёмных свойств карьера. Решение этих задач возможно при освоении математических методов ("теории графов" и "подвижного конуса") или при исследовании основных зависимостей теории проектирования методом вариантов.
ЦЕЛЬЮ РАБОТЫ является разработка рекомендаций по совершенствованию методов определения границ карьеров на основе установление закономерностей изменения объёмных показателей карьера (объёмов руды и вскршш в контурах карьера, среднего и контурного коэффициентов вскрыши) при изменении его размеров и формы.
ОСНОВНАЯ ИДЕЯ РАБОТЫ состоит в применении аналитических и имитационных моделей карьерного пространства для расчёта объемных показателей карьера и в использовании нового показателя экономической эффективности карьера - условного ВЫИГРЫША ПО ВСКРЫЕЕ - в качестве критерия сравнения вариантов контуров. НАУЧНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ЗАЩИЩАЕМЫЕ АВТОРШ.
-
Объёмы полезного ископаемого и вскрышных пород в контурах проектируемого карьера оказывают определяющее влияние на экономическую эффективность открытого способа разработки в конкретных границах, которая оценивается новым показателем карьера - "условным выигрышем по вскрьше", представляющего собой условный объем, получаемый при перемножении объёма руды в контурах карьера на граничный коэффициент вскрыши за вычетом объёма вскрыши в этих же контурах.
-
Определение границ карьера следует осуществлять путём оптимизации запасов руды и объёмов вскрыши в контурах карьера с учётом объёмных свойств карьера.
-
Определение границ карьера для коротких залежей необходимо проводить методом оптимизации формы карьера при совместном определении глубины карьера и длины его дна.
-
Для длинных залежей определение границ карьеров необходимо осуществлять путем оптимизации формы^торца при глубине карьера в центральной его части, определенной на поперечном разрезе по принципу равенства линейного контурного и граничного коэффициентов вскрыши. -
НАУЧНАЯ НОВИЗНА работы заключается в:
-
Обосновании показателя "условного выигрыша по вскрыше", который характеризует взятую относительно натуральных за-мыкатацих затрат экономическую эффективность разработки месторождения открытым способом в конкретных контурах.
-
Новых подходах к определении замыкающих экономических условий, которые позволяют учесть при расчёте граничного коэффициента вскрыли конкретные горно-геологические условия разра-
ботки месторождений и различный уровень потерь полезного ископаемого в недрак при разработке месторождения открытым и подземным способами.
3. Новых подходах к классификации залежей по длине, в зависимости от целесообразной формы оптимального контура.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ работы заключается в возможности учёта полученных выводов при проектировании карьеров и применении метода оценки соответствия проектных контуров карьера исходным технико-экономическим условиям, который позволяет выявить объекты для первоочередного изменения границ карьеров.
ДОСТОВЕРНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ работы обеспечивается:
простотой и адекватностью математических моделей карьерного пространства;
положительными результатами опытной проверки теоретических
ВЫВОДОВ;
- соответствием предлагаемых подходов традиционно используемым
теоретическим принципам.
Методические, теоретические и практические рекомендации и положения предложены к внедрению в проектную практику института "Гипроруда" и методику проектирования карьеров. Суммарный расчётный экономический эффект от применения разработанных методов при определении перспективных границ карьера Ковдорского ГОКа составляет 10-15 млн. рублей по сравнению с вариантом контуров карьера, предложенных Гипрорудой при технико-экономическом обосновании необходимости реконструкции карьера Ковдорского ГОКа.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ и отдельных ее положений осуществлена на 8-м Всесоюзном семинаре "Оптимизация горных работ" - г.Новосибирск (1989 г.), на Всесоюзной конференции "Проблемы комплексного использования природных ресурсов Кольского полуострова" - г.Апатиты (1990 г.), на 6-й Региональной научно-теоретической конференции молодых ученых и специалистов по проблемам добычи и обогащения руд - г.Апатиты (1990 г.) и Всесоюзной конференции молодых ученых "Добыча и обогащение комплексных руд" - г.Апатиты (1991 г.). Основные положения диссертации докладывались в институте Гипроруда (1991 г.) и на кафедре Разработки месторождений открытым способом в Санкт-Петербургском горном институте (1992 г.).
ПУБЛИКАЦИЙ. По материалам исследований имеется 5 публикаций.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, четырёх глав и заключения, содержит 213 страниц машинописного текста, 45 рисунков, 32 таблицы в тексте и 9 - в приложении. Список литературы включает 73 источника.