Введение к работе
Актуальность проблема. В основных направлениях экономического и социального.развития СССР на 1985-1990 годы и на период до 2000 года отмечено, что: "Превратить ресурсосбережение в решающий источник удовлетворения растущих потребностей народного хозяйства. Добиться, чтобы прирост потребностей в топливе, энергия, сырье и материалах на 75-80 процентов удовлетворялся за счет их экономик". Применительно к условиям хозяйственной деятельности горнорудная предприятий ото означает, что для повышения эффективности подземной разработки рудных месторождений необходимо рациональное использование не только природных богатств недр, но и материальных, трудовых и финансовых ресур-
'сов.
Достижения теоретических исследований, проведенных ИПКОН АН СССР, ИГД АН КазССР, Института экономией АН КазССР, Ш и МГП АК КиргССР и другими органкзацияші в этой направлении широко известны., Фундаментальный вклад в резэние проблемы повышения полноты и. эффективности подземной разработки рудных мзеторолзде-ний внесли советские ученые Ы.И.Агошков, Д.Ы.Бронников, О.А. Байкоиуроз, П.И.Городецкий, Р.П.Каплунов, К.Н.Чарквиани, Ш.Н. Какедов, А.А.Сергеев, А.Е.Ергалкев, В.А.Шестаков, Г.Г.Ломоносов, Д.Р.Каплуков, З.А.Терлогосов', "Н.й.Закзсов, Н.Г.Дубинин; А.И.Сиразутдинов, Н.Б.Дронов, З.К.Каргаяанов, М.Б.Естаев, В.Г. Шнтарев, Е.В.Шпганов, М.А.Яковлев, В.К.Плеханов и др. Вместе с тем, суцествукцая практика использования минерального сырья, с одной стороны, и материальных» трудовых и финансовых рзеур--сов на его извлечение - с другой, не отвечает требованиям учета многообразия и изменчивости гзолого-прргыялекных параметров рудных кэстороязденйй в процессе их эксплуатации.
Поэтому разработка'научных- основ и создание способов, обеспечивающих полноту и эффективность добнчі: и переработки руды в'динамике с учетом горно-геологических, технологических и экономических условий разрабатызаешх участков месторождений, яз-
ляатся актуальной научной проблемой, имеющей важное народнохозяйственное значение.
В работе изложена теоретические и экспериментальные исследования, выполненные автором в этой направлении в качестве
научного руководителя и ответственного исполнителя плановых тем Института горного дела АН. РК. Экспериментальная часть работы осуществлялась в условиях рудников Алтайского'и Белогорского горнообогатителькых, Иртыгского полимоталлического, Зыряновско-го свинцового комбинатов и комбината "Каззолого".
Целью работы является установление закономерностей изменения значений минимально кондиционного содержания в условиях неравномерного оруденения и сложности морфологии рудных тел и на этой основе управление полнотой и эффективностью извлечения руд из недр, обеспечивающее достижение наилучших показателей существующих и вновь создаваемых вариантов технологии добычи.
Идея работы заключается п использовании непостоянства со-. держания полезного компонента в балансових запасах, различия : затрат на добычу и переработку I т балансовой руды и примешиваемых пустых пород, изменения себестоимости реализуемой конечной продукции во времени и взаигадейстзий комплекса технических решений, на базе которых становится реальным управление рациональ-ним соотношением полноты и эффективности извлечения руд из недр.
Задачи исследований:
'- обоснование изменчивости значений минимально кондиционного содержания в зависимости от качества балансовых запасов выемочного участка при добыче;
создание механизма управления полнотой и эффективностью извлечения полезных ископаемых из кедр в условиях неравномерного оруденения и сложности морфологии рудных тел;
разработка принципиальных основ создания эффективных вариантов систем с гибким перекрытием, обеспечивающих снижение потерь и разубоотвания руды.
Методика исследований. В работе использован комплексный' метод, включающий технико-экономический анализ практических данных, обобщение достижений горной науки в соответствующей отрасли, теоретическое исследование и обоснование научных положений, проведение лабораторных и производственных экспериментов. и разработка практических выводов и рекомендаций.
Защищаемые научные положения:
I. Значение коэффициента удорожания'себестоимости добычи от. потерь полезных ископаемых равно отношения потерянной части погашенных балансовых запасов к их извлеченной части ( " " ,
где 1<н - коэффициент извлечения полезных ископаемых из недр), необходимое для повышения точности практических расчетов по определению ущерба от сверхнормативных потерь полезных ископаемых.
2. Непроизводительные затраты в себестоимости добычи и пе
реработки от потерь полезных- ископаемых формируется по неизвест
ной ранее объективно существующей закономерности ( —Тт >
где л - число стадий технологического цикла добычи и переработки руды), что позволит прогнозировать технико-экономические показатели извлечения полезные ископаемых из недр при выполнении всех видов работ на всех стадиях технологического цикла добычи
и переработки.
-
Значение минимально кондиционного (браковочного) содержания уменьшается с увеличением содержания полезного компонента в балансовых запасах выемочного участка и наоборот, что обеспечивает рациональное использование разведанных запасов недр и затрат на их извлечение.
-
Управление рациональным соотношением полноты и эффективности извлечения полезных ископаемых из недр в условиях изменчивости природных характеристик рудных залежей достигается путем учета изменения содержания полезного компонента в балансовых запасах, различия' затрат на добычу и переработку балансовой руды и примешиваемых пустых пород и изменения себестоимости получения реализуемой конечной продукции в динамике.
-
Технологические решения, основанные на: ведении отбойки одновременно по всей высоте основного массива, находящегося под гкбк;ш пэрекрыткзм, разделив ее только на два подэтажа; доставке отбитой руды в специально пройденных тракзэях, куда ока поступает под действием собственного веса, постоянно сохраняя при этом хорозцую кучность для погрузки, и придании забов ка участке провисания гибкого разделявшего перекрытия наклона в сторону отработки запасов блока так, чтобы наклонная часть гибкого перзк-рітія поело уборки отбитой руды легла на наго.
Достоверность научный; исследований обеспечивается коррзкт-най постановкой задач, обоснованность» теоретических предпосылок и широкой апробацией их основных положений, достаточным обгеыои экспериментальных работ, положительным эффектом, который получен при внедрении в практику разработанных на основе ефорлулирошкаа: научных полонений.
Научная новизна. Впервые раскрыт механизм формирования непроизводительных затрат в себестоимости от потерь полезного ископаемого ка различных стадия» технологического цикла добычи и переработки, вносячий существенные дополнения в уровень познания.
Впервне доказаны зависимость значения минимально кондиционного (браковочного) содержания от содержания полезного компонен-та з балансовых запаса* выемочного участка и необходимость дифференцированного подхода к экономически обоснованному вовлечению каждого последующего элементарного объема (слоя, дозы и, т.д.) рудной массы в добычу при системах с обрусением и других системах для установления оптимальной граница виєгаи отбитой руды.
При разработке методики управления рациональном соотношение}! полноты и эффективности извлечения полезных псколаеюх из нэдр з ее основу зпервыз положен учет: содержания полезного компонента в балансовых запасах выемочного участка, различия затрат на добычу к переработку одной тонны'балансовой руди и примешиваемых пустых пород и изменения.затрат ка добычу и переработку руды з динамике, позволяющий рационально использовать разведанные запасы недр, с одной сторони, и трудовых и финансовых ресурсов на их извлечение, с другой.
Разработаны принципиальные" основы создания высокопроизводительных вариантов систем с использованием гибкого раздедящего перекрытия, заключающиеся в отбойке находящегося под гибким разделяющим перекрытием основного массива в. две стадии, примотаний более безопасного призаболкого рабочего пространства для погрузки и доставки отбитой руды и придании сабоэ наклона в сторону отработки запасов позначного участка (блока). Это позволяет увеличить высоту отбойки, использовать горное оборудование более эффективно и обеспечить нормальные'условия работы гибкого разделяющего перекрытия (а.с. № 356359, 420787, 631657).
Личный вклад автора:
- идея и создание способа разработки модных рудных тел, обеспечивающего повкпеняе производительности труда, безопасность работы людей и автономность работы каядого участка гибкого перекрытия.под действием веса на него калегаюдих пород;
формулировка и установление величины коэффициента удоро-яания себестоимости добычи от потерь полезных ископаемых при добыче;
установление ранее неизвестной объективно существующей закономерности формирования непроизводительных затрат в себестоимости добычи и переработки от потерь полезных ископаемых;
установление зависимости значений минимально кондиционного содержания в последней дозе рудной г.:ассы от качества балансовых запасов выемочного участка;
разработка метода управления рациональным соотношением полноты и эффективности извлечения полезных ископаемых из кедр в условиях неравномерного оруденеімя и изменчивости горно-геологических условий месторождения.
Практическая ценность .работв. Удельный вес систем с обрушением руд и налегающих пород на сшкцово-цинковых предприятиях Казахстана составляет около 4(. в том числе на рудниках Ле-ниногорского полиметаллического и Зыряновского свинцового комбинатов: соответственно на 'Ленинагорском - ІС0, им, 40-летия ВЛКСМ - 62,4, Тиаинском - 21, Зарягавском - 78, им. ХХП съезда КПСС - SO, Греховском - IOCS. Разработанная методика управления рацлональкли соотношением полноты и эффективности извлечения полезных пскопаомж из недр обеспечивает болео полное использование технических возможностей систем разработки с обру-иониєіі руд и налегающих пород и способствует укреплению руділи, бази предприятий.
ІЗріїізнзнле ногой технологической схему добычи, основанной ка использовании кзвастішк гравитационна;: методов предварительного удаления пустых пород, вредны: пр:«:ссей и т.д. из крупнодробленой руди, б комплексе с рекомендуемой методикой в условиях Еелоусозского рудника Кртшского полиметаллического комбинат:; позволит повысить полноту и качество извлечения полезных ископаемых из недр с малым! затратами и получхть экономический аффект свызе 0,7 млн.руб. Б год.
Рекомендованные нокга перспективные варианты систем разработки с гибкий раздодягцгщ пзрокрыгнэь' направлена ка дальней-езе давшаинз полкоїн и качества извлечения руди из недр при од-
новременном улучшении других технико-экономических показателей и могут быть применены в садах различных горно-геологических условиях для добыча из только высокоценных, но и руд средней ценности.
Реализация работы. Предложенная методика упразлекия рациональным соотношением полноты и эффективности извлечения полезных ископаеі.ьж из недр внедрена в условиях рудников Иртыис-хого полиметаллического, Зыряяовского свинцового комбинатов и комбината "Каззодото". Разработанный вариант системы с гибким разделяющим перекрытием прошел опытно-проиьЕленну» проверку з условиях Бакенного месторождения. Фактический экономический эффект от внедрения результатов исследований з практику составил 1,15 гая.руб. Штодика управления рациональный соотношением полноты и эффективности извлечения полезных ископаемых из недр передана для внедрения на рудниках Алтайского горнообогатительного и Бакнрчикского горнокеталлургического комбинатов. Таюг.е данная методика утверждена Государственный! производствзні-ами объединениями "Казполикзталл", "Казсвинец", "Каззодото" и "Каз-фсльфраїл" для внедрения на их дадведотетвеккых горнорудных предприятиях.
Отдельные технологические решения использованы ИГД СОР АН
и ИГД АН РК при разработке вариантов технологии, добычи для усло
вий Норильского горнообогатительного комбината, комбината "Ач-
таликеталл" и Донского горнообогатптельного комбината (а.с.
№ 631657). ,
Апробация работы. Основные научные положения диссертационной работы докладывались и получили одобрение на научно-технической конференции, посвященной ІОО-лєткя ИРГИРедКзта (г.Иркутск, 1972), научно-технической конференции, поезяцекной 25-летию Бе-логорского горюобогатигельшго комбината (п.Асу-Булах, 1975), координационном совещании по проблема "Разработка научных основ к усовершенствование методов рационального использования минеральных ресурсов и охрана недр", раздел В, теки 11$ 1а, 16 и 3 (г.Фрунзе - п.Кадаисай, 1979), научно-технической конференции, посвященной 250-летию горного производства на Рудном Алтае (г. Усть-Каменогорск, I960), заседании технического совета управления Восточно-Казахстанского округа Гссгортехнадзора КаэССР (г. Усть-Каменогорск, 1932), заседании секции и ученого совета ИГД
АН КазССР (г.Алма-Ата, 1975, 1979, 1930), заседании НГС Лекино-горокого полиметаллического комбината (г.Лениногорск, 1982), заседании совета НТО Зыряновского свинцового комбината '(г.Зыряновск, 1932), техническом совещании управления геологомаркшей-дерских работ ЩЫ КазССР (г.Алма-Ата, 1982), техническом Сове-, те НТО Иртышского полиметаллического комбината (пос.Глубокое, 1985), техническом совещании при глазном инженере Алтайского ГОКа (г.Горняк, 1935), техническом совещании при Первом заместителе Председателя Госгортехнадзора КагССР (г.Алма-Ата, 1985), совещании горно-геологической секции НТ2С ІЩМ КазССР (г.Алма-Ата, 1985), совещании техсовета комбината "Каззолото" (п.Нолнм-бет, 1985), заседании техсовета НТО рудника км. ХХП съезда КПСС (г.Зыряновск, 1937), заседании техсовета НТО Грехоаского рудника (г.Зыряновск, 1987), заседании техсовета Зыряновского рудника (г.Зыряновск, 1937), совещании техсовета рудника Нолымбет (п.йолыкбет, IS87), совещании техсовета Бзлогорского горяообо-гатительного комбината (п.Асу-Булак, 1937), научном семинар КО ИГД СО АН,СССР (г.Красноярск, 1937), техническом совещании при . главном инженере Ленянагорского полиметаллического комбината .(г.Яэнкногорск, 1989), технической совещании при начальнике . управления по надзору за охраной нздр н геолого-маряшейдерсхоыу контролю Госгортехнадзора СССР {г.Москва, 1990), научно-техническом семинаре кафедра технологии, иэханизации и организации разработки руд 1ГЙ (г.ІІЬсква, 1930).:
Тайно макеты разработанных новых технических решений демонстрировались на ВДНХ СССР и КазССР, где автору данной работы при*, сулздены Диплом Почета (г.Москва, IS73), дає серебряные медали (г.Москва, 1977, 1984) . ВДНХ СССР,' дзаады Диплом первой степени ВДНХ КазССР(г.Алма-Ата, 1979,1932), Золотая медаль ВДНХ СССР (г.ІЬснса, 1980).. За изобретения н і»: применение в производстве он отмечен"нагрудным знаком "Изобретатель СССР".
Публикация. Основное содержание диссертации опубликовано с 51 печатном труде, в том числе в 2 монографиях: "Повышение эффективности подземной разработки рудных месторождений" (т. Алма-Ата, Наука Казахской ССР, IS34 - 200 с.) и "Технология дссзичи руди на жильных ыестороадониях Казахстана" (г.Алма-Ата, Наука Казахской ССР, 1974 - 238 с.) и 12 изобретениях.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения,
