Нарастающие погоризонтные объемы

руды.

Таблица №4.

Глуби-на работ	+60	+50	+35	+20	+5	Нараст объем руды, млн.м^3	Прирощ-е объемов руды, млн.м^3	Произ- водит-ть карьера, млн.м^3/год
+50 +35 +20 +5 … …	- 0,05 0,125 … … …	0,078 0,0403 0,798 … … …	0,375 1,508 … … …	0,29 … … …		0,08 0,95 3,27 … … …	0,08 0,87 2,32 … … …	- 1,02 1,92 … … …

 

 

Затем составляется график на котором на оси ординат откладывается нарастающий объем руды по отдельным горизонтам из табл.№4, а по оси абсцисс нарастающее время из табл.№3 (последний вертикальный столбец). Просуммировав все ординаты (по различным горизонтам) на вертикальных линиях мы получим значение нарастающего объема руды и записываем эти объемы в таблицу №4. Вычисляем отдельные прирощения объемов руды по мере углубки карьера. Разделив эти объемы на время подготовки горизонтов из табл.№3, получим максимально достижимую производительность карьера по руде (последняя графа табл.№4) Эти данные лучше представить графически как Р=f(T). На графике производительность карьера по руде характеризуется тангенсом угла наклона линии Р=f(T). Производительность по горной массе определяется на основе полученных ранее значений усредненных коэффициентов вскрыши.

 

 

Проверка производительности карьера

по транспортным возможностям

 

Добываемая в карьере горная масса должна по транспортным коммуникациям доставляться к месту назначения: породы – в отвал, полезное ископаемое – к обогатительной фабрике.

Из практики работы и проектирования карьеров известны случаи, когда возможности транспорта, особенно железнодорожного, ограничивают производительность карьера.

Суточная провозная способность системы вскрывающих траншей (Wс) должна быть равна или больше выхода горной массы с рабочих уступов.

где -коэффициент резерва, =1,25;

- среднесуточный грузооборот карьера через данную систему траншей, м³;

_с- число рабочих дней в году, суток;

_р- протяженность фронта работ на данном рабочем уступе, м;

h – высота уступа;

- количество рабочих уступов, одновременно обслуживаемых данной трассой;

l_р- годовое подвигание фронта рабочих уступов, м.

Пропускная способность карьерного транспорта определяется по наиболее трудному, лимитирующему перегону участка, для которого время хода поезда в двух направлениях для однопутного перегона и в одном направлении для двухпутного является наибольшим.

Суточная пропускная способность ограничивающего однопутнорго перегона определяется по выражению:

Для двухпутного перегона суточная пропускная способность определяется по выражению:

где - время работы транспорта в течении суток, час (обычно для ж.д.транспорта =22 часа);

- время движения груженного поезда по перегону, мин.;

- время движения порожнего поезда, мин.;

- время расходуемое на связь между раздельными пунктами, мин.;

- время хода поезда в одном направлении, мин.

При известной пропускной способности суточная провозная способность определяется по формуле:

где = - вес поезда;

g – грузоподъемность одного вагона, т.;

n – число вагонов в составе, штук.

Увеличение провозной способности может быть достигнута за счет увеличения полезного веса поезда. Практически это достигается:

1. Установлением рационального руководящего уклона траншей.

2. Применением локомотивов большого сцепного веса и вагонов с малым коэффициентов тары.

3. Применением тяговых агрегатов.

 

Определение производительности карьера

по плановой потребности в полезном

ископаемом.

Для обеспечения сырьем, топливом, строительными и другими материалами предприятий страны в народнохозяйственных планах предусматривается соответствующее потребностям развитие горнодобывающих предприятий и необходимый объем их продукции.

Когда составляется плановое задание на проектирование, всегда учитываются потребности сопутствующей отрасли в данном полезном ископаемом, возможные потребители продукции данного предприятия, плановая очередность ввода в эксплуатацию отдельных горных предприятий, входящих в одну территориальную группу, а также многие другие экономические факторы.

Потребности промышленных предприятий в полезном ископаемом часто выражаются не в объемах добываемого на карьерах полезного ископаемого, а в количестве концентрата или другого продукта. В этих случаях делается перерасчет на количество руды.

Выход концентрата из добытой в карьере руды определяется по выражению:

- весовое содержание полезного компонента в полезном ископаемом(в массиве);

- то же в выданном из карьера полезном ископаемом (сырой руды);

- содержание полезного компонента в концентрате;

- извлечение полезного компонента из полезного ископаемого в концентрат;

- коэффициент качественного разубоживания полезного ископаемого при добыче:

откуда .

Выход металла или другого продукта из концентрата:

где - извлечение полезного компонента из концентрата при металлургическом переделе;

- содержание полезного компонента в конечном продукте (металле), получаемом из концентрата.

Общий выход готового продукта из добытого полезного ископаемого:

Следовательно, необходимую годовую производительность карьера по полезному ископаемому при заданном количестве концентрата или металла можно установить из следующих зависимостей:

где К – установленное в плановом задании потребное количество концентрата в год, тонн;

М – то же металла, тонн.

Определение производительности карьера

по обеспеченности запасами и срокам амортизации.

При планировании, проектировании и экспертизе широко пользуются понятием нормального срока амортизации капитальных затрат, или нормального срока амортизации карьера.

где Р – извлекаемые запасы в контурах карьера, т;

- нормальный срок эксплуатации карьера.

Нормальный срок эксплуатации карьера предполагает необходимость полного износа за этот период основных производственных фондов предприятия. В «Нормах технологического проектирования» предлагаются следующие нормальные сроки эксплуатации карьера:

Годовая производительность карьера по руде, млн. т	Нормальный срок эксплуатации карьера, лет
До 1 – 2 млн. т/год 2 – 5 млн. т/год 5 – 10 млн. т/год свыше 10 млн. т/год	15 – 20 лет 20 – 25 лет 25 – 35 лет не менее 40 лет

 

Зависимость объема капитальных затрат

от производительности карьера.

Значительное количество исследований посвященных этому вопросу доказали, что удельные эксплуатационные и капитальные затраты уменьшаются с увеличением производите6льности карьера. Агошков М.И. рекомендовал следующие зависимости:

где а, в, f, z – эмпирические коэффициенты пропорциональности.

Детальное изучение связи капитальных вложений с производительностью рудных карьеров по горной массе было осуществлено в институте Гипроруда. Была подтверждена обратная пропорциональная зависимость удельных капитальных вложений от производительности карьера по горной массе:

- для карьеров с годовой производительностью А_г до 10*10⁶ т/год:

 

 

При производительности свыше 10*10⁶ т в год:

Экономические показатели работы карьеров зависят не только от масштаба производства, но и от технического прогресса. Исследования В.С.Хохрякова показали, что ежегодное снижение удельных капитальных вложений на строительство карьеров составляет около 6%. Он преа\длагает зависимость:

где - удельные капитальные вложения через Т лет, руб/т;

- удельные капитальные вложения в исходный год (настоящее время), руб/т;

- коэффициент, учитывающий ежегодное снижение капитальных вложений ( =0,94)

С учетом исследований В.С. Хохрякова можно пользлваться следующей эмпирической формулой:

где - удельные капитальные вложения по состоянию на Т-й год;

- эмпирический коэффициент пропорциональности полученный на основе обобщения фактических данных по состоянию на определенное время Т_о .

Затраты (З_т), которые необходимо осуществлять в будущем через Т лет, в настоящее время можно оценить величиной приведенных затрат:

а затраты (З_т¹) сделанные Т лет тому назад:

Тогда общую величину капитальных вложений, приведенных к моменту сдачи карьера в эксплуатацию, можно определить из выражения:

 

Определение экономически целесообразной

производительности карьера по руде.

Для народного хозяйства помимо низкой себестоимости полезного ископаемого большое значение имеют абсолютные и относительные размеры капитальных вложений, сроки получения продукции из карьера и сроки возврата вложенных в строительство карьера капитальных вложений.

Принцип минимизации капитальных вложений ведет к проектированию отсталых предприятий. С другой стороны, нерационально принимать вариант с излишне большими капитальными вложениями, окупающимися через большой промежуток времени. Поэтому возникает необходимость соизмерения дополнительных капитальных вложений и экономии текущих затрат, так как снижение текущих затрат может быть достигнуто за счет дополнительных капитальных вложений.

Экономически целесообразную производительность считаем ту, которая обеспечивает максимальную прибыль от разработки месторождения:

 

где - суммарная ценность полезного ископаемого от разработки месторождения, руб.;

- суммарные затраты на добычу полезного ископаемого, руб.

Суммарная ценность может быть определена по выражению:

где - производственная мощность карьера по руде, т/год;

- цена единицы товарной продукции, руб/т.;

- срок эксплуатации карьера, лет.

Суммарные затраты составят:

где - суммарные затраты на разработку месторождения, руб.;

- эксплуатационные затраты:

где и - эксплуатационные затраты соответственно на руду и вскрышу.

Приведенные к началу эксплуатационного периода работы карьера суммарная ценность добываемого полезного ископаемого составит:

Суммарные эксплуатационные затраты на добычу руды составят:

 

 

где

- себестоимость доычи руды без затрат на вскрышу, руб/т

Суммарные эксплуатационные затраты на производство вскрышных работ:

 

В практике проектирования принят следующий порядок определения экономически целесообразной производительности карьера:

1.-Определяется максимально возможная производительность карьера (по горнотехническим условиям) по руде.

2.-Используя метод вариантов в диапазоне А_р = 0→А_{р max} намечаем несколько вариантов решений А_р = 0; 4; 8; 12→А_{р max}.

3.-Для каждого варианта производительности определяем срок эксплуатации месторождения: .

4.-Определяем срок строительства карьера.

5.-Отределяются эксплуатационные коэффициенты вскрыши по периодам эксплуатации и продолжительности этих периодов по каждому варианту.

6.-По каждому варианту производственной мощности карьера рассчитываются затраты, доходы и прибыль приведенных к одному моменту оценки.

7.-Вариант с максимальным значением приведенной прибыли принимается в качестве рационального.

Календарный план горных

работ.

Основным документом, на основании которого производятся горные работы в карьере и оценивается правильность их проведения, является календарный план горных работ. Он составляется в виде таблиц, чертежей и графиков на которые наносится положение горных работ на каждом уступе на заданное календарное время, а также указываются объемы работ и номера экскаваторов, выполняющих эти работы. На действующем карьере календарные планы обычно составляются на год, квартал и месяц. Кроме этого, составляются более укрупненные планы горных работ на пять и более лет.

По календарному плану окончательно определяются и уточняются: сроки строительства карьера и освоения им проектной производительности, потребность в основном горном оборудовании, объемы горно-капитальных работ, производительность карьера по горой массе и полезному ископаемому.

К составлению календарного плана обычно приступают после того, как решены все принципиальные вопросы разработки месторождения: контуры карьера, способ разработки, системы разработки и т.д.

Основными материалами для составления календарного плана горных работ должны являться:

1.-Погорнизонтные планы карьера с нанесенными на них линиями фронта работ, обеспечивающими вскрытие и подготовку нижележащих уступов.

2.-Таблицы подсчета объемов работ и графики V=f(P) /

3.-Материалы, полученные в процессе определения производительности карьера.

При составлении календарного плана необходимо учитывать все основные критерии решения и при этом должны соблюдаться следующии основные требования:

1.- Развитие горных работ в карьере должно обеспечивать ввод его в эксплуатацию в минимальные сроки.

2.- Вскрывающие и подготавливающие траншеи должны проводиться своевременно и в нужном месте.

3.- Добыча полезного ископаемого должна быстро увеличиваться до значения проектной, затем быть постоянной в течении длительного времени.

4.- Количество основного горного оборудования не должно быть излишним и не должно изменяться резко и скачкообразно.

5.- Во все периоды времени необходимо обеспечивать опережение подготовительных работ и резервы запасов.

6.- Составленный календарный план должен обеспечивать наибольшую экономическую эффективность и устойчивую добычу полезного ископаемого.

 

Тема: Границы карьеров.

Граничный коэффициент вскрыши.

Изменение границ карьера в глубину прежде всего отражается на объеме пород, которые нужно извлекать в контурах карьера. С увеличением глубины карьера объемы пород в его контурах в подавляющем большинстве случаев возрастают быстрее, чем объемы полезного ископаемого и поэтому в себестоимости полезного ископаемого все большую часть будет занимать себестоимость вскрышных пород. На большинстве современных карьеров доля затрат на вскрышные работы составляет не менее половины в себестоимости полезного ископаемого.

Основными критериями эффективности открытых работ в практике проектирования является граничный коэффициент вскрыши:

где - допустимая полная себестоимость 1 м³ полезного ископаемого, м³/т.