Таблица 4
Зависимости изменения потерь, разубоживания, производительности труда забойного рабочего, полной себестоимости добычи и переработки 1 т товарной руды и удельных приведенных затрат от мощности рудного тела
Наименование зависимости | Вариант 1 | Вариант 2 | Вариант 3 |
Изменение потерь от мощности | П = 3,14m + 6,4 (R² = 0,99) | П = 4,24m + 7,7 (R² = 0,99) | П = 3,18m + 6,55 (R² = 0,994) |
Изменение разубоживания от мощности без рудосортировки | P = -30,7ln(m) + 31,69 (R² = 0,99) | P = -33,9ln(m) + 31,34 (R² = 0,99) | P = -22,4ln(m) + 22,92 (R² = 0,99) |
Изменение разубоживания от мощности с рудосортировкой грохочением | Рг = -24ln(m) + 23,64 (R² = 0,99) | Рг = -25,9ln(m) + 23,1 (R² = 0,99) | Рг = -17,5ln(m) + 18,4 (R² = 0,98) |
Производительность труда забойного рабочего от мощности | А = 3,313ln(m) + 6,1 (R² = 0,99) | А = 2,901ln(m) + 5,7 (R² = 0,99) | А = 3,258ln(m) + 4,4 (R² = 0,98) |
Полная себестоимость добычи и переработки 1 т товарной руды от мощности | Ст = -296ln(m) + 1007 (R² = 0,99) | Ст = -365ln(m) + 1177 (R² = 0,99) | Ст = -197ln(m) + 845,9 (R² = 0,99) |
Удельные приведенные затраты от мощности | Зпр = -296ln(m) + 1013 (R² = 0,99) | Зпр = -365ln(m) + 1181 (R² = 0,99) | Зпр = -197ln(m) + 851,5 (R² = 0,99) |
Максимальный ожидаемый годовой экономический эффект имеет место при системе разработки с раздельной выемкой руды горизонтальными слоями по восстанию и закладкой выработанного пространства вмещающими породами (вариант 3) и составляет 24,5 млн рублей за счет увеличения производительности труда в 1,7 раза (с 2,5 до 4,2 м3/чел. см.) и уменьшения потерь и разубоживания руды соответственно в 2,0 (с 20 до 10%) и 1,7 (с 38 до 22%) раза.
Область эффективного применения предлагаемых технологий определяли по прибыли с 1 т погашенных балансовых запасов при различной мощности рудного тела (0,5; 1,0; 1,5; 2,0 м) и содержании металла в балансовой руде (0,55%; 0,65%; 0,75%; 0,85%) для вариантов с рудосортировкой грохочением и без рудосортировки.
Установлено, что для предложенных систем разработок зависимость изменения прибыли с 1 т погашенных балансовых запасов (ПР) от мощности рудного тела (m) аппроксимируется кубическим уравнением вида
ПР=Аm3 – Вm2 + Сm – D, руб/т (5)
с величиной достоверности аппроксимации R=0,98.
Область эффективного применения предлагаемых систем разработки определена из условия обеспечения положительной прибыли (ПР ≥ 0) в зависимости от содержания металла в балансовой руде (с, %) и мощности (m, м) рудного тела (уравнения и графики приведены на рис. 7, 8). Зависимость изменения содержания металла (с, %) от мощности рудного тела (m, %) аппроксимируется логарифмическим уравнением вида
с=-Аln(m)+D, % (6)
с величиной достоверности аппроксимации R=0,98. Из графика (рис. 7) видно, что применение системы разработки с раздельной выемкой руды горизонтальными слоями по восстанию и закладкой выработанного пространства вмещающими породами (вариант 3) без рудосортировки эффективно при мощности рудного тела до 1,7 м и содержании металла более 0,3%. При бо́льших значениях мощности экономически выгодными технологиями являются варианты 1 и 2 - системы разработки с подэтажной выемкой по простиранию, скважинной отбойкой и комбинированной доставкой руды и камерно-столбовая с выемкой по восстанию и скважинной отбойкой руды из буровых восстающих. Из этих вариантов предпочтительнее первый до значения мощности рудного тела 2 м и содержания металла более 0,2%. При мощности более 2 м варианты 1 и 2 практически равноценны.
При рудосортировке грохочением область применения всех трех вариантов систем разработки расширяется (рис. 8). Так, в варианте 3 рентабельная отработка имеет место при мощности рудного тела до 1,2 м и содержании металла более 0,4%. При бо́льших значениях мощности эффективнее применять вариант 1. Сравнение первого и второго вариантов показывает, что они становятся практически равнозначными при отработке рудных тел мощностью 2,5…3 м.
Рис. 7. Область применения предлагаемых технологий без рудосортировки
( - Вариант 1; ■ – Вариант 2; ▲- Вариант 3)
Рис. 8. Область применения предлагаемых технологий с рудосортировкой грохочением
( - Вариант 1; ■ – Вариант 2; ▲- Вариант 3)
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В диссертации на основании выполненных автором исследований дано научное обоснование новых технологических решений, внедрение которых вносит значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса и повышение эффективности подземной разработки маломощных пологих и наклонных рудных тел.
Основные научные и практические результаты выполненных исследований заключаются в следующем.
1. Предложена методика определения предельно допустимой глубины скважины (ширины прирезки) и разработана классификация рудных жил по характеру изменчивости их формы, которые могут применяться для оценки сложности морфологии жил и обоснования способа отбойки.
2. Для условий Бом-Горхонского вольфрамового месторождения установлены первоначальные напряжения горного массива для различных глубин, а также определены величины горизонтальных поперечных и вертикальных напряжений с учетом влияния гипсометрии выработанного пространства.
3. Усовершенствована методика расчета устойчивых размеров целиков и обнажений кровли камер, которая учитывает влияние гипсометрии выработанного пространства на напряженно-деформированное состояние массива.
4. По результатам опытно-промышленных испытаний произведена оценка щелевой и валовой отбойки руды. Установлено, что при щелевой отбойке по жиле параллельно сближенными шпурами (или скважинами малого диаметра) существенно уменьшается разубоживание от прихвата и отслоения вмещающих пород, объем буровзрывных работ, выход мелкой фракции, увеличивается средневзвешенный размер куска и дальность отброса руды от забоя. При валовой отбойке, с увеличением энергии взрыва в отбиваемой руде и уменьшением ее в породе, и последующей сортировкой рудной массы на грохотах увеличивается содержание металла в руде, сокращаются затраты на транспортирование до фабрики и переработку.
5. На основе анализа перспективных направлений совершенствования технологии и выявленных особенностей изменения горно-геологических и горнотехнических условий предложены принципы построения новой геотехнологии и разработаны технологические схемы выемки маломощных пологих и наклонных жил, базирующиеся на сплошной выемке руды без оставления междукамерных целиков, щелевой отбойке параллельно сближенными скважинами малого диаметра (или шпурами), комбинированной доставке - силой взрыва и высокопроизводительным погрузочно-доставочным оборудованием.
6. Для применяемой на руднике и предложенных систем разработки определены устойчивые размеры конструктивных элементов (междукамерные, междублоковые и междуэтажные целики, ширина пролета обнажения камеры) для различных глубин залегания и мощности рудного тела.
7. Установлены зависимости изменения потерь, разубоживания, производительности труда забойного рабочего, полной себестоимости добычи и переработки 1 т товарной руды и удельных приведенных затрат от мощности рудного тела для разработанных технологических схем.
8. По удельным приведенным затратам и прибыли с 1 т погашенных балансовых запасов установлена эффективность и область рентабельного применения предложенных технологий в зависимости от мощности рудного тела, содержания металла в балансовой руде и типа погрузочно-доставочного оборудования для вариантов с рудосортировкой и без рудосортировки.
9. Разработанные технологические схемы, установленные первоначальные напряжения и усовершенствованная методика расчета устойчивых размеров целиков и кровли камер приняты ООО "Старательская артель "Кварц" для внедрения в производство, а также используются в учебном процессе ФГБОУ ВПО ЗабГУ при подготовке горных инженеров по специальности 130404.65 «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых».
10. Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения системы разработки с раздельной выемкой руды горизонтальными слоями по восстанию и закладкой выработанного пространства вмещающими породами составляет 24,5 млн рублей за счет увеличения производительности труда в 1,7 раза (с 2,5 до 4,2 м3/чел. см.) и уменьшения потерь и разубоживания руды соответственно в 2,0 (с 20 до 10%) и 1,7 (с 38 до 22%) раза.
11. Задачей дальнейшей работы является исследование процессов щелевой и валовой отбойки и разработка методики расчета рациональных параметров буровзрывных работ.
Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:
1. Лизункин -геологические и горнотехнические особенности условий эксплуатации Бом-Горхонского вольфрамового месторождения / , Е. Н. Чо-дин-чо, , // VII Всероссийская научно-практическая конференция «Кулагинские чтения» (материалы конференции). – Чита: ЧитГУ, 2007. – Ч. 1. – С. 115-119.
2. Лизункин разработки маломощных пологих и наклонных жил Бом-Горхонского вольфрамового месторождения / , , Е. Н. Чо-дин-чо, // VII Всероссийская научно-практическая конференция «Кулагинские чтения» (материалы конференции). – Чита: ЧитГУ, 2007. – Ч. 1. – С. 108-111.
3. Лизункин направления совершенствования технологии разработки Бом-Горхонского вольфрамового месторождения / , , Е. Н. Чо-дин-чо // VII Всероссийская научно-практическая конференция «Кулагинские чтения» (материалы конференции). – Чита: ЧитГУ, 2007. – Ч. 1. – С. 105-108.
4. Лизункин возможные технологические схемы подготовки и очистной выемки жил простого залегания Бом-Горхонского вольфрамового месторождения / , , Е. Н. Чо-дин-чо // Кулагинские чтения: VIII Всероссийская научно-практическая конференция. – Чита: ЧитГУ, 2008. – Ч. 1. – С. 67-71.
5. Лизункин -экономическое обоснование эффективных технологических схем отработки жил простого залегания Бом-Горхонского вольфрамового месторождения / , , // Кулагинские чтения: VIII Всероссийская научно-практическая конференция. – Чита: ЧитГУ, 2008. – Ч. 1. – С. 62-66.
6. Лизункин первоначальных (природных) напряжений горного массива Бом-Горхонского вольфрамового месторождения // Вестник Читинского государственного университета (Вестник ЧитГУ). – Чита: ЧитГУ, 2009. – № 2 (53). – С. 35-38. (Издание Перечня ВАК)
7. Лизункин устойчивости целиков и обнажений кровли камер при разработке маломощных пологих и наклонных жил Бом-Горхонского вольфрамового месторождения // Комбинированная геотехнология: Комплексное освоение и сохранение недр земли: материалы международной научно-технической конференции, г. Екатеринбург, 2009: Сб. трудов. – Магнитогорск: МГТУ, 2009. – С. 81-83.
8. Лизункин условий и обоснование направлений совершенствования технологии разработки маломощных пологих и наклонных жил Бом-Горхонского вольфрамового месторождения / , , Е. Н. Чо-дин-чо // Забайкалье: Сборник статей. Отдельный выпуск Горного информационно-аналитического бюллетеня (научно-технического журнала) Mining informational and analytical bulletin (scientific and technical journal). – М.: ГОРНАЯ КНИГА, 2009. – № ОВ3. – С. 154-161. (Издание Перечня ВАК)
9. Лизункин первоначальных напряжений горного массива для глубоких горизонтов Бом-Горхонского вольфрамового месторождения / , , Е. Н. Чо-дин-чо // Кулагинские чтения: IX Всероссийская научно-практическая конференция. – Чита: ЧитГУ, 2009. – Ч. VII. – С. 3-5.
10. Лизункин опытно-промышленных испытаний отбойки руды деконцентрированными зарядами ВВ на Бом-Горхонском вольфрамовом месторождении / , , // Кулагинские чтения: X Всероссийская научно-практическая конференция. – Чита: ЧитГУ, 2010. – Ч. I. – С. 61-64.
11. Пат. 2402681 Российская Федерация, МПК Е21С 41/22. Способ разработки маломощных пологих и наклонных рудных тел / , , ; патентообладатель Чит. гос. ун-т, Ин-т прир. рес., экол. и криол. СО РАН. - № 000/03; заявл. 22.07.2009; опубл. 27.10.2010, Бюл. № 30. - 7 с.: 3 ил.
Лицензия ЛР
Подписано в печать 18.11.2011 Формат 60*84 1/16
Усл. печ. л. 1,0 Тираж 100 экз. Заказ №_162
Забайкальский государственный университет
, Чита, 672039
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 |
