Файл: Хохряков, В. С. Открытая разработка месторождений полезных ископаемых учебник.pdf

Слоевой коэффициент вскрыши — это отношение объема вскрыши в границах слоя Ѵс карьера к запасам полезного ископаемого Qc в этом же слое:

К с = £ - , м3/м3.

Ѵс

Вобщем случае слой может иметь любую форму и может быть как

впоперечном, так и в продольном сечении горизонтальным, наклон-

Рпс. 11S. Схема к определению среднего коэффициента вскрышп для:

а — крутых; б — наклонных; о— горизонтальных залежей

ным или ломаным. Слоевой коэффициент вскрыши горизонтального слоя может быть назван погоризонтным.

Текущий коэффициент вскрыши — это отношение объемов пустых пород Ут, вынутых за определенный период времени, к фактической добыче ископаемого QT за тот же период (рис. 120):

Кг = ^ - , м3/м3. ѴТ

Рассмотренные коэффициенты являются геометрическими пока­ зателями, так как устанавливаются измерением количества вскрыш- ’ ных пород и полезного ископаемого.

Рис. 119. Схема к определению контурного коэффициента вскрыши для:

а — крутых; б— наклонных; в — горизонтальных пластов

При проектировании и при разработке месторождений полезных ископаемых пользуются также плановым и граничным, или предель­ ным, коэффициентами вскрыши, которые являются экономическими показателями.

244

По плановому коэффициенту вскрыши устанавливают размер погашения затрат на вскрышные работы в период эксплуатации. Плановый коэффициент вскрыши обычно равен или близок сред­ нему промышленному коэффициенту вскрыши.

По граничному коэффициенту вскрыши оценивают сравнительную экономическую эффективность открытой разработки и находят конечные и перспективные контуры карьера, в том числе конечную глубину карьера.

Рлс. 120. Схема к определению текущего коэффициента вскрыши для:

а— крутых; б — пологих пластов

■Полная себестоимость открытой добычи единицы полезного ископаемого (например, 1 т угля) слагается из себестоимости до­ бычи собственно полезного' ископаемого и себестоимости выемки пустых пород, которые нужно удалить для того, чтобы добыть еди­ ницу полезного ископаемого. Таким образом, полную себестоимость добычи единицы полезного ископаемого можно выразить суммой

С0 = СЛ+ СВКВ, руб/т,

где С0 — коммерческая себестоимость добычи полезного ископаемого, руб/т; Cg — себестоимость добычи единицы полезного ископаемого без учета вскрышных работ, руб/м3; Св — себестоимость выемки 1 м3 вскрыши, руб./м3; К в — коэффициент вскрыши,-м3/м3.

Очевидно, разработка месторождения открытым способом будет экономична лишь в том случае,, если полная коммерческая себе­ стоимость добычи единицы полезного ископаемого будет меньше или равна экономически допустимой или граничной. Коэффициент вскрыши, при котором коммерческая себестоимость добычи полезного ископаемого не превышает экономически допустимой, называется граничным, или предельным. Другими словами, этот коэффициент показывает наибольшее экономически допустимое число единиц вскрыши, которое может приходиться на единицу добычи полезного ископаемого открытым способом.

Граничный коэффициент К г может быть получен из равенства

или

245

В качестве граничной величины используется коммерческая себестоимость добычи 1 м3 полезного ископаемого равного качества подземным способом Сп.

Величины Сп, Сд, Св принимают путем статистической обработки практических данных, взятых по тем шахтам и карьерам, горно­ технические условия которых аналогичны условиям проектируемого карьера.

Так как достоверность исходных данных сравнительно невелика (±20—40%), граничный коэффициент вскрыши может быть опре­ делен лишь приближенно, с возможной ошибкой ±20% .

Для повышения точности расчета в практике проектирования и исследований обычно используется метод, при котором стоимостные показатели, принятые по аналогии, корректируются с учетом опре­ деленных факторов. Главными факторами, влияние которых на граничный коэффициент вскрыши является существенным и под­ лежит учету, являются: 1) разница в качестве полезного ископаемого, а также в величине его потерь при различных, способах разработки; 2) увеличение глубины и дальности транспортирования по мере развития горных работ; 3) влияние технического прогресса; 4) влия­ ние ценности педр и занимаемых земельных угодий.

§ 3. Принципы разграничения открытых и подземных работ

Конечные контуры карьера могут определяться сравнением граничного коэффициента вскрыши с контурным, средним или текущим.

При определении глубины карьера по контурному коэффициенту экономически предельным считают тот контур, при котором этот коэффициент равен граничному. Затраты на добычу полезного ископаемого открытым и подземным способом при этом равны лишь на конечном контуре. Исходя из этого полагают, что разграничение открытых и подземных работ по такому принципу обеспечивает минимальные расходы средств на разработку всего месторождения.

Принцип определения конечной глубины по контурному коэф­ фициенту вскрыши широко распространен в практике проектиро­ вания. На нем основаны известные аналитические формулы П. И. Го­ родецкого, В. В. Ржевского, а также графический метод В. В. Ржев­ ского.

Конечные контуры карьера, определенные по среднему коэффи­ циенту вскрыши, будут находиться на такой глубине, при которой средний коэффициент вскрыши равен граничному. Следовательно, условно можно считать, что себестоимость добычи полезного иско-

246

паемого в контуре карьера открытым и подземным способом одина­

кова.

Принцип определения конечной глубины по среднему коэффи­ циенту вскрыши применяют в том случае, когда вследствие небольших запасов или горизонтального залегания пласта применение двух способов разработки исключено и месторождение должно разраба­ тываться только одним способом — либо подземным, либо открытым. В таких условиях, если средний коэффициент вскрыши меньше граничного или равен ему, принимают открытый способ разработки месторождения. Несмотря на то что затраты на открытую и под­ земную разработку всего месторождения при этом могут быть оди­ наковы, целесообразнее применить открытый способ, так как он создает более безопасные и лучшие санитарно-гигиенические условия труда. К тому же при открытых работах быстрее повышается про­ изводительность труда.

При определении по текущему коэффициенту вскрыши экономи­ чески выгодной глубиной считается такая, при которой этот коэф­ фициент равен граничному. Для определения этой глубины расши­ ряют контуры карьера под углом рабочего борта до тех пор, пока текущий коэффициент вскрыши не достигнет граничного. Таким приемом устанавливают точки верхнего контура, от которых под углами погашения бортов проводят линии, определяющие конечный контур и глубину карьера.

Помимо перечисленных трех может применяться еще четвертый принцип — определение глубины карьера по суммарной приведенной

-прибыли за оцениваемый срок. В этом случае конечной глубиной является такая, при которой общая прибыль, получаемая в резуль­ тате разработки залежи открытым и подземным способом, является наибольшей. Для решения задачи принимают несколько вариантов глубины карьера. Для каждого варианта строят календарный план, на основании которого определяют затраты и доходы за каждый год

сначала строительства карьера. Ежегодные доходы и затраты приводят к одному моменту оценки с учетом эффективности исполь­ зования государственных средств и технического прогресса, что делает их сопоставимыми. Суммируя ежегодные затраты и доходы за весь срок отработки залежи, находят общую приведенную прибыль по каждому варианту. Этот принцип наиболее правилен, но требует

большого количества расчетов.

§4. Порядок п методы определения конечных контуров карьера Порядок определения конечных контуров карьера следующий:

1)принимают углы погашения бортов карьера;

2)определяют граничный коэффициент вскрыши;

3)принимают и обосновывают принцип определения конечной глубины;

4)принимают и обосновывают метод определения конечной глубины (метод вариантов, аналитический, графический);

247