Файл: Чесноков, Н. И. Оптимизация решений при разработке урановых месторождений.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 169
Скачиваний: 0
Как следует из укрупненной блок-схемы комплексной оптимизации параметров горнодобывающих предприя тий по выделенным экономическим критериям, наряду с техническими и технологическими параметрами горного цеха одновременному рассмотрению подлежат последую щие технологические звенья горнорудного производства вплоть до отправки товарной продукции (рудного кон центрата) потребителю. Приведем упрощенный пример комплексной оптимизации параметров условного руд ника, ограничив его технологическим звеном подземного транспорта.
В качестве критерия оптимальности примем приве денные затраты на единицу извлеченных запасов. В це лях упрощения задачи показатели извлечения количе ства и качества при разработке месторождения не учи тываем, хотя от этого задача теряет практический смысл. При предпроектной проработке вопроса о доработке рудного тела установлено следующее. Вскрытие нагор ного месторождения может быть осуществлено этажными штольнями с высотой этажа 75 и 150 м; организация транспорта целесообразна с оборудованием концентра ционных горизонтов через 150 или 300 м и перепуском руды по капитальным рудоспускам. Доработку место
рождения можно вести системой разработки с односта |
|
дийной отбойкой руды из подэтажных |
выработок при |
высоте подэтажа 1 5 ^ 2 ^ 5 5 м через 5 м |
и обрушением |
налегающих пород или системой разработки с двуста дийной отбойкой руды глубокими скважинами и обру шением налегающих пород. Схема сочетания возможных
вариантов |
рассмотренных параметров |
приведена на |
||
рис. 15. |
виде структурная формула |
общих |
затрат |
|
В общем |
||||
на извлечение 1 т промышленных запасов |
можно |
пред |
||
ставить в следующем виде: |
|
|
|
|
|
С„р„в = с8 + Еяк [рубіт ] |
min, |
(3.3) |
где Сз — удельные эксплуатационные затраты; Ен— нор мативный коэффициент капитальных вложений; k — удельные капитальные затраты. Или
СІІРИВ= — |
{Cl + ЕпКт) [рубіт ] -* min, (3.4) |
■^пром
где Ст— эксплуатационные затраты, Кт— капитальные, ZnpoM— извлекаемые запасы руды, г; Т — срок сущест вования рудника, лет.
134
В развернутом виде выражение (3.4) примет вид
С,при о |
[Соч.раб "f~ С Т р |
'f- |
Спод |
“f" Свент |
-f- |
пром |
|
|
-,Г |
|
|
|
|
|
|
|
|
+ С\гтодд.г.в |
СІоЛ+ cl,к о п р . а |
Г |
+ |
|
|
'-'п |
|
||||
+ ^ н ( А Г п р + |
КІр + / С о б ) ! |
Груб/т] |
-> min, |
( 3 |
Схема вскр ы т и я
Системы р а зр а бо т ки
Р и с. 15. Граф |
возможных вариантов комплексной оптимизации |
где сг |
|
ГТ |
Ст |
ст |
ст, |
Сг |
оч.раб’ ^ p ’ |
'"'под’ |
|
подд.г.в |
вод’ |
копд.в > |
|
Стпост шт |
— эксплуатационные |
затраты за |
время |
раооты |
рудника соответственно на очистные работы, подземный транспорт, подъем руды, вентиляцию, поддержание гор ных выработок, водоотлив, кондиционирование воздуха
и содержание постоянного штата; К„р, K3R, /(вб— капи тальные затраты соответственно на сооружение подзем ных горных выработок, строительство зданий и соору жений и на приобретение оборудования.
Для упрощения расчета затраты на подъем, венти ляцию, водоотлив, кондиционирование воздуха, а также капитальные затраты на строительство зданий и соору жений не учитываем. Тогда целевая функция примет вид
г |
— |
|Д о ч . рпб Н- ^ т р |
“І |
б^подд р ^ |
|- |
'“'ИрІІВ |
|
||||
|
|
zaром |
|
|
|
+ С,Т |
ш + Еп(КІР /\оГб)1 |
[руб/т] |
П1ІП. (3.6) |
||
Рассмотрим порядок составления |
целевой функции |
экономико-математической модели приведенных затрат при использовании системы разработки с одностадий ной отбойкой руды из подэтажных выработок.
Исходные данные: длина блока 90 яг, ширина блока 24 яг, высота блока h, яг, вид доставки руды — самоход ным погрузочио-доставочнымп машинами. В целевой функции рассматриваются следующие переменные пара метры: высота блока (/г, яг) высота подэтажа (г, яг), расстояние между концентрационными горизонтами (/гг, яг), число электровозных составов на горизонте (гг).
Оптимируемые параметры |
|
могут принимать следую |
|||||||||
щие |
значения: /г — 75, |
150 яг, |
|
z — 15, |
20, |
25, |
30, |
35, 40, |
|||
45, 50, 55 яг, |
/гг— 150, 300 яг, гг — 8 , 10 шт. |
|
на очист |
||||||||
Экономико-математическая |
|
модель |
затрат |
||||||||
ные работы |
имеет вид |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
г т |
_ г т |
-.в + С\пар.в |
1 |
|
; |
/'■*7' |
I |
/~>Т |
[руб.]; |
(3.7) |
|
'-'оч.раб — '-»по; |
'- 'б у р |
“ I“ |
^ з а р |
“т " |
^ в ы |
||||||
здесь |
Стполг |
в — затраты на |
проведение |
подготовитель |
ных выработок за время доработки рудного тела, руб.;
С[а? в — то же, по нарезным |
выработкам, руб.; С7бур — |
|
то же, по буровым работам, |
руб.; С[ар— то |
же, на за |
ряжание и взрывание, руб.; |
С£ып— то же, |
по выпуску, |
руб.; |
|
|
136
Сподг.в — С П0ДГ.Б /гб [ р у б - ] . |
( 3 . 8 ) |
где Сп”®г в |
— стоимость подготовительных выработок на |
||||||
1 блок; щ — число блоков при |
доработке запасов руд |
||||||
ного тела; |
|
|
|
|
|
|
|
|
С"6 |
|
= |
S w u m - 150-С |
+ |
|
|
|
ПОДГ.В |
|
отк.шір |
отк.штр 1 |
|
||
|
“Ь ^орт.з* 530 • Сорт.з + |
^посст^восст* |
(3.9) |
||||
Здесь |
штр> |
*8 орт. 3) *5восст |
соответственно |
сечение |
|||
откаточного штрека, орта-заезда, восстающего. |
|
||||||
Число выработок (а также скважин для обрушения |
|||||||
руды) на блок определяют, исходя |
из конструктивного |
||||||
оформления |
системы |
разработки применительно |
к раз |
||||
рабатываемому |
рудному телу. |
|
|
|
|||
Для расчетов примем следующие значения: 5 0тк. штр = |
|||||||
= 14 лг2, 5 орт. з=14 м2, |
Snoc<vr= 4 м2, |
протяженность отка |
точного штрека на блок— 150 м, число ортов-заездов на
блок — 5, длина |
орта-заезда — 30 |
л і , С о т к . ш т р , б? о р т .з » |
|||
С'восст — соответственно |
стоимость |
проходки 1 |
м отка |
||
точных штреков, ортов-заездов и восстающих. |
руб{м2, |
||||
Примем |
условно |
С отк. штр= б^ орт. з= 32 |
|||
С'„0(-ст= 27 руб/м3, |
Іі— высота блока. |
|
|||
Подставляя |
эти значения в формулу (3.9), |
получим |
величину затрат на проведение подготовительных выра боток по блоку:
С"6 = 14-150-32+ 14-5-30-32 + 4-А-27 =
= 130 000 + 108А,
Снар.в = СНар , + 6 [руб.], |
(3.10) |
пг
где С„ар в — стоимость нарезных выработок по блоку, руб.:
|
^нар.в = ^уч-20-Сдув + 10-24- — 5бурСбур, |
(3.11) |
|
здесь |
ѴдУЧ— объем дучки, 2 0 — число |
дучек на |
блок, |
С'дуч, |
С'вур — стоимость проведения 1 |
м3 дучки и буро- |
137
вого орта (С'дуЧ= 32 руб., С'бУр= 15 руб.), 5 бур — сечение бурового орта (5бУр = 6 м2)\
^ „ = 210-20-32 4 - 240- А • 6-15 = 135 000 +
+ 2 1 600— руб.;
Z |
|
п Т |
(3.12) |
^бур — ббур пй\ |
|
^ 5 (2 — 30)а + 1,2 ] • 500Л. |
(3.13) |
Здесь 500 — удельный расход взрывных скважин на 1 м
высоты блока;
|
|
|
|
q ap = |
с"« ч , |
|
|
|
|
(3.14) |
|||
|
|
|
|
|
Jt,P |
|
зар |
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
ъ |
— Г Л |
. і Г |
б |
* |
зарпл* |
(3.15) |
|||
|
|
|
зар |
' |
|
|
|
|
|||||
где Cg^ — стоимость |
ВВ |
и |
СВ, |
расходуемых |
на блок; |
||||||||
С " ® — с т о и м о с т ь |
|
заряжания |
и |
|
взрывания |
скважин |
|||||||
(заработная плата рабочих); |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
Свв = |
qxytâyCßB [руб.], |
|
(3.16) |
||||||||
здесь q — удельный |
|
расход |
ВВ |
(<7 = 0,45 |
кг/т); |
б — объ |
|||||||
емный вес |
руды |
(6 = 3 т/лг3); у — коэффициент |
извлече |
||||||||||
ния руды |
(у = 0,95); |
х, |
у, |
Іг — соответственно длина, ши |
|||||||||
рина и высота блока |
(.ѵ, у, как и /г, |
в определенных усло |
|||||||||||
виях могут являться |
оптимизируемыми |
величинами); |
|||||||||||
С'вв — стоимость |
1 кг |
ВВ (С/Вв= 0,3 |
руб/кг)-, |
|
|||||||||
|
|
С"б |
|
= |
qxyh&yA. [руб.], |
|
(3.17) |
||||||
|
|
зарпл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где А — расценка на заряжание |
|
и |
взрывание |
1 кг ВВ |
|||||||||
(А= 0,0363 py6jкг); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Спб = |
0,45 ■90 • 24 ■h • 3 • 0,95 = 2800А; |
|
||||||||||
|
вв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С"б |
= |
2800-/1-0,0363 = |
100/і; |
|
зарпл
138
С"б = 2800 -h 0,0363 + 2800/1=2900/1.
зарпл
Эксплуатационные затраты на транспорт
Стр = g/Яг/хбу [руб.], |
(3.18) |
где g — стоимость 1 т-км (g = 0,15 руб/ (т-км)\ I — длина откатки на концентрационном горизонте (/ = 2,5 км)\ Я, у , X— параметры дорабатываемого рудного тела — соот ветственно глубина по падению, мощность п длина по простиранию рудного тела;
Clр = 0,15-2,5-900-24-900-3-0,95 = 20 500 000;
затраты на содержание постоянного штата принимаем
Спост.шт = ЮООООООО руб.
Затраты на поддержание горных выработок
Сівдд = ДЧ — [руб.], |
(3.19) |
m |
|
где Д '— стоимость поддержания Хм капитальной горной выработки (Д' = 0 ,1 руб/м)\ m — расстояние между кон
центрационными горизонтами, м\ Н — высота дораба тываемой части рудного тела, м\
C L = 0,1 -2500- — = 225 000- — .
гп |
ш |
Капитальные затраты:
а) на проведение капитальных горных выработок
Япров - 5КОНц I |
0ИЦЧСК" "^рудб/руд '6 |
■Ш, |
/3.201 |
где 5„онц, б>руд — соответственно сечение выработок кон центрационных горизонтов и рудоспусков (5К0НЦ=14 м2, 5руд=3 м2)\ / — длина выработок концентрационного горизонта; С'кшщ, С'руд— стоимость проведения 1 м3 вы
работки концентрационного горизонта и рудоспуска
(б//цонц = 32 руб., С руд=23 руб.);
Я п ров = 14-2500- — • 32 Ч- 3• 23• 6 • m = |
1 000 000000 Ч -415m; |
I m |
m ■ |
139