Файл: Чесноков, Н. И. Оптимизация решений при разработке урановых месторождений.pdf

бычиых работ с распределением объемов добычи по выемочным участкам обладают рядом существенных недостатков, главными из которых являются следующие:

1) в большинстве процедур оптимального планирова­ ния с использованием экономико-математических моде­ лей не учитываются горно-геологические особенности разрабатываемых месторождений;

2)не всегда и не в достаточной мере учитываются горнотехнические и технологические требования к поряд­ ку разработки запасов месторождения в целом и отдель­ ных его частей;

3)не учитывается фактор последствия оптимального планирования — ограничения на содержание металла в

добываемой руде, вводимые в модель, не могут полно­ стью учесть динамику изменения качества запасов на весь период разработки месторождения, поэтому неиз­ бежно проявление эмерджентиости оптимальных теку­ щих планов с глобальной оптимальной стратегией отра­ ботки и погашения запасов месторождения в целом;

4) во всех известных моделях оптимального планиро­ вания применены детерминированные оценки запасов ру­ ды и металла в рудных телах, содержания металла в руде и затрат на очистную выемку, в то время как в реальных условиях, особенно в приложении к разработ­ ке месторождений рассматриваемого типа, все они имеют существенно вероятностный характер;

5) в известных моделях оптимального планирова­ ния, примененных на горнорудных предприятиях, не уч­ тены горно-подготовительные работы, являющиеся важ­ нейшим компонентом систем разработки, определяющим во многом технико-экономические показатели и эконо­ мическую эффективность добычных работ.

Существенным тормозом в применении модели оп­ тимального планирования добычи руды до настоящего времени является большая сложность учета неформализуемых горно-геологических особенностей разрабаты­ ваемых месторождений и тесно связанных с ними труд­ но формализуемых горно-технических и технологических требований к порядку разработки месторождения в целом и отдельных его частей. Без учета этих требований прак­ тически любая оптимальная наборка плана будет проти­ воречить основным горно-техническим и технологическим принципам, формирующим наиболее рациональный поря­ док разработки месторождения и отдельных его частей.

254

В работе [5] (дополнительная, литература) сделана по­ пытка учесть основные горно-технические требования к порядку разработки рудных месторождении путем вве­ дения ранговых оценок:

тель оценки t-го блока в t-и месяц; хц — искомая добыча из і-го блока в t-й месяц; е — весьма малое число.

Такой подход значительно повышает степень соответ­ ствия получаемой оптимальной наборки плана добычных работ основным горно-техническим требованиям по­ рядка разработки месторождения, прежде всего требо­ ваниям максимальной концентрации горных работ по вертикали и частично в пределах горизонтов. Недостат­ ками такого подхода является, во-первых, сложность получения объективно обоснованных технико-экономиче­ скими расчетами ранговых оценок, что не исключает фактора субъективизма в получаемой оптимальной наборке плана, и, во-вторых, использование в качестве критерия оптимальности планового решения суммы ран­ говых оценок вместо одного из вполне определенных и привычных экономических показателей.

Ранговые оценки являются комплексными показате­ лями, формируемыми с учетом ряда экономических и горно-технических факторов, но их экономический смысл завуалирован прежде всего отсутствием размерности.

Рассмотрим пример использования метода многоша­ говой оптимизации технологической цепи горного произ­ водства с нахождением компромиссного планового реше­ ния по нескольким критериям. Горнодобывающее пред­ приятие, разрабатывающее жильное месторождение,

ментов, предшествующих и сопутствующих очистной выемке; II подсистема, включающая подготовительные работы и очистную выемку (системы разработки); Ш подсистема, включающая транспортировку и обога­ щение руды до товарного концентрата.

255

? и с. 22. Структурная модель горнорудного предприятия:

/ — подсистема, предшествующая и сопутствующая очпетноіі выемке; // — подсистема добычных работ; ІИ — подсистема, включающая транспорти­ ровку и обогащение руды; /—/7 — последовательность процессов обога­

щения руды.

Функционирование интегрированных подсистем гор­ норудного производства (I, II, III), взаимосвязанных по их входам и выходам, должно осуществляться в опти­ мальном режиме по выделенным экономическим показа­ телям и должно быть увязано с общей стратегией от­ работки запасов месторождения.

Месторождение характеризуется весьма высокой из­ менчивостью основных горно-геологических характери­ стик: элементов залегания и морфологии рудных тел, сложной перемежаемостью рудонесущих и безрудных пропластков пород, весьма высокими значениями коэф­ фициента вариации содержания металла в руде. Орудепенные участки рудовмещающих пород, приуроченные к зонам дробления расслапцевания, к сложным перемя­ тым породам, тектоническим трещинам различного за­ ложения, образуют рудные тела с весьма сложной морфологией, затрудняющей их промышленное окон­ туриванію. Частая перемежаемость рудонесущих и безрудных пропластков пород при весьма высокой измен­ чивости абсолютных значений содержания металла в руде на небольшом протяжении вызывает значительные осложнения технологии добычи руды, внедрение раз­ дельных методов. Валовая добыча в таких условиях сопровождается значительным разубоживанием и ростом потерь со всеми вытекающими экономическими послед­ ствиями.

Промышленные рудные тела рассматриваемого мес­ торождения наряду с весьма сложным и изменчивым морфологическим строением характеризуются также большим диапазоном размеров— линейных и объемных. В связи с изложенным применяют системы разработки, позволяющие широко варьировать их параметры, чтобы обеспечить по возможности наибольшее их соответ­ ствие морфологическим особенностям и линейным раз­ мерам разрабатываемых рудных тел. Наибольшее рас­ пространение при этом получили системы разработки со слоевой выемкой в восходящем и нисходящем порядке с закладкой. В качестве закладочного материала исполь­ зуют подрываемые пустые породы, а также закладку, подаваемую из внешних источников, — дробленую по­ роду, пески обогащения или твердеющие смеси. Приме­ няют также различные конструктивные модификации системы разработки с выборочной выемкой рудных гнезд (линз), обнаруженных разведочными шпурами и

скважинами, пробуренными из разведочно-гіодготовій тельных выработок.

Выработанное пространство при этом оставляют от­ крытым или закладывают пустыми породами от про­ ходки разведочно-подготовительных выработок. Системы этого типа получили название систем разработки с каро­ тажем из выработок и выборочной выемкой рудных гнезд [58].

В связи с этими особенностями экономические по­ казатели подготовки и отработки отдельных рудных тел месторождения при применении одного и того же ва­ рианта систем разработки могут быть существенно различными. Кроме того, большой диапазон содержаний металла в руде, добываемой из различных очистных блоков (различных рудных жил), вызывает необходи­ мость распределения объемов добычи по блокам так, чтобы обеспечить выполнение директивных плановых заданий по количеству металла, сортам руды и объемам добычи. Это распределение должно быть выполнено так, чтобы экономические показатели добычных работ соот­ ветствовали директивам вышестоящего управляющего органа (в соответствии с принятым оптимальным годо­ вым планом).

Процедура оптимального планирования добычи руды на жильном месторождении включает планирование гор­ но-подготовительных и очистных работ в их взаимосвязи.

На жильных урановых месторождениях норматив за­ пасов, подготовленных и готовых к выемке, составляется обычно на полгода. Проведение горно-подготовительных выработок в соответствии с конструктивной схемой под­ готовки очистного блока обеспечивает перевод вскрытых запасов в подготовительные, а при отсутствии нарезных выработок в готовые к выемке.

Очевидно, к процедуре оптимального планирования горно-подготовительных работ в полной мере должны относиться все требования, предъявляемые к процедуре планирования добычных работ, поскольку горно-подго­ товительные работы определяют направления развития последних.

Планирование горно-подготовительных работ с ис­ пользованием экономико-математических методов долж­ но осуществляться по критерию, согласованному с кри­ терием оптимального планирования очистных работ, и

258