Файл: Егурнов, Г. П. Выбор оптимальной мощности угольных и железорудных карьеров.pdf

Яу= 400 м — 49°.

Следовательно, при разработке месторождений с углом падения <рл >50° необходимо производить разнос нерабочего борта карьера. Величина разноса (расстояние от лежачего бока пласта до предель­

тупов, а следовательно, и производственная мощность карьера, ко­ торая для рассматриваемого случая рассчитывается по формуле (157), при разработке наклонных и крутых месторождений зависит от мощности пласта или залежи, угла его падения, направления выемки и ширины транспортной площадки.

Возможное число добычных уступов, рассчитанное по формулам

150

Как уже указывалось, производственная мощность карьера при разработке наклонных и крутых месторождений может быть рас­ считана по формуле (157), причем число добычных уступов, кото­ рые будут находиться одновременно в работе, определяется в зави­ симости от направления выемки по формулам (165), (166) и (167).

При отработке залежи полезного ископаемого от лежачего бока к висячему без разноса нерабочего борта карьера число уступов, рассчитанное по формуле (166), следует увеличивать на единицу за счет работ по подготовке нового нижележащего горизонта, про­ ведение первоначальной траншеи на котором будет осуществляться по полезному ископаемому. Эти работы при соблюдении указанного выше условия — приблизительного равенства Та и Ту — обеспечи­ вают объемы добычи полезного ископаемого, равные одному допол­ нительному добычному уступу. Следовательно, при выполнении ус­ ловия Го^Гу производственная мощность карьера по полезному ископаемому является величиной постоянной.

Объем вскрышных работ в данном случае, даже при постоянной производственной мощности карьера по полезному ископаемому, будет величиной переменной, так как зависит от глубины разра­ ботки месторождения и с увеличением последней возрастает.

Известно, что нормальная и эффективная работа карьера может быть достигнута при условии, чтобы его мощность по горной массе в течение длительного периода времени была сравнительно посто­ янной величиной. Вопросами исследования изменения величины коэффициента вскрыши при разработке наклонных и крутых ме­ сторождений и целесообразности ее выравнивания занимались ра­

В 1955—1956 гг. В. В. Ржевским были освещены закономерности формирования контуров карьеров в пространстве и изменения ко­ эффициента вскрыши, обоснована необходимость и экономическая целесообразность выравнивания последнего и усреднения объемов вскрышных и добычных работ [38].

А. И. Арсентьев подробно исследует эти вопросы в основном для условий Криворожского железорудного бассейна и предлагает при установлении усредненного коэффициента вскрыши разбивать ра­ боту карьера по времени на несколько периодов, используя при этом график зависимости объемов вскрышных работ от объемов извле­ каемого полезного ископаемого Р, т. е. V = f(P). Обычно в первый период работы карьера коэффициент вскрыши принимается не­ сколько выше среднего, а в последующие периоды — ниже среднего. Например, по данным А. И. Арсентьева, для карьера ЮГОК (I оче­ редь) в первый период нормальной эксплуатации карьера продол­ жительностью 11 лет усредненный “коэффициент вскрыши составит 0,64 м3/м3 (при среднем коэффициенте вскрыши 0,63 м3/м3), во вто­ рой период продолжительностью 17 лет — 0,27 м3/м3.

Величина среднего по месторождению коэффициента вскрыши может быть определена из выражений:

151

без разноса лежачего борта

§ 2. Исследование зависимости себестоимости добычи полезного ископаемого от длины фронта работ и производственной мощности карьера по добыче

В практике проектирования могут быть три случая расчета про­ изводственной мощности карьера по приведенным выше формулам:

размеры месторождения достаточно велики, и решается задача определения рациональных размеров карьерного поля (раскройка крупных карьерных месторождений на отдельные карьерные поля); размеры месторождения сравнительно невелики (разработка осуществляется одним карьером), и решается задача определения рациональных параметров производственной мощности карьера; размеры месторождения невелики, но вместе с тем величина про­ изводственной мощности карьера задана (например, условиями

•сбыта продукции) и решается задача определения длины карьер­ ного поля, при которой обеспечиваются наиболее высокие технико­ экономические показатели работы карьера заданной производст­ венной мощности.

Для решения этих задач исследуем влияние длины фронта ра­ бот карьера на величины себестоимости выемки 1 м3 вскрыши и до­ бычи 1 м3 полезного ископаемого при переменной производственной ■мощности карьера, рассчитываемой по формулам (156) и (157). Характер зависимостей CB= f (ЬфР) и Сд = /(£фР) исследуем с по­ мощью экономико-математических моделей соответствующих про­ цессов и решения их на ЭВМ.

Вскрышные работы

Себестоимость выемки 1 м3 вскрыши Св для рассматриваемого случая будет складываться из затрат в пределах уступа св.у на экс­ кавацию, содержание, передвижку и амортизацию ж.-д. путей (или автодорог, конвейерных ставов); на буровзрывные работы св. бз! на транспортирование вскрыши св. т; на электроэнергию, расходуе­ мую при транспортировании породы, св. тэ (только при электровоз­ ной откатке); на внешнее отвалообразование — экскавацию, содер­ жание, переукладку и амортизацию ж.-д. путей (или автодорог, кон­ вейерных ставов), транспортирование, планировку — при плужном

152

или бульдозерном отвалообразовании) св. 0 и прочие денежные за­ траты св. Пр (общекарьерные расходы, оплата услуг вспомогатель­ ных цехов и др.) *:

зовании различных видов транспорта приведены в табл. 48 и 57. А н а л и з з а т р а т cB.y = f(L $ p) был произведен выше при рас­ смотрении схем развития путей на уступах и определении длины фронта работ на один экскаватор. На основании этого анализа (см. § 1 главы II) установлено, что величина соответствующих затрат в пределах уступа св. у с увеличением фронта работ также возра­

стает.

Затраты на буровзрывные работы св. бз не зависят от длины фронта работ (см. формулу табл. 57). Величина этих затрат опреде­ ляется в основном способом бурения (типом бурового станка или его производительностью), физико-механическими свойствами раз­

следует из расчетной формулы (см. табл. 48), с увеличением длины фронта работ будет возрастать.

В связи с тем, что при определении затрат на транспортирование породы при электровозной откатке в стоимость машино-смены не включены расходы на электроэнергию, в уравнении (172) предус­ мотрена составляющая св. э, учитывающая затраты по этой статье расходов. Величина св. э с увеличением фронта работ карьера, как это видно из расчетной формулы (см. табл. 48) и данных табл. 51,

р о д ы св. о не зависят от величины Афр (см. формулу табл. 48), но с увеличением длины фронта работ производственная мощность карьера по вскрыше QT. в будет возрастать в такой же степени, как и величина АфР, в то время как длина фронта работ отвала L0 будет увеличиваться значительно меньшими темпами. Величина св. 0 сни­ жается незначительно, например при работе экскаваторов ЭКГ-8 на вскрыше и отвалах и высоте отвалов Я от= 30 м при изменении длины фронта работ от 1 до 2 км величина св. 0 уменьшится от 0,068

до 0,062 руб/м3.

П р о ч и е з а т р а т ы св. пр, как видно из характера расходов, включаемых в эту статью, также не зависят от длины фронта работ (величина их учитывается обычно с помощью коэффициента, увели­ чивающего общую себестоимость Св).

* Приведенная структура себестоимости вскрышных работ соответствует дей­ ствующим в горной промышленности методикам списания затрат на эти работы; затраты по амортизации горно-капитальных работ, зданий и сооружений учитыва­ ются при расчете себестоимости добычи полезного ископаемого.

153

сл

Сл