Файл: Байков, Б. Н. Технико-экономическое нормирование потерь и разубоживания полезных ископаемых при добыче.pdf

Размеры перечисленных видов эксплуатационных потерь и разубожнвания при подземных работах зависят от параметров сис­ темы разработки, принятых для условии конкретного выемочного блока (участка). Поэтому и нормативы потерь и разубожнвания должны устанавливаться дифференцированно для каждого выемоч­ ного блока (участка), имеющего свои специфические условия раз­ работки: крепость и устойчивость горных пород, их взрываемость, обводненность, сыпучесть, содержание и распространение полез­ ных компонентов и др.

Очевидно, что задача нормирования потерь и разубожнвания полезных ископаемых на стадии эксплуатации месторождения должна решаться самим горнодобывающим предприятием с ис­ пользованием достоверных сведении о горно-геологических и горно­ технических особенностях конкретного блока или выемочного участка.

Определение нормативных потерь н разубожнвания, как было сказано ранее, должно производиться путем отыскания такого их уровня, который применительно к конкретным геологическим, технологическим, организационным п экономическим условиям данного месторождения обеспечивал бы достижение некоторого оптимального с народнохозяйственной точки зрения сочетания раз­ личных качественных и количественных показателей его эксплуа­ тации. Поэтому экономическим критерием оценки такого опти­ мального сочетания и принята дифференциальная горная рента пли прибыль, получаемая в результате погашения балансовых запасов блока (участка).

Необходимость нормирования потерь и разубожнвания может возникнуть на стадии как ведения эксплуатационных работ, так и проектирования горнодобывающего предприятия. На стадии проектирования горнодобывающего предприятия определение оп­ тимального уровня потерь и разубожнвания начинается с выбора системы разработки.

Как отмечалось выше, при выборе системы разработки как в технических проектах, так и в процессе эксплуатации месторожде­ ния прежде всего рассматриваются постоянно действующие фак­ торы (см. § 2, глава I). Далее рассматриваются переменные фак­ торы, которые также могут влиять на выбор системы разработки.

В результате рассмотрения указанных факторов устанавлива­ ются 2—3 системы разработки (или несколько вариантов одной системы), одинаково пригодные для применения в данных усло­ виях н отвечающие условиям безопасности ведения горных работ

(рис. 3).

Для этих систем разработки определяются основные пара­ метры — высота этажа, высота подэтажа, длина блока, размеры рудных целиков и др. Для каждой из сравниваемых систем кон­ структивным, расчетным, графо-аналитическим или статистиче­ ским методом устанавливается уровень потерь и разубожнвания. Далее в последовательности, приведенной в табл. 1, производится

38

технико-экономическое обоснование их нормативных значений. Такими значениями будут показатели рациональной системы (варианта) разработки, дающей максимальную прибыль при разjjhöOTKè поі'аЬіііьмых запасов.

На первом этапе внедрения и освоения принятой техническим проектом системы разработки на руднике (шахте) проектный уро­ вень потерь и разубоживання по системе разработки будет нор­ мативным. На стадии проектирования предприятия, как правило,

Рис. 3. Последовательность операции установления нормативных потерь и разубоживання при подземной добыче

отдельные участки месторождения не могут быть детально разве­ даны и изучены. Поэтому все проектные решения основываются в какой-то мере на ориентировочных сведениях о крепости и устой­ чивости горных пород и руд, величине и характере проявления горного давления и других показателях, необходимых при выборе системы разработки и установлении ее параметров. Один из опре­ деляющих показателей на этом этапе — безопасность ведения гор­ ных работ. Нормативы потерь и разубоживання, установленные в проектных материалах, будут временными. Точность и надеж­ ность этих показателей будут зависеть от изученности горно-геоло­ гических и горнотехнических условий разработки месторождений на стадии проектирования.

По мере освоения месторождения, проведения подготовитель­ ных, нарезных п очистных выработок накапливаются и уточняются сведения о горно-геологических и горнотехнических условиях мес­ торождения или отдельного его участка: геометрии залегания рудных тел, крепости и устойчивости горных пород и руд, текто­ нике и гидрогеологии отдельных участков, качестве и ценности по­

39

лезных компонентов и т. д. В результате этого может появиться необходимость пересмотра параметров ранее принятой системы разработки или технических средств ведения добычных работ. В одних случаях в связи с неподтвердившейся величиной и харак­ тером горного давления могут быть пересмотрены размеры цели­ ков или принят другой способ поддержания очистного пространства (полная или частичная замена рудных целиков искусственными целиками, твердеющей закладкой или каким-либо другим спосо­ бом). В других случаях могут появиться возможности усовершенст­ вования технологических процессов отбойки, погрузки, доставки или выпуска руды и т. п. В этих случаях необходим пересчет или уточнение проектных нормативов потерь и разубожнвания.

Врезультате корректирования параметров системы разработки

иуточнения некоторых технологических вопросов ведения добыч­ ных работ могут выявиться и новые показатели извлечения полез­ ного ископаемого, т. е. создается новый вариант системы разра­

ботки с отличающимся от проектного уровнем извлечения и дру­ гими технико-экономическими показателями. Если технико-эконо­ мические показатели этой системы (варианта) будут значительно хуже проектных, необходимо пересмотреть параметры системы разработки или заменить ее другой, более соответствующей уточ­ ненным горно-геологическим и горнотехническим условиям и отве­ чающей возможности применения более совершенной технологии ведения горных работ.

Таким образом, для определения нормативных потерь и разубоживания при подземном способе добычи на стадии как эксплуа­ тации месторождения, так и проектирования возникает необходи­ мость сопоставления двух или более технически возможных для отработки данного выемочного блока (участка) вариантов. Вариант, при котором обеспечивается получение максимальной прибыли (дифференциальной ренты), рекомендуется к примене­ нию. Потери и разубоживание, определенные для этого варианта, принимаются в качестве нормативных.

Исходными данными для установления нормативных потерь и разубожнвания будут служить значения этих показателей, присущие сравниваемым системам разработки или разновидностям (вариантам) одной и той же системы, примененной в конкретных условиях. Определение норм производится на основании принятых для сравниваемых систем параметров: высоты этажа или под­ этажа; длины блока; размеров целиков; расстояний между выпуск­ ными отверстиями; предусматриваемого режима п организации работ.

Вследствие большого многообразия горнотехнических условий эксплуатации месторождений и применяемых систем разработки не всегда удается для каждой из них с достаточной точностью определить уровень потерь и разубожнвания. Чтобы избежать возможных ошибок, следует установить методы определения исход-- ных данных, необходимых для последующего расчета нормативных

40

потерь и разубоживаиия, а также определить область применения этих методов.

Для систем разработки с открытым очистным пространством, магазипированием руды, закладкой, закладкой и креплением очист­ ного пространства потери и разубоживание по вариантам опреде­ ляются конструктивным методом путем построения на геолого­ маркшейдерских планах и разрезах элементов системы разработки и прямых замеров объемов извлекаемой и теряемой части полез­ ного ископаемого и совместно вынимаемых пород и некондицион­ ных руд.

Потери полезного компонента рассчитываются тогда, когда содержание его в целиках и камерах отличается от среднего со­ держания в погашаемых запасах блока. В этом случае запасы каждого элемента блока п погашаемые запасы умножаются на соответствующие значения содержания в них полезных компо­ нентов.

Целесообразность оставления в выработанном пространстве или извлечения запасов полезного ископаемого из целиков решается технико-экономическими расчетами. Затраты, связанные с выемкой целиков или заменой их искусственными целиками, включаются в себестоимость добычи 1 т полезного ископаемого сравниваемого варианта системы разработки.

Для системы разработки с обрушением руды и налегающих пород потери и разубоживание для сравниваемых вариантов раз­ работки нормируемого блока определяются с помощью различных расчетных методов прогнозирования показателей извлечения, хо­ рошо зарекомендовавших себя на практике. К таким методам относятся методы, разработанные Г. М. Малаховым, В. В. Кули­ ковым, Н. Г. Дубыниным, И. К. Куниным и другими [19, 28, 29, 30, 34, 35, 36 и 48]. В остальных случаях используются статисти­ ческие данные применения сравниваемых вариантов на руднике или в аналогичных условиях других рудников, т. е. статистический метод определения показателей.

На практике, как правило, при определении потерь и разубоживания для одной системы разработки используются одновре­ менно 2—3 метода. Например, для системы разработки угольных месторождений длинными столбами по простиранию потери могут быть определены конструктивным методом в сочетании со стати­ стическим. При этом общие потери по участку определяются кон­ структивным методом, а отдельные параметры системы и виды потерь (размеры целиков, количество совместно вынимаемых пу­ стых пород и т. п.) могут быть установлены на основе статистиче­ ских или опытных данных. Для системы разработки с обрушением руды используются совместно расчетный и статистический мето­ ды. При этом потери и разубоживание по дозам выпуска опреде­ ляются расчетным методом, а закономерности выпуска, характер зависимости между объемами выпускаемой руды и примешивае­ мых пустых пород могут быть определен по данным блока (уча­

41

стка) с аналогичными горнотехническими условиями, т. е. стати­ стическим методом.

Ниже кратко излагаются различные, наиболее распространен­ ные методы прогнозного определения потерь н разубоживания, которые с успехом могут быть использованы при установлении нормативов этих показателен.

§ 2. Конструктивный метод определения потерь и разубоживания

Сущность метода состоит в установлении величины потерь с учетом конструктивных параметров систем (вариантов) разра­ ботки (см. рис. 3), принятых для выемки нормируемого блока (участка). Расчеты основаны на измерении объемов теряемого по­ лезного ископаемого (целиков) на геолого-маркшейдерских пла­ нах и разрезах, благодаря чему обеспечивается надежность пока­ зателен.

Потери полезного ископаемого в целом по блоку определяются по формуле

разования, т; Б — погашаемые балансовые запасы полезного ис­

лезных компонентов производится по условному содержанию ос­

Если организацией добычных работ предусматривается после­ дующая отработка целиков, оставленных при отработке камерных запасов, то при определении потерь необходимо учитывать пол­ ноту извлечения запасов полезных ископаемых из междукамерных целиков, потолочин (подштрековых целиков), днищ (надштрековых целиков) [61].

В основу определения величины разубоживания при конструк­ тивном методе также положен принцип непосредственных измере­ ний на планах и разрезах. Замеряются участки вмещающих пород

42