Файл: Иванов, В. А. Интенсификация производства на горнорудных предприятиях.pdf

ляется граничным коэффициентом вскрыши, расчету которого посвящено много научных работ. Например, «Нормы техноло­ гического проектирования для открытых работ», действующие в Министерстве черной металлургии, экономически целесооб­ разный коэффициент вскрыши определяют как частное от де­ ления разницы себестоимости добычи руды подземным и от­ крытым способами на средневзвешенную себестоимость удале­ ния единицы вскрышных пород. При этом учитывают выход концентрата из руды, добываемой подземным и открытым спо­ собами, соответственно себестоимость обогатительного передела, удельные капитальные вложения при добыче руды, обогащении, вскрыше. Как видим, такое определение не учитывает ущерба, наносимого открытыми работами окружающей среде, и включает отдельные составляющие, величина которых определяется часто конъюнктурными или субъективными соображениями.

В нормах сделана оговорка, что при расчете экономически целесообразного коэффициента вскрыши все стоимостные и технические показатели могут приниматься по аналогии с про­ грессивными действующими горно-обогатительными предприя­ тиями, что также связано с субъективными оценками.

Технико-экономическое сравнение открытого и подземного способов разработки, выполненное в НИИКМА на примере Коробковского месторождения железистых кварцитов с учетом затрат на рекультивацию земель, показало их равноценность по затратам на 1 т окатышей. Годовой экономический народнохо­ зяйственный эффект от разработки Коробковского месторожде­ ния подземным способом вместо принятого ранее открытого мо­ жет составить 22 млн. руб.

Для получения объективной оценки способа разработки не­ обходимо, чтобы проектирование рудника для подземного спо­ соба разработки велось по методологии, аналогичной в прин­ ципе с открытыми работами. Между тем «Нормы технологиче­ ского проектирования горнодобывающих предприятий черной металлургии с подземным способом разработки» основной по­ казатель— максимальную годовую производственную мощность рудника — определяют по условиям развития очистных работ, темпы которого могут изменяться в широких пределах.

Нормы рекомендуют годовую производственную мощность подземного рудника дополнительно проверять по коэффициен­

эффициент 1,1—1,3). Нормы не содержат основных факторов показателей интенсивности разработки — понятия очистного забоя для каждой системы и нагрузки на него, которые факти­ чески определяют интенсивность работы рудника и уровень производительности труда. За основу принимается горизонталь­ ная площадь рудника, которая будто бы одна определяет его мощность. Между тем вертикальная мощность залежи, высота

23

этажа, в котором можно разместить по вертикали достаточно большое число забоев на одной и той же горизонтальной пло­ щади, определяют не в меньшей мере возможную мощность рудника.

В нормах для проектирования рудников с подземным спо­

ных выработок, на транспорте и шахтном подъеме определяется в зависимости от годовой производственной мощности рудника. Например, при годовой производственной мощности рудника 15 млн. т общая списочная численность работающих на очист­ ной выемке в среднем должна составлять 1200 человек, на шахтном транспорте и подъеме 600 человек, а всего подземных 1800 человек. Следовательно, годовая производительность тру­ да подземного работающего составит 8350 т сырой руды. Уже давно достигнута годовая выработка подземного рабочего более 13 000 т на шведском руднике «Кируна» (и на других). Таким образом, нормы допускают проектирование подземных рудни­ ков с показателями худшими, чем уже достигнуты. Такие рас­ четные показатели проектов при обосновании выбора способа разработки в сложных случаях приводят к необоснованным вы­ водам. Примером этого может служить оценка способа разра­ ботки Канарского железорудного месторождения. В процессе проектирования варианта разработки подземным способом это­ го крупнейшего в мире магнетитового месторождения с запа­ сами более 1,2 млрд, т руды со средним содержанием железа 39%, серы 0,7%, фосфора 0,23% и годовой мощностью 21 млн. т руды институт Кривбасспроект определил выработку работаю­ щего на горных работах 4728 т/год сырой руды или в два раза меньшую, чем предусмотрено нормами технологического про­ ектирования, и в 3,5 раза меньшую, чем достигнута в мировой практике на железных рудниках такой мощности. Отсюда себе­ стоимость добычи 1 т руды равна 2,75 руб. (для варианта от­ крытых работ 2,5 руб.). Несмотря на меньшие удельные капи­ тальные затраты по руднику на 1 т годовой мощности (12,72 руб. вместо 20,29 руб. при открытом способе), вопрос о способах разработки этого месторождения вызвал дискуссии, которые можно объяснить недостатками варианта проекта под­ земного рудника, так как в нем полностью не учтены современ­ ные достижения. В варианте проекта открытого рудника зало­ жены новейшие техника и технология. Ясно, что сравнение спо­ собов разработки в таких условиях окажется несопоставимым и ошибочным.

Уникальные запасы магнетитовой руды, обводненность по­ дрывающих пород мощностью до 200 м, сосредоточенность за­ пасов различного качества в двух рудных телах, протяженность которых прослеживается на глубину более 1200 м, делают осо­ бенно перспективным подземный способ разработки.

24

Однако проектировать подземный рудник на Канарском ме­ сторождении обычными типовыми приемами с использованием,- только решений, допущенных действующими нормами проекти­ рования, нельзя. Можно, например, предполагать, что выполнение

добыче сырой руды, не менее 45—50 т при себестоимости руды

экспертизы приведены в табл. 3. Они подтверждают целесооб­ разность разработки месторождения подземным способом.

Оптимальному выбору способа разработки за рубежом также уделяют большое внимание. Приведем один пример '. Профессор университета в шта­ те Миннесота (США) Пфляйдер (специалист в области разработки полезных, ископаемых) для определения по какому-то условному массивному рудному телу сравнительной эффективности открытого и подземного способов разра­

54 т/чел-смену. С учетом коэффициента вскрыши 0,8 и 3,1 по горной массе

25;

достигнутую производительность труда рабочего подземных рудников ■(включая работающих на поверхности) при системах разработки, т/чел-смеиу:

Как было сказано, одним из общих недостатков подземного ■способа разработки является необходимость оставления в нед­ рах значительной доли запасов, вызванная принятой техноло­ гией разработки, или потеря их в результате нарушения техно­ логии. На наш взгляд, оставление некоторого количества запа-'

•сов в недрах по технологическим причинам не является поте­ рей запасов в обычном смысле.

Является ли предусмотренное технологией (например, при разработке неограниченных запасов железистых кварцитов под­ земным способом) оставление в недрах 40—50% малоценных руд в виде целиков, поддерживающих от обрушения очистные забои (камеры и поверхность), потерей общественного богат­ ства при разработке руды наиболее эффективной системой? Безусловно нет. Разработка таким способом железистых квар-

.цитов обеспечивает достижение высокой производительности труда, минимальных текущих потерь руды и ее разубоживания, высокой безопасности работ, наименьшей себестоимости руды по сравнению с другими системами, полную ликвидацию по­ вреждения поверхности, охрану окружающей среды.

Целики кварцитов, оставляемые под землей для поддержа­ ния камер и поверхности, позволяют без нанесения ущерба природе и земле использовать большую часть запасов полезно­ го ископаемого. Следовательно, они представляют собою свое-

26

образные строительные конструкции, которые обладают не меньшей потребительной стоимостью, чем оставшееся в целиках

железо.

Целики, поддерживающие поверхность и отработанные ка­ меры, образуют огромные и превосходнейшие хранилища, на­ пример, природного газа, нефти, питьевой воды, на сооружение которых обычно требуются затраты. Экономичность использо­ вания подземных хранилищ нефти и газа в народном хозяйст­ ве общеизвестна.

Создание подземных хранилищ для газа и нефти вблизи крупных промышленных центров является важным хозяйствен­ ным мероприятием. Ведь только годовая потребность в при­ родном газе Старооскольского района для обжига окатышей до­ стигнет 611 млн. м3, Железногорского 434 млн. м3. При соору­ жении металлургического завода в районе КМА потребности в газе возрастут. Даже по этим соображениям в районе КМА целесообразно вести разработку магнетитовых железистых кварцитов на отдельных месторождениях подземным способом.

ширения Первомайского рудника и доказали выгодность широ­ кого вовлечения в разработку подземным способом легкообогащаемых магнетитовых кварцитов, запасы которых в шахтном поле этого рудника превышают 1 млрд. т. Расчеты показали полную рентабельность работы горно-обогатительного комплек­

(магнетитовых) кварцитов в Криворожском бассейне, залега­ ющих в полях действующих шахт и между ними, а также на участках, примыкающих к горным отводам горно-обогатитель­ ных комбинатов до глубины 1500 м, оцениваются в 24,6 млрд. т.

Возможность строительства подземных кварцитных рудни­ ков особенно велика в районе Курской магнитной аномалии

(КМА).

По современным геологическим данным, КМА простирается от Смоленска до Ростова-на-Дону полосою 850 км на 250 км. Здесь залегают триллионы тонн железистых кварцитов и 60— 70 млрд, т железных руд с содержанием железа 58—62%. Одновременная разработка железистых кварцитов и богатых руд, залегающих на значительной глубине, подземным способом создает идеальный вариант замкнутой технологической схемы отработки железорудного месторождения. Выемка железистых кварцитов высокоэффективными системами с открытым очист­ ным выработанным пространством, обогащение кварцитов маг­ нитным способом с получением сверхбогатых концентратов и использование отходов фабрик для гидравлической закладки

27