Оптимизация объемов, готовых к выемке запасов на карьерах, разрабатывающих крутопадающие комплексные месторождения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.15.03, кандидат технических наук Бессмертный, Константин Эдуардович
- Специальность ВАК РФ05.15.03
- Количество страниц 138
Оглавление диссертации кандидат технических наук Бессмертный, Константин Эдуардович
СОДЕРЖАНИЕ
стр
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ
ЦЕЛЬ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ.
1.1. Обзор литературы по вопросу повышения на— 10 дежности горных работ на карьерах, разрабатывающих крутопадающие комплексные место — рождения, управлением величиной объемов готовых к выемке запасов.
1.2. Цель, задачи и методика исследования
Глава 2. РОЛЬ ГОТОВЫХ К ВЫЕМКЕ ЗАПАСОВ В
РАБОТЕ КАРЬЕРОВ, РАЗРАБАТЫВАЮЩИХ КРУТО ПАДАЮЩИЕ КОМПЛЕКСНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ.
2.1 Виды и назначение запасов на карьерах
2.2. Определение надежности работы системы карьер
2.3. Стабилизация производительности карьера, 50 разрабатывающего крутопадающее комплексное месторождение.
2.4 Выводы
Глава 3. ФОРМИРОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНОЙ РАБОЧЕЙ
ЗОНЫ КАРЬЕРОВ УПРАВЛЕНИЕМ ГОТОВЫМИ К ВЫЕМКЕ ЗАПАСАМИ.
3.1. Формирование рабочей зоны карьера при 62 нормативном подвигании уступов.
3.2. Формирование рабочей зоны карьера, обеспе— 70 чивающей надежность работы системы—карьер.
3.3. Определение числа перегонов экскаваторов, как 75 функции объемов готовых к выемке запасов.
3.4. Нормирование объемов готовых к выемке за— 79 пасов.
3.5 Выводы
Глава 4 ОЦЕНКА ВЕРОЯТНОСТНОГО ХАРАКТЕРА ОБЪЕМОВ ГОТОВЫХ К ВЫЕМКЕ ЗАПАСОВ НА КАРЬЕРЕ.
4.1. Установление закона распределения объемов готовых к выемке запасов на карьерах, разрабатывающих крутопадающие месторождения.
4.2. Выводы.
104
Глава 5. УСТАНОВЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ОБЪЕМОВ
ГОТОВЫХ К ВЫЕМКЕ ЗАПАСОВ НА КАРЬЕРАХ АО "КАРЕЛЬСКИЙ ОКАТЫШ".
5.1. Горногеологические условия месторождения
5.2. Современное состояние работ. Установление ис— 110 ходных данных для определения величины объемов готовых к выемке запасов.
5.3. Определение величины объемов готовых к выемке 115 запасов при календарном планировании горных
работ.
5.4. Расчет ожидаемой экономической эффективности 118 от предлагаемого неравномерного распределения готовых к выемке запасов по высоте борта.
5.5 Расчет эффективности добычи попутного полез— 122 но го ископаемого.
5.6 Выводы. 126 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 127 ЛИТЕРАТУРА
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Открытая разработка месторождений полезных ископаемых», 05.15.03 шифр ВАК
Обоснование производственной мощности карьеров, разрабатывающих крутопадающие месторождения с переменным направлением углубки2006 год, кандидат технических наук Ишкулова, Индира Анваровна
Обоснование методов оценки эффективности проектных решений при строительстве рудных карьеров2003 год, доктор технических наук Фомин, Сергей Игоревич
Обоснование методов определения параметров и показателей открытой разработки сложноструктурных карбонатных месторождений2008 год, кандидат технических наук Иванов, Владимир Викторович
Определение параметров и показателей открытой разработки месторождений нерудных строительных материалов с использованием мобильных дробильных комплексов2012 год, кандидат технических наук Фауль, Альберт Альбертович
Обоснование технологии разработки крутопадающих вытянутых месторождений при ликвидации отставания вскрышных работ2008 год, кандидат технических наук Черепанов, Евгений Викторович
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оптимизация объемов, готовых к выемке запасов на карьерах, разрабатывающих крутопадающие комплексные месторождения»
ВВЕДЕНИЕ.
Основная задача современного горного производства — ком — плексная разработка основного вида ресурсов земных недр — месторождений полезных ископаемых, подразделяемых на место — рождения однородного состава и комплексные. Большинство месторождений, разрабатываемых в настоящее время, отнесено именно к группе месторождений однородного состава. Это приводит к тому, что осваивают более богатые месторождения и извлекают лишь тот полезный компонент, который нужен данной отрасли.
В условиях возрастающего стремления к безотходной или малоотходной разработке первостепенной задачей является подход практически ко всем месторождениям полезных ископаемых как к комплексным.
Основной задачей освоения комплексного месторождения является стремление к более полному использованию горной массы, разрабатываемой в карьере. Исходя из необходимости комплексного освоения ресурсов зехмных недр, целесообразно считать, что все горные породы в контуре карьера потенциально являются полезными ископаемыми. Они могут быть основными и попутными. Представление о всей горной массе карьера, как об основном и попутных полезных ископаемых, отвечает требованиям безотходного произ — водства, предполагающего полное использование добываемого минерального сырья.
Подход к горным породам в контуре карьера, как к полезным ископаемым, является насущной необходимостью решения задачи нового прогрессивного направления в области горной науки и производства—комплексного освоения месторождений твердых полезных
ископаемых, под которым прежде всего понимается полное использование всех составляющих карьерное поле пород.
Однако при проектировании до сих пор используются методики, характерные для месторождений однородного состава.
Основной задачей повышения комплексности использования недр является увеличение выхода конечной продукции с единицы горной массы. Поэтому более объективным и удобным показателем эффективности открытого способа разработки комплексных месторождений полезных ископаемых является коэффициент выемки того или иного вида горных пород в карьере \51\, представляющий собой отношение количества добываемого вида горных пород к количеству разрабатываемой горной массы. Практически — это коэффициент выхода того или иного вида горных пород (полезных ископаемых или отходов) с единицы горной массы.
Уменьшение отходов горного и обогатительного производств с увеличением числа извлекаемых полезных ископаемых из недр и компонентов из минерального сырья повышает эффективность открытого способа разработки.
При создании и эксплуатации любой технической системы, и карьеров в том числе, большое значение имеет повышение и поддержание в течение длительного промежутка времени надежности ее функционирования. Количественные требования по надежности позволяют при проектировании и эксплуатации карьера осуществлять технологические мероприятия с целью повышения надежности ведения горных работ.
Предметом исследований в настоящей диссертационной работе является нормирование объемов готовых к выемке запасов и управ —
ление их величиной, позволяющее регулировать надежность работы системы — карьер.
На современных карьерах, отрабатывающих крутопадающие залежи большой глубины, пренебрежение объективными законами горной науки, сокращение объемов готовых к выемке запасов может привести к уменьшению производительности карьера, за которым возможна даже остановка карьера.
Исследования проводились применительно к крутопадающим месторождениям сложной формы при значительной глубине карьеров. Объектом исследований послужили рудные карьеры Кольского полуострова, карьеры АО "Карельский окатыш", карьер АО "Коршуновский ГОК".
Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заключения.
В первой главе дается обзор литературных источников по рассматриваемым в диссертации вопросам, изложены цель, задачи и методика исследования.
Во второй главе рассматривается роль объемов готовых к выемке запасов в работе карьера, определяется надежность работы системы — карьер, дается методика стабилизации производительности карьера по горной массе и основному полезныму ископаемому на период уравновешенности спроса и предложения.
Третья глава посвящена исследованию формирования рабочей зоны карьера при управлении объемами готовых к выемке запасов. Предлагается методика нормирования готовых к выемке запасов на карьерах, разрабатывающих крутопадающие комплексные место — рождения.
В четвертой главе исследуется вероятностный характер объемов готовых к выемке запасов, устанавливается закон их распределения.
Пятая глава посвящена установлению объемов готовых к выемке запасов на Центральном карьере АО "Карельский окатыш", обеспечивающих надежность работы системы — карьер с использованием предложенной методики.
Работа заканчивается обобщающими выводами и рекомендациями.
Диссертация написана по материалам научных исследований, выполненных автором в Санкт-Петербургском государственном горном институте (техническом университете) им. Г.В. Плеханова в период обучения в аспирантуре на кафедре Разработки месторождений открытым способом, в период с 1993 по 1996 гг.
По результатам выполненных исследований автором опубликованы следующие работы:
Бессмертный К.Э. Фомин С.И. "Повышение надежности работы системы-карьер в арктических условиях". Тезисы международного симпозиума "Горное дело в арктике", изд. СПГГИ, Спб, 1994г.
Бессмертный К.Э. Фомин С.И. "Определение надежности работы системы — карьер при разработке комплексных месторождений". Сборник "Развитие сырьевой базы промышленных предприятий Урала", Магнитогорск, 1995 г.
Бессмертный К.Э. "Повышение надежности карьеров разрабатывающих комплексные месторождения". Тезисы научной конференции студентов и молодых ученых СПГГИ "Полезные ископаемые России и их освоение". Изд СПГГИ, Сиб, 1996 г.
Бессмертный К.Э. Повышение надежности работы карьеров. Сборник трудов молодых ученых СПГГИ. Изд СПГТИ, Спб, 1996 г.
Автор приносит искреннюю благодарность научному руково — дителю профессору Г. А. Холоднякову и коллективу кафедры Разработки месторождений открытым способом за оказанную помощь и всемерную поддержку при выполнении диссертационной работы.
I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ. ЦЕЛЬ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ.
1.1. Обзор литературы по вопросу повышения надежности горных работ на карьерах, разрабатывающих комплексные крутопадающие месторождения, управлением величиной объемов готовых к выемке запасов.
В настоящее время в литературе вопросам комплексного использования минерального сырья уделяется много внимания.
Экономические результаты открытой разработки комплексных месторождений зависят от количества отходов горных пород в общем объеме добываемой горной массы. Чем меньше отходов горного производства, тем выше экономичность открытой разработки полезных ископаемых. Г. А. Холодняков \64\ вводит понятие коэффициента выемки. Коэффициент выемки характеризует удельный вес как добываемых полезных ископаемых, так и отходов в общем объеме горной массы в различные периоды работы карьера. Коэффициент выемки 1 —го вида горных пород (К^ представляет собой отношение количества добываемого вида горных пород (Р|) к количеству разрабатываемой горной массы (О) :
К^^/О (1.1.)
Коэффициент выемки может стать коэффициентом добычи, если речь идет о полезных ископаемых, или коэффициентом отходов, если речь идет о горных породах — отходах карьера.
При разработке комплексного месторождения необходимо отойти от концепции разработки месторождения, как источника одного полезного ископаемого, и требуется выделить несколько технологических видов полезных ископаемых, требующих в дальнейшем различных
схем обогащения или другого вида переработки. Объем их добычи в карьере зависит от производительности по основному и попутным полезным ископаемым. Основным направлением стабилизации производительности по попутным полезным ископаемым является формирование специальных складов для каждого полезного ископаемого \65\.
В литературе по вопросу повышения надежности горных работ карьеров часть работ касается управления шириной рабочих площадок с целью повышения уровня надежности карьеров. Так как ширина рабочей площадки — один из основных параметров определения объемов готовых к выемке запасов, рассмотрим эти работы.
А.И. Арсентьев \6\ исследовал влияние ширины рабочих площадок на величину эксплуатационного коэффициента вскрыши, который характеризует режим горных работ карьеров. Из практики работы железорудных карьеров автор установил, что с увеличением угла откоса рабочего борта карьера, т.е. с "уменьшением ширины рабочих площадок, величина усредненного эксплуатационного коэффициента вскрыши уменьшается. А.И. Арсентьев предлагает принимать среднюю необходимую ширину рабочей площадки рудного уступа, рассчитанную по формуле:
В = Ваш - £ ь (1.2)
где; Вш1п— минимальная ширина рабочей площадки, учитывающая размещение взорванной горной массы после взрыва, железнодорожных путей, автодорог, бурового и добычного оборудования и линий электропередач, м;
х — нормативный коэффициент резерва запасов руды, лет;
Ар — годовая производительность карьера по руде, м ;
Ьр — длина рудного фронта в карьере, м;
Ь — высота уступа, м.
В работе \11\ авторы предлагают при развитии горных работ соблюдать условие:
Во. = В. + (V, м, (1.3.)
где: Во1 — минимальная расчетная ширина рабочей площадки 1 —го уступа в начале рассматриваемого периода, м;
В} — фактическая ширина рабочей площадки 1 — го уступа в начале рассматриваемого периода, м;
I — продолжительность рассматриваемого периода, годы;
^¿+1 — соответственно скорости подвигания 1 —го и нижележащего (1+1) —го уступов, м/год.
В результате исследования процесса функционирования карьера А. И. Арсентьев, В. Л. Бложе, А. Ф. Богачев, Б. К. Оводенко и др. \7,11\ установили, что для достижения надежности в работе карьера внутри каждого технологического процесса, между отдельными звеньями карьера, включаются различные резервные элементы. Все возможные резервы в карьере классифицируются по признаку объекта резервирования:
1) Резервы числа и принятой производительности основного и вспомогательного оборудования;
2) Резервы запасов руды и вскрышных пород;
3) Резервы параметров систем разработки и способов вскрытия, которые включают ширину рабочих площадок;
4) Резервы транспортных и энергетических коммуникаций;
5) Резервы запасных частей.
Авторы отмечают, что успешная работа карьера обуславливается как надежностью функционирования отдельных его звеньев, так и наличием достаточных запасов, позволяющих уменьшить зависимость звеньев друг от друга. Исследования показали, что за счет резервирования элементов системы разработки и процессов можно достичь весьма высокой степени надежности карьера, однако при этом будут иметь место большие экономические затраты для создания и поддержания резервов.
Н.В.Мельников \41.42.\ рекомендовал в скальных породах определять минимальную ширину рабочей площадки по формуле:
В ~ a +z + a + а, +а~, м. Г1.4)
р п b 3
где ар — ширина развала, м;
Z — расстояние от кромки развала до оси пути, м; ап — ширина железнодорожного пути, м; аъ — ширина взрываемой полосы, м;
а3 — ширина полосы для создания подготовленных запасов на
расположенных ниже готэизонтах, м.
1 х '
В работе В.В. Ржевского \47\ ширина рабочей площадки может быть определена с учетом размещения оборудования, развала и коммуникаций, а также ширины полосы запасов. Сплошные продольные системы разработки (по классификации академика В.В. Ржевского) имеют значительную протяженность фронта работ на уступах. Возможность размещения всех необходимых для разработки объектов и запасов по длине рабочей площадки более благоприятна, чем при сплошных поперечных системах разработки. Поэтому ширина рабочих площадок при сплошных продольных системах может быть
принята меньшей, чем при сплошных поперечных системах разработки.
B.C. Хохряков \67\ предложил метод, в основу которого положены минимальная ширина рабочей площадки и обеспеченность карьера готовыми к выемке запасами. Сущность его состоит в том, что вначале обосновывается минимальная ширина рабочей площадки, а затем определяется ширина полосы готовых к выемке запасов. Для определения полосы готовых к выемке запасов задаются коэффициентом обеспеченности запасами, а затем определяют ширину рабочей площадки, с учетом ширины резервной полосы, по формуле:
В = (1.5)
Ldh
где: г3 — коэффициент обеспеченности карьера запасами;
Рк — годовая производительность карьера, м3;
Ьд — длина добычного фронта работ, м;
h — высота уступа, м.
В исследованиях Л. М. Гриценко, С. В. Пака, Ю. К. Шкута \30\ рекомендуется применение метода линейного программирования для расчета распределения готовых к выемке и подготовленных запасов по горизонтам и определения ширины рабочих площадок. Решая данную задачу, авторы приходят к выводу, что подготовленные запасы необходимо располагать на верхнем добычном уступе.
А. Ф. Богачев \21\, оценивая роль различных запасов горной массы в обеспечении надежности работы карьера, отмечает зависимость ширины рабочих площадок от характера движения запасов. Автор исследовал зависимость ширины рабочих площадок от различных факторов. Ширину рабочей площадки, в зависимости от физико-механических свойств пород, он предлагает выражать в виде:
В = а + г/ (1.6)
где: а — часть ширины рабочей площадки, включая ширину полосы под коммуникацией полосы безопасности;
г — коэффициент, учитывающий дробимость пород и высоту уступа;
Г — коэффициент крепости пород.
Автор провел анализ влияния ширины рабочей площадки на показатели работы карьера. Объем вскрыши на каждом горизонте, в строительный период, (для условия равнинного рельефа и верти — кальной углубки горных работ при двустороннем их развитии) автор предлагает определять по формуле:
V = 2(п - 1\В + кс^а)ИЬ, м3; (1.7)
где: п — число уступов в строительный период;
11 — высота уступов, м;
Ь — длина фронта работ на уступе, м;
В — ширина рабочей площадки, м;
а — угол откоса уступа, градусы.
Ширина рабочей площадки на вскрышных горизонтах связана с интенсивностью развития горных работ и производительностью карьера по полезному ископаемому:
В = — - + Ъ) м. (1.8)
где: а — годовое подвигание фронта работ, м/год;
р — угол направления углубки, градусы;
Ьг — скорость углубки, м/год;
Ширина полосы готовых к выемке запасов:
Л В - - с^а - ЫёЬ) - м. (1.9)
где В0 — минимальная ширина рабочей площадки.
На основании анализа автор делает вывод, что для сохранения необходимой скорости углубки карьера, при увеличении ширины рабочей площадки, необходимо увеличивать скорость подвигания рабочих уступов. Автором установлено, что ширина рабочей площадки оказывает влияние на производительность карьера через изменение интенсивности горных работ и изменение длины добычного фронта. Длина добычного фронта:
где Б — горизонтальная площадь залежи, м ;
А
Р~ /I
где: 1 — длина экскаваторного блока, м;
Оэ — годовая производительность экскаватора, м3 .
Ученые Ленинградского горного института им. Г. В. Плеханова провели статистический анализ ширины рабочих площадок \20\ . Анализ показал, что карьеры в большинстве случаев работают с рабочими площадками меньше минимальных. Авторы отмечают, что минимальная ширина рабочей площадки определяется с учетом полного набора ее элементов (ширина развала горной массы, полосы безопасности, ширины под различными коммуникациями и т.д.), а в действительности такой набор не всегда необходим и экономически оправдан, поэтому при проектировании необходимо дифференцировано подходить к ее определению.
Исследование \43\ С.Л. Молчанова, В.Ф. Снежко, Н.Ф. Бевза, Г.А. Советова показало, что при увеличении ширины рабочей площадки
/
текущие объемы вскрышных работ увеличиваются, в зависимости от изменения ширины рабочих площадок на добычных горизонтах. Изменение текущих объемов вскрышных пород:
АУ = АВ
-с -1) +(К -С) + ±Ь.Ь.
м. (1.12)
где ДВ — разность в ширине рабочих площадок, м; К — число добычных горизонтов; С — принятый коэффициент;
ЬВ1 —длина фронта работ по породе на 1 — ом горизонте, м; Ь — длина фронта работ на ] — ом горизонте, м; ^ — высота вскрышного уступа на ) — ом горизонте, м; Ьц — высота 1-го уступа, м; ] — порядковый номер вскрышного уступа.
При изменении ширины рабочих площадок на вскрышных горизонтах:
Л V = Л В ± - /), - М3- <1ЛЗ)
/ - '
Другая работа этих авторов \44\ посвящена установлению за — висимости изменения средней скорости подвигания уступов от изменения ширины рабочей площадки и от расположения уступов относительно дна карьера. Авторы установили, что изменение скорости подвижки нижнего уступа, а также изменение угла откоса рабочего борта карьера, при изменении ширины рабочей площадки, оказывают существенное влияние на скорость утлубки, необходимую для поддержания нормального значения угла откоса рабочего борта. При изменении ширины рабочей площадки на величину ДВ скорость углубки :
Ьг*
(* -1) Ьп
к
Тт
+ Щу
(1.14)
где: — длина рудного фронта на 1 —том горизонте, м; ф — угол откоса рабочего борта карьера при данной (В) ширине
рабочей площадки, град.; у — угол углубки карьера, град.; к — количество горизонтов.
Исследование В.Г. Близнюкова, Ю.М. Навитного, И.И. Дейнега 19\ позволило установить целесообразную ширину рабочей площадки, беспечивающую требуемое количество готовых к выемке запасов олезного ископаемого. Ширина рабочей площадки (Вн), обеспечи — ающая создание подготовленных и готовых к выемке запасов:
К а Ар
Кг -
£ Ь
Вн
/ = /
г
+ Вт/л А I и
! /=/
V
Похожие диссертационные работы по специальности «Открытая разработка месторождений полезных ископаемых», 05.15.03 шифр ВАК
Динамика формирования рабочей зоны карьера при поэтапной разработке крутопадающих месторождений2010 год, кандидат технических наук Андриевский, Павел Витальевич
Интенсификация открытой разработки комплексных месторождений цементного сырья Лаоса2001 год, кандидат технических наук Кеоманивонг Чансук
Обоснование и разработка методов проектирования карьеров при отработке рудных крутопадающих месторождений этапами2022 год, кандидат наук Овсянников Максим Павлович
Обоснование эффективных технологий открытых горных работ на основе совершенствования процесса выемки пород2004 год, доктор технических наук Шемякин, Станислав Аркадьевич
Развитие и обоснование способов и схем вскрытия рабочих горизонтов угольных карьеров1999 год, доктор технических наук Колесников, Валерий Федорович
Заключение диссертации по теме «Открытая разработка месторождений полезных ископаемых», Бессмертный, Константин Эдуардович
5.6. Выводы
1. Полученный в настоящей работе метод формирования рабочей зоны карьера управлением объемами готовых к выемке запасов, обеспечивающий надежность функционирования системы —карьер, позволил получить (для рассматриваемого периода разработки Центрального карьера АО "Карельский окатыш") оптимальные значения объемов готовых к выемке запасов и погоризонтные объемы полезного ископаемого и горной массы, предназначенные к извлечению.
2. Формирование рабочей зоны карьера по методу, изложенному в настоящей работе, позволяет получить годовой экономический эффект для данных условий разработки 950 млн.руб.
3. Оптимальная величина объемов готовых к выемке запасов Центрального карьера АО "Карельский окатыш", для рассматриваемого периода разработки, определенная по минимуму суммарных затрат, связанных с готовыми к выемке запасами (Sco = 2180млн.руб.), составляет: ДР= 190000 т.
4. Разработка геллефлинтов, как попутного полезного ископаемого, на Центральном карьере АО "Карельский окатыш" позволяет получать годовой экономический эффект в размере 27300 млн.руб.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Диссертация представляет собой законченную научно — исследовательскую квалификационную работу, в которой изложены научно обоснованные технологические разработки по формированию рабочей зоны карьера управлением объемами готовых к выемке запасов, обеспечивающие создание метода календарного планирования горных работ для разработки комплексных месторождений.
Развитие открытого способа разработки и комплексного использования минерального сырья месторождений полезных ископаемых и эксплуатация глубоких карьеров обусловливают создание методов определения главных параметров карьеров с учетом о бос — печения надежности горных работ.
Установление объемов готовых к выемке запасов, обеспечивающее повышение надежности системы — карьер при разработке комплексных месторождений, связано с календарным планированием горных работ. Актуальность этой задачи возрастает с изменением экономического базиса, с ростом размеров и глубины карьеров, д\я которых характерно сокращение объемов готовых к выемке запасов. Отсутствие нормирования их величины снижает надежность работы системы — карьер и может привести к сокращению объемов добычи, простоям обогатительных фабрик и металлургических заводов. Ущерб от таких простоев может значительно превышать затраты на поддержание готовых к выемке запасов.
В настоящей работе проведены исследования по установлению объемов готовых к выемке запасов при формировании рабочей зоны карьеров, разрабатывающих крутопадающие комплексные место — надежности работы системы —карьер, оценке вероятностного характера объемов готовых к выемке запасов.
Основные научные и практические выводы, сделанные в ходе завершенных исследований, заключаются в следующем:
1. Установлено, что повышение надежности работы системы — карьер может быть достигнуто в том случае, когда объем готовых к выемке запасов на вышележащем уступе больше чем на нижележащем. При этом борт карьера в разрезе примет выпуклый вид и величина надежности работы этой системы будет на 7 — 10% больше, чем при равномерном распределении объемов готовых к выемке запасов по высоте борта карьера.
2. С увеличением производительности карьера оптимальная величина объемов готовых к выемке запасов на всех горизонтах уменьшается.
3. Оптимальная величина готовых к выемке запасов, соответ — ствовует минимуму суммы затрат: на перегоны экскаваторов с уступа на уступ; на поддержание на всех уступах готовых к выемке запасов; невыполнения плана из —за недостаточного резерва; от увеличения текущего коэффициента добычи; уменьшения производительности карьера по полезному ископаемому при поддержании объемов готовых к выемке запасов.
4. Вероятностный характер объемов готовых к выемке запасов на карьерах, разрабатывающих крутопадающие месторождения, характеризуется логнормальным законом распределения.
5. Разработанный метод формирования рабочей зоны карьера управлением объемами готовых к выемке запасов, обеспечивающий надежность функционирования системы—карьер, позволил получить для Центрального карьера АО "Карельский окатыш" годовой экономический эффект 950 млн.руб. в ценах 1996 года.
6. Разработка геллефлинтов, как попутного полезного ископаемого, на Центральном карьере АО "Карельский окатыш" позволяет получать годовой экономический эффект в размере 27300 млн.р.
Обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждена результатами теоретических исследований, а также практическим применением полученных результатов в проектах открытой разработки Костомукшского железорудного месторождения, выполненных в АО Гипроруда. При проведении исследований использовались общепринятые критерии оценки на основе официальных отчетных данных работы карьеров, геологических материалов и технико-экономических показателей работы Центрального карьера АО "Карельский окатыш", железорудных карьеров Кольского полуострова, карьера АО "Коршуновский ГОК".
В диссертации разработан научно — обоснованный метод повышения надежности горных работ карьеров управлением величиной объемов готовых к выемке запасов, основанный на анализе формирования рабочей зоны карьера. Автором выявлен закон и параметры распределения величины объемов готовых к выемке запасов рудных карьеров, разрабатывающих крутопадающие комплексные месторождения.
Основные положения диссертационной работы опубликованы в следующих работах:
Бессмертный К.Э. Фомин С.И. "Повышение надежности работы системы карьер в арктических условиях". Тезисы международного симпозиума "Горное дело в Арктике", изд. СПГГИ, Спб, 1994г.
Бессмертный К.Э. Фомин С.И. "Определение надежности работы системы — карьер при разработке комплексных месторождений". Сборник "Развитие сырьевой базы промышленных предприятий Урала", Магнитогорск, 1995 г.
Бессмертный К.Э. "Повышение надежности карьеров разрабатывающих комплексные месторождения". Тезисы научной конференции студентов и молодых ученых СПГТИ "Полезные ископаемые России и их освоение". Изд СПГГИ, Спб, 1996 г.
4. Бессмертный К.Э. Повышение надежности работы карьеров. Сборник трудов молодых ученых СПГТИ. Изд СПГТИ, Спб, 1996 г.
Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Бессмертный, Константин Эдуардович, 1997 год
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.
1.Абчук В.А. Теория мудрой отваги. "Наука и жизнь", 1973, №6, с. 89-95.
2. Адигамов Я.М. Нормирование запасов руд по степени подготовленности к добыче. М. Недра. 1978.
3. Амосов Н.М. Моделирование сложных систем. Киев, Наукова думка, 1968.
4. Арсентьев А.И., Полищук А.К. Определение границ карьера
при селективной выемке нескольких сортов руд .--Горный журнал
1964. N 4, с.38 — 42.
5. Арсентьев А.И., Квитка В.В. Влияние достоверности балансовых запасов на производственную мощность карьера. Л., Сб. "Проблемы работы карьеров Севера", 1968, с. 160— 165.
6. Арсентьев А. И. и др. Экономическое значение потерь и разубоживания и методы их регулирования при разработке руд цветных металлов. Л., Сб. "Проблемы работы карьеров Севера", 1968, с. 67-75.
6. Арсентьев А. И. Определение производительности и границ карьеров. М., Недра, 1970, 319 с.
7. Арсентьев А. И. и др. Управление запасами горной массы в карьерах. Мурманск, Книжное издательство, 1972, 154 с.
8. Арсентьев А.И., Константинов Г.П. Оценка риска, зависящего от достоверности запасов руды, при определении производительности и границ карьеров. Известия ВУЗов, 1975, №3, с.39 —41.
9. Арсентьев А.И. Установление уровня риска при определении производительности карьера. Горный журнал. Известия ВУЗов, 1975, № 12, с. 39.
10. Арсентьев А. И.,Шитов Д. И. Учет уровня риска при определении производительности карьеров. Алмалык. Сб. "Повышение качества извлечения руд на горнорудных предприятиях Средней Азии", 1976, с. 64-67.
11. Арсентьев А.И. и др. Определение главных параметров карьера. М., Недра, 1976, 213 с.
12. Арсентьев А.И. Вскрытие и системы разработки карьерных полей. М., Недра, 1981, 278 с.
13. Арсентьев А.И. Некоторые законы горной науки, применяемые при проектировании вскрытия и систем разработки месторождений. Л., ЛГИ, Сб. "Проектирование открытой и подводной разработки месторождений", 1982, с. 14 — 22.
14. Арсентьев А.И. Значение законов горной науки при развитии горных работ в карьере.", Л Изд.ЛГИ Сб Проектирование открытой разработки месторождений. 1984, с. 3—10.
15. Арсентьев А.И. Законы формирования рабочей зоны карьера. Л. Изд. ЛГИ. 1986.
16. Арсентьев А.И., Шпанский О.В. Бложе В.А., Константинов Г.П. Определение главных параметров карьеров . М. Недра. 1986.
17. Астафьев Ю. П. Исследование вопросов надежности работы карьера как системы. Киев, Техника. Сб. "Разработка рудных месторождений", 1970, с. 13 — 20.
18. Бирман И.Я. Оптимальное программирование. М.( Экономика,
1968.
19. Близнюков В.Г. и др. О проектировании ширины рабочей площадки. Киев, Наукова думка, сб. "Разработка рудных месторождений", 1973, с. 31-34.
20. Богачев А.Ф., Шитов Д.И. Статистический анализ ширины рабочих площадок. Зап. ЛГИ. "Совершенствование планирования горных работ в карьерах". Том XIII, вып.1, Л., 1972, с. 76 — 79.
21. Богачев А.Ф. Управление запасами горной массы и надежность работы карьера. М., 1979, 199 с.
22. Васильев М.В., Сакандев Г.Г. Оптимизация параметров рабочей зоны глубоких карьеров. Горный журнал, 1981, №8, с. 22 — 24.
23. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М., Недра, 1969.
24. Гипроруда. Нормы технологического проектирования горнодобывающих предприятий черной металлургии с открытым способом разработки. Л. 1986.
25. Горное дело. Энциклопедический справочник, т. 10 "Разработка угольных месторождений открытым способом". М., Гос — гортехиздат, 1960, 625 с.
26. ГОСТ 13377 — 75. Надежность в технике. Термины, 1976.
27. Грачев Ф.Г. и др. Зависимость ширины рабочей площадки и себестоимости горной массы от параметров буровзрывных работ. Апатиты. Сб. "Разработка рудных месторождений Кольского полуострова", 1976, с.79 —84.
28. Грачев Ф.Г., Гребенькова В.Г. Ширина рабочих площадок уступов на карьерах. Горный журнал, 1980, № 4, с.28 — 31.
29. Грицай А.П. Об одном аспекте определения ширины рабочей площадки по полезному ископаемому. Л., Сб. "Проблемы работы карьеров Севера", 1968, с.147—151.
30. Гриценко Л.М. и др. Выбор ширины рабочих площадок в зависимости от степени подготовки запасов полезного ископаемого. Сборник трудов НИИКМА, Губкин, 1974, с.35-39.
31. Казаковский Д.А. Методические указания по учету запасов, потерь и маркшейдерскому контролю добычи в условиях каменноугольных месторождений. М., Углетехиздат, 1947. ("Труды В НИМИ" вып 14 ).
31а. Кемень Д.Д., Томсон Д.Л. Влияние психологического отношения на исходы игр. — В кн. Матричные игры. М., Физматиз — дат, 1961, с.222 —253.
32. Кябби М.Э. Экономический механизм комплексного освоения недр. - М. 1984.
33. Левин Е.Л., Квитка В.В. Комплекс алгоритмов и программ для выбора главных параметров при отработке полиметаллических месторождений сложного состава. Тула. Сб. "Проблемы создания системы автоматизированного проектирования горнодобывающих предприятий", 1977, с.65 —66.
34. Левин Е.Л. Математическая модель рабочей зоны карьера. Горный журнал. Известия ВУЗов, 1979, № 2, с. 18 —21.
35. Линев В.П. Ширина рабочих площадок уступов и возможная скорость углубления горных работ. Горный журнал, № 6, 1978, с.31 — 34.
36. Лопушняк А.Г., Хлобыстов В.Ф. Определение ширины рабочих площадок для целей календарного планирования. М., Недра, Сб.
"Вопросы технологии разработки и обогащения полезных иско — паемых", 1974, с.52-58.
37. Маликов И. М. Надежность судовой электронной аппаратуры и систем автоматического управления. Д., Судостроение, 1967, с.
38. Математические основы теории оперативного управления в карьерах. М., Наука, 95 с. Авт.: А. Н. Курочкин, Ю. П. Астафьев, Л. В. Сафонов и др.
39. Математическая статистика. Уч. пос. Сп —б. 1994.
40. Мелецкий H.A., Кабаков A.B., Баришполец В.Т. Комплексное использование минерально — сырьевых ресурсов при обогащении руд черных металлов. — М.: Недра, 1986
41. Мельников Н.В. Добыча полезных ископаемых открытым способом. М., Углетехиздат, 1948.
42. Мельников Н.В. Краткий справочник по открытым горным работам. М., Недра, 1968.
43. Молчанов С.Л. и др. Влияние ширины рабочих площадок на объемы вскрышных работ в карьере. Киев, Наукова думка. Сб. "Разработка рудных месторождений", 1974, с.42 — 45.
44. Молчанов С.Л. и др. Исследование взаимосвязи интенсивности горных работ и ширины рабочих площадок. Киев, Наукова думка. Сб. "Разработка рудных месторождений", 1974, с.46 — 49.
45. Поротов Г.С. Основы статистической обработки материалов разведки месторождений. Л. Изд. ЛГИ. 1985.
46. Ржевский В. В. Процессы открытых горных работ. 2 изд., М., Недра, 1974.
47. Ржевский B.B. Технология и комплексная механизация открытых горных работ. 2 изд., М., Недра, 1975.
48. Рудаков М.Л. Маркшейдерские работы приоткрытых разработках. М. Металлургиздат, 1957г.
49. Система разработки поперечными заходками без разрезных траншей. Л., Наука, 1969, 65 с. Авт.: А.И. Арсентьев, А. П. Бондарь, Ф. Г. Грачев и др.
50. Совершенствование методов проектирования и планирования горных работ в карьере. Л., Наука, 1981, 280 с. Авт: Н.В. Мельников, А.И. Арсентьев, A.B. Архипов, П.П. Бастан и др.
51. Технология открытой разработки месторождений полезных ископаемых, ч.2. Под ред. проф. Новожилова М.Г. Недра, 1971.
52. Ушаков И.Н. Горная геометрия. М. Недра. 1979.
53. Фейгин Л. М. Влияние производительности карьера на себестоимость руды. М., Высшая школа. Сб. "Пути повышения производительности горных предприятий", 1962, с. 38 — 50.
54. Федяев Л.К. Подготовка и норма запасов при транспортной системе разработки мощных горизонтальных месторождений. Труды ЧНИИГД, Копейск, 1961г с 77-86
55. Федяев Л.К. Подготовка вскрытых запасов и порядок погашения затрат на вскрышные работы.--В кн.Технико экономический
бюллетень Кемеровского CHX .Кемеровское книжное издательство, 1960г с 2-3.
56. Фомин С.И. Определение оптимальной высоты рудных уступов. Кохтла-Ярве. Сб. "Охрана труда и природной среды при добыче и обогащении полезных ископаемых", 1982, с. 96 — 98.
57. Фомин С.И. Основы технологии горного производства. С П — б . Изд СПГТИ. 1993.
58. Фрейдина Е.В. Анализ и систематизация способов повышения надежности технологических систем карьера. Новосибирск, ИГД СО АН СССР, сб. "Новое в теории проектирования и технологии открытых горных работ", 1974, с. 141— 148.
59. Хан Г., Шапиро С. Статистические модели в инженерных задачах. М., Мир, 1969, 395 с.
60. Хилл П. Наука и искусство проектирования. М., Мир, 1973,
263 с.
61. Хитрик М.С., Качанович С.Я. Экономический риск при разведке и освоении малых месторождений цветных металлов. Колы — ма, 1974, № 7, с. 27-30.
62. Холодняков Г.А. Границы открытой разработки комплексных месторождений. Л. Изд. ЛГИ, 1986.
63. Холодняков Г.А. Проектирование открытой разработки комплексных месторождений. Л. Изд. ЛГИ .1987.
64. Холодняков Г.А. Определение основных параметров открытой разработки комплексных месторождений. Л, Изд. ЛГИ. 1988.
65. Холодняков Г.А., Арсентьев А.И. Проектирование горных работ при открытой разработке месторождений. Москва . Недра. 1994.
66. Холодняков Г. А., Фомин С. И. Оперативное планирование добычных работ в режиме усреднения качества руды. Л., ЛГИ. Сб. "Проектирование открытой разработки месторождений", 1984 с. 107 — 109.
67. Хохряков B.C., Проектирование карьеров. М., Недра, 1980.
68. Шешко Е.Ф. Открытая разработка месторождений полезных ископаемых. М.г Углетехиздат, 1957.
69. Шитов Д.И. Взаимосвязь риска неподтверждения запасов полезного ископаемого с конечной глубиной карьера. Д., ЛГИ, Сб. "Проектирование открытой разработки месторождений", 1984, с. 11 — 14.
70. Шпанский О.В., Шитов Д.И., Фомин С.И. Определение рациональной высоты рудных уступов круто падающих месторождений. Л., ЛГИ, Сб. "Проектирование открытой и подводной разработки месторождений", 1982, с. 45 —
71. Шпанский О.В., Производительность и границы карьеров. Д., Изд. ЛГИ. 1983.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.