Минимизация эксплуатационных затрат при совместном транспорте руды при комбинированной разработке

МИНИМИЗАЦИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ЗАТРАТ ПРИ СОВМЕСТНОМ ТРАНСПОРТЕ РУДЫ

ПРИ КОМБИНИРОВАННОЙ РАЗРАБОТКЕ

При комбинированной разработке актуальными являются вопросы снижения эксплуатационных и капитальных затрат при транспортировке рудной массы в различных совмещениях открытых и подземных добычных работ как в пространстве всего месторождения, так и во времени.

Ключевые слова: комбинированная разработка рудных месторождений, транспортирование рудной массы на открытых и подземных горных работах.

Затраты на транспортирование добываемой рудной массы от очистного забоя до обогатительной фабрики составляют значительную часть эксплуатационных расходов как при открытой, так и подземной добыче руды.

Несмотря на создания для карьера таких «мостадонтов», как автосамосвалы большой и сверхбольшой (до 180 тонн) грузоподъемности, доля транспорта в себестоимости добычи руды составляет 30—60 %. Немного и ненадолго подправят положение внедряемые повсеместно на глубинах карьера мощные крутонаклонные конвейерные подъемники.

Альтернативой открытому способу является комбинированная разработка в различных сочетаниях известных технологий.

Рассмотрим, как влияет различное сочетание открытых и подземных горных работ на формирование транспортных потоков рудной массы и себестоимость ее перевозки.

Решение задач проиллюстрируем на конкретном примере.

Допустим, существует месторождение медноколчеданных руд, которое предстоит отработать (рисунок).

Не вдаваясь в подробности, предположим, что месторождение отрабатывается открытым способом (до глубины 300 м), нижняя часть — подземным.

Схема к расчету транспортных расходов по перемещению рудной массы из карьера и подземного рудника: 1 — контур рудного; 2 — предельный контур карьера; 3 — подземный концентрационный горизонт; 4 — грузовой ствол; 5 — перепускные рудоспуски; 6 — рабочий контур карьера, 7 — вертикальные слои; 8 — изолинии средних содержаний полезного компонента; 9 — участки по добычи руды

Для сравнения были рассмотрены следующие варианты схемы транспорта рудной массы:

• раздельно из карьера;

• раздельно из подземного рудника;

• совместно из карьера и рудника.

Эти схемы могут реализовываться как при раздельной разработке месторождения открытым и подземным способами, так и указанными технологиями в составе комбинированной разработки.

Балансовые запасы месторождения составляют 15 млн т, в том числе — карьера 10 млн т, подземного рудника 5 млн т.

1. Транспортирование рудной массы из карьера.

Среднее расстояние от карьера до склада руды на поверхности — 250 м. Угол наклона автодороги в карьере — а = 70. Потери руды — П = 3 %, разубоживание Р = 5 %. Промышленные запасы Q0 = 10,21 млн т.

Исходные данные для расчетов и полученные результаты приведены в табл. 1.

2. Транспортирование рудной массы из рудника.

Потери руды — 6 %, разубоживание — 10 %. Промышленные запасы рудника — Qш = 5,22 млн т.

Исходные данные и результаты расчета транспортных расходов приведены в табл. 2.

Таким образом, если транспортирование рудной массы при открытой и подземной отработке соответствующих участков месторождения производится по самостоятельным транспортным коммуникациям, то суммарные расходы составят:

Эроз = Эо + Эш = 445,656 + 43,04 = 489,056 млн.р.

Таблица 1

Глубина карьера, м 300

Длина автодорог, м, Ь 4700

Стоимость автодорог, млн р., Э1 2,820

Оборудование — кол-во автосамосвалов 7

БелАЗ — 7523 (42т), шт

Стоимость автосамосвалов, млн р., при стоимости 1 шт. 277,2

БелАЗ — 7523 = 39,6 млн.р., Э2

Эскаватор (1 шт) при стоимости 25 млн р., Э3 25

Затраты на транспорт руды, млн р., Э4 = Q0 • Сткм • Ь 118,456

Общие транспортные расходы Э0 = Э1 + Э2 + Э3 + Э4, млн р. 445,656

Таблица 2

Стоимость, млн.р.

Элекровоз К10 Э5 4 шт 0,16

Вагон 2,2 м3 40 шт 1,12

Затраты на транспорт руды (электровозная Откатка), Э6 3 р/т 15,66

Затраты на подъём руды, Э7 5 р/т 26,1

Общие транспортные расходы, млн р. Эш = Э5 + Э6 + Э7 = 1,28 +15,66 + 26,1 43,04

3. Транспортирование рудной массы по совместным открыто-подземным коммуникациям.

В этом варианте месторождение отрабатывается по комбинированной открыто-подземной технологии. В едином техническом проекте предусмотрено всего (или большую шасть) рудной массы из карьера по системе рудоспусков перепускать на концентрационный горизонт подземного рудника и по грузовым стволам последнего выдавать на поверхность.

Идея этой схемы заключается в том, что освоение месторождения начинается с открытой разработки верхней части (до глубины 50 м). К этому времени заканчивается строительство подземного рудника и вся руда, добываемая в карьере, по рудоспускам перепускается на концентрационный горизонт подземного рудника.

Затем рудная масса и карьера, и рудника выдается совместно на поверхность.

Количество и местоположение рудоспусков таково, что горизонтальные перемещения рудной массы в карьере сводится к минимуму (например, доставляется от забоя до рудоспуска с помощью фронтальных ковшевых погрузчиков).

В нашем примере общий объём товарной руды, равный

Qк = Q0 + Qш = 10,21 млн т + 5,22 млн т = 15,43 млн т,

выдается вертикальным стволом на поверхность.

Длина автодороги карьера глубиной 50 м равна

Ь0 = Нко • К + Ьр = 50 м • 14,5 + 250 м = 975 м.

Дальнейшие исходные данные и результаты расчетов сведены в табл 3.

Сравнив величину эксплуатационных расходов Эроз при раздельных схемах транспорта рудной массы из карьера и рудника с величиной Экомб при совместно (единой) схеме,

- Эклмб = 489,056 - 295,969 = 193,087 млн р.

утверждается, что во втором случае затрат на 40 % меньше.

Такая схема транспортирования рудной массы из карьера сохраняет свои преимущества и в том случае, когда эксплуатируемое месторождение представлено не одним рудным телом, а двумя и более.

Стоимость, млн р.

Длина автодороги, при Нко = 50 м, Э8 975 м 0,585

Транспорт руды из карьера, Э9 0,5 млн т 1,66

Транспорт руды в карьере, Э10 10,21 млн т 9,904

Электровоз К10 4 шт 0,16

Вагон 2,2 м3 40 шт 1,12

Затраты на оборудование, Э5 1,28

Затраты на транспорт руды 14,93 млн т 44,79

(электровозная откатка), Э11

Затраты на подъём руды, Э12 14,93 млн т 74,65

Стоимость автосамосвалов БелАЗ — 2 шт 79,2

7523 (42т), Э13

Стоимость ковшевого погрузчика, Э14 2 шт 73,4

Стоимость рудоспусков, Э15 10,5

Даже, если расстояние между ними такое, что их нельзя согласно предложенной классификации объединить в единую технологическую схему комбинированной разработки, необходимо проверить возможность объединения их транспортных коммуникаций по рассмотренному выше принципу.

Основная и важнейшая идея повышения эффективности комбинированной разработки транспортирования рудной массы состоит в доведении до минимума горизонтальные перемещения её в карьерном пространстве.

Перепуская карьерную рудную массу в подземные транспортные магистрали, мы избавляемся от самой дорогостоящей составляющей себестоимости добычи руды открытым способом, что даёт возможность резко повысить эффективность открытоподземных разработок.