Научные основы организации горного производства в условиях рыночных отношений.

Научные основы организации горного производства в условиях рыночных отношений.

1.1. Организация подготовки и формирования горного производства.

Сущность организации производства.

В новых рыночных условиях хозяйствования предприятия несут полную ответственность за результаты своей работы.

Основная цель производства состоит в обеспечении потребителя необходимой ему продукцией (услугами) в заданные сроки, заданного качества и комплектации, с минимальными затратами для производства.

Обеспечение качества продукции и снижение затрат на ее производство является задачей руководящих работников и специалистов предприятия, определяющих стратегию и тактику организации производства.

Организация производства — комплекс мероприятий по наиболее эффективному сочетанию процессов живого труда с материальными элементами производства, осуществляемых в конкретных социально-экономических условиях в целях выполнения плановых заданий с установленными качественными показателями при наиболее рациональном использовании выделенных предприятию ресурсов.

Под организацией производства понимается координация и оптимизация во времени и пространстве всех материальных и трудовых элементов производства с целью достижения в определенные сроки наибольшего производственного результата с наименьшими затратами.

Основная задача организации производства - обеспечить наиболее рациональное соединение и использование во времени (производственный цикл) и в пространстве (производственная структура предприятия и его подразделения), с одной стороны, живого труда (рабочей силы), с другой - орудий и предметов труда.

Рациональное соединение и использование во времени живого труда (рабочей силы) и орудий и предметов труда означает организацию производственного цикла.

Рациональное соединение и использование в пространстве живого труда (рабочей силы) и орудий и предметов труда означает организацию производственной структуры предприятия и его подразделений.

На каждом предприятии, в зависимости от особенностей отрасли, имеются свои специфические задачи организации производства, в частности, комплекс задач по обеспеченности сырьем, наилучшему использованию рабочей силы, сырья, оборудования, улучшения ассортимента и качества выпускаемой продукции, освоению новых видов продукции и т.д. Поскольку на практике многие задачи организации производства решают технологи, важно различать функции технологии и функции организации производства.

Технология производства - часть производственного процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению и определению состояния предмета труда.

Она характеризуется совокупностью приемов и способов получения, обработки или переработки сырья, материалов или полуфабрикатов, последовательностью и местом их выполнения, составом применяемых орудий труда.

Технология определяет способы и варианты изготовления продукции.

Функцией технологии является определение возможных типов машин для производства каждого вида продукции, других параметров технологического процесса, т.е. технология определяет, что нужно сделать с предметом труда и при помощи каких средств производства, чтобы превратить его в продукт нужных свойств.

Функцией организации производства является определение конкретных значений параметров технологического процесса на основе анализа возможных вариантов и выбора наиболее эффективного в соответствии с целью и условиями производства.

Иными словами, организация производства определяет, как лучше сочетать предмет и орудия труда, а также сам труд, чтобы превратить предмет труда в продукт с необходимыми свойствами при наименьших затратах рабочей силы и средств производства.

Основные понятия о вновь созданной стоимости, средствах труда, предметах труда.

Вновь созданная стоимость представляет собой разность между стоимостью произведенной продукции и материальными затратами (товарами и услугами, потребленными в процессе производства).

- стоимость продукции — материальные затраты= вновь созданная стоимость;

- совокупный производственный результат + прочие доходы = стоимость продукции;

- сырье + основные и вспомогательные материалы + амортизация + прочие затраты = материальные затраты

На различных предприятиях вновь созданная стоимость получается по-разному. В торговых фирмах она существенно меньше, чем на промышленных предприятиях или в сфере услуг.

Особенности организации производства в горной промышленности.

Общественная форма организации труда.

По способам установления плановых заданий и учета выполненной работы выделяют:

- индивидуальную форму организации труда, когда задание устанавливается каждому работнику отдельно, ведется индивидуальный учет выполненной работы и каждому работнику начисляется индивидуальный заработок;

- коллективную форму организации труда, когда производственное задание устанавливается всему коллективу в целом, учет выработки продукции также ведется по конечным результатам работы коллектива и всему коллективу начисляется заработок.

Коллективные формы организации труда по способу разделения и кооперации предусматривают образование разновидностей коллективов:

- с полным разделением труда, когда каждый работник занят только выполнением работы строго по своей специальности на одном рабочем месте;

- с частичной взаимозаменяемостью, когда работники владеют двумя или большим числом профессий и могут выполнять работы не только на своем рабочем месте, но и по совмещаемой профессии;

- с полной взаимозаменяемостью, когда каждый член коллектива может работать на любом рабочем месте или меняться рабочими местами по заранее продуманной схеме.

Каковы же условия эффективности форм организации труда? Для этого нужно выделить прогрессивные элементы, характерные для отдельных форм. Прогрессивными можно считать те элементы, которые обеспечивают автономию и свободу выбора средств для решения производственных задач, перемену труда и гармоничное развитие людей в процессе труда, создают условия для самоуправления, проявления творчества и инициативы, способствуют экономии времени, росту производительности труда, повышают ответственность за результаты труда.

К таким элементам относятся:

- частичная или полная взаимозаменяемость работников в коллективе;

- планирование по единому наряду и оплата только за конечный результат;

- подрядные и арендные отношения;

- самоуправление трудового коллектива;

- использование дополнительных средств в виде различных коэффициентов для распределения коллективного заработка между работниками трудового коллектива;

- планирование и учет не только выпуска продукции, но и тех средств, которые необходимо затратить на этот выпуск, поощрение за экономию эксплуатационных затрат;

- сквозное построение подразделений, работающих в многосменном режиме. Если формируются коллективы, в которых присутствуют все или большинство из названных элементов повышения эффективности труда, то можно быть уверенным, что работа их будет успешной. При этом не следует забывать, что необходимо предварительное обоснование принимаемых решений и проектирование разнообразных организационных новшеств.

Четкое представление о сущности, содержании, формах и функциях организации труда на современном предприятии, в учреждении, фирме необходимо каждому специалисту и руководителю любого ранга.

Особенности организации открытых горных работ.

Подготовка горных пород к выемке.

Горные породы, слагающие месторождения полезных ископаемых, разделяются на коренные (магматические, метаморфические и осадочные), залегающие в толще земной коры по месту своего образования, и наносы (переотложенные или перенесенные измельченные породы), покрывающие коренные породы.

Горные породы могут находиться в естественном (нетронутый массив) или искусственно измененном (посредством взрыва, механическим или химическим способом и др.) состоянии. При разработке горные породы подвергаются различного рода воздействиям (удару, сдвигу, уплотнению, перемещению и др.), в результате чего изменяется их состояние.

К физико-техническим характеристикам горных пород, характеризующих их как объект открытой разработки, относятся плотность, пористость, влажность, сопротивление различным усилиям, абразивность, вязкость, хрупкость, устойчивость, увеличение объема при разрушении и др. При воздействии на нетронутый массив пород горному инженеру необходимо знать свойства пород в их естественном состоянии. Для выполнения других процессов (погрузка, перемещение, складирование, дробление и др.) необходимо знать свойства искусственно измененных пород в их естественном состоянии, от способа воздействия на них и от стадии разработки.

Свойства горных пород изменяются в большом диапазоне, поэтому породы принято объединять в группы, категории и классы с определенным диапазоном свойств, обусловливающих условия их разработки. При открытой разработке все горные породы разделяются на следующие группы: неразрушенные, скальные и полускальные (в естественном состоянии), разрушенные (искусственно или естественно измененные), скальные и полускальные, плотные, мягкие (связные) и сыпучие. В зависимости от группы пород используются различные способы их разработки и технические средства.

К скальным относятся породы, характеризующиеся пределом прочности при одноосном сжатии в куске в насыщенном водой состоянии (до 3-5 %) более 50 МПа. Сюда относится большинство пород изверженных и метаморфических (кварциты, граниты, базальты, габбро и др.), а также некоторые осадочные (прочные известняки, песчаники, песчанистые сланцы, кремнистые конгломераты и др.).

К полускальным относятся породы, характеризующиеся пределом прочности при одноосном сжатии в куске в насыщенном водой состоянии в интервале 20-50 МПа. Сюда относятся породы изверженные выветренные, метаморфические и коренные осадочные (глинистые и песчано-глинистые сланцы, глинистые и известковистые песчаники, руды гематитовые, мергели, известняк-ракушечник, аргиллиты, алевролиты, гипс, каменная соль, каменные и прочные бурые угли и др.).

Для погрузки и перемещения скальных и полускальных пород обычными техническими средствами необходимо их предварительное разрушение взрывным или механическим способом.

Плотные породы характеризуются пределом прочности на одноосное сжатие в интервале 5-20 МПа. Сюда относятся твердые глины, мел, бурые и каменные угли средней плотности и др. Они способны сохранять в массиве откосы под углом 60 - 70° при высоте уступов 10-20 м. Их можно разрабатывать горными машинами без предварительного рыхления при усилиях копания > 0, 3-0, 4 МПа.

Мягкие породы имеют предел прочности на одноосное сжатие в интервале 1-5 МПа и представлены песчаными глинами, суглинками, супесями, мягкими углями и др. Они разрабатываются без предварительного рыхления выемочными машинами при усилиях копания 0, 2-0, 3 МПа и способны сохранять откосы под углом 50-60° при высоте уступов 7-15 м.

Сыпучие породы представлены однородными песками, угол откоса которых в насыпях не превышает угла внутреннего трения = 19-37°. Они разрабатываются при усилиях копания 0, 03-0, 05 МПа.

Подготовка горных пород к выемке осуществляется с целью создания технической возможности и наилучших условий для выполнения последующих процессов выемки и погрузки горной массы, транспортирования, отвалообразования и переработки. В зависимости от типа и состояния пород подготовка их к выемке может в основном осуществляться следующими способами: предохранением от промерзания, оттаиванием мерзлых пород, гидравлическим ослаблением или разупрочнением, механическим или взрывным рыхлением.

Предохранение пород от промерзания вызвано тем, что при отрицательных температурах их невозможно или нерационально разрабатывать без предварительного рыхления. Расчеты показывают, что удельные усилия копания при промерзании пород на глубину до 2 м увеличиваются для мягких пород в 5-5, 5 раза, для бурых углей в 3-3, 5 раза. Крепость промерзших пород соответствует крепости полускальных пород. По данным практики, карьерные мехлопаты с ковшом вместимостью 4 м³ могут разрабатывать без предварительного рыхления слой мерзлой породы мощностью 0, 5-0, 6 м. Бульдозерами, скреперами и цепными многоковшовыми экскаваторами в большинстве случаев невозможно или нерационально разрабатывать мерзлые породы без предварительного рыхления. Для предохранения пород от промерзания применяются вспышка, рыхление, боронование и утепление (теплоизоляционными материалами поверхностного слоя, создается снеговой или искусственный воздушный покров, устраиваются специальные навесы и тепляки). Вспашка, рыхление и боронование значительно уменьшают теплопроводность поверхностного слоя пород благодаря образованию в нем пустот, заполненных воздухом. Вспашка и рыхление, производятся специальными плугами и разрыхлителями на глубину 40-50 см, а боронование – на глубину до 20 см. Снегозадержание осуществляется путем образование снежных валов или установки снегозадерживающих щитов. В качестве теплоизоляционных материалов для предохранения поверхностного слоя от промерзания используются мох, опилки, минеральная вата. Устройство навесов и тепляков практикуют на карьерах по добыче глин и керамических заводов.

Оттаивание пород осуществляется паром, водой, глубинным или поверхностным электрообогревом, поверхностным пожогом и др. При глубинном электрообогреве электроды размещаются в шпурах, пробуренных на глубину промерзания на расстоянии 0, 5-0, 7 м друг от друга. Электрическая цепь замыкается по талой породе, и ее оттаивание осуществляется снизу вверх. Расход электроэнергии на оттаивание 1 м ³ породы составляет 8-10 кВт× ч. При поверхностном электрообогреве электроды в виде полос или металлических сеток располагаются на поверхности оттаиваемого участка. Питание осуществляется от высокочастотного генератора.

При оттаивании паром применяются стальные трубы внутренним диаметром 19-22 мм и длиной 1, 5-3 м, которые помещаются в шпуры (расстояние между шпурами 2-2, 5 м) или забиваются в породу по мере ее оттаивания. Продолжительность оттаивания 4-6 ч при расходе пара 24-27 кг на оттаивание 1 м³ породы. Аналогично осуществляется оттаивание холодной и горячей водой. Оттаивание водой и паром (гидрооттаивание и пароотаивание) широко применяется при разработке многолетнемерзлых пород.

Сущность оттаивания поверхностным пожогом заключается в сжигании слоя угля, торфа или дров на поверхности мерзлых пород. Примерный расход топлива на оттаивание 1 м породы составляет 30-60 кг угля, 120-140 кг торфа и 0, 14-0, 17 м дров. Поверхностный пожог используется при оттаивании небольших объемов глины.

Гидравлические способы подготовки пород к выемке основаны на свойствах пород пропускать воду и растворы. При этом ослабление прочности пород при просачивании воды проявляется в снижении сил сцепления отдельных частиц и вымывании скрепляющего их цемента. Гидравлическое разупрочнение используется при разработке плотных глин способом гидромеханизации.

Механическое рыхление пород, осуществляется специальными рыхлителями.

Сущность взрывного рыхления состоит в отделении пород от массива и дроблении их до заданной крупности. Взрывное рыхление нашло широкое применение при подготовке полускальных пород к выемке. Оно является практически единственным способом при подготовке скальных пород к выемке на карьерах.

Качество продукции.

Уровень качественных характеристик минерального сырья оказывает большое влияние на экономические показатели потребляющих и перерабатывающих предприятий. Во всех случаях ухудшение качественных характеристик исходного сырья отрицательно сказывается на работе потребляющих и перерабатыва­ющих предприятий - обогатительных фабрик, металлургических заводов и т. д. Например, качество щебня влияет на прочностные свойства бетона. Поврежденные в процессе горных работ мраморные блоки не могут быть использованы для производства продукции высшего сорта. Аналогичное положение имеет место при добыче поделочного и технического камня: агата, алмаза, хрусталя, яшмы и др. При низком качестве руд снижаются из­влечение металла и выход концентрата, повышаются потери основных компонентов в хвостах, увеличиваются за­траты на переработку руды. В целом степень влияния свойств минерального сырья на качество продукции снижается по мере возрастания уровня (стадий) производства; например, качество медной руды в значительной степени влияет на сортность мед­ного концентрата, но в гораздо меньшей степени оказывает влияние на качественные характеристики черновой меди и в еще меньшей степени - на качество рафинированного металла.

Резкий рост потребности в сырье обусловил во многих гор­нодобывающих отраслях вовлечение в разработку запасов полезных ископаемых с более низкими качественными характери­стиками. Снижение качества добытых ископаемых, в свою оче­редь, приводит к увеличению объемов их добычи. Вместе с тем достижение высокого качества минерального сырья не является самоцелью. В конкретных условиях стремление обеспечить только высокое качество продукции неизбежно приводит к боль­шим потерям полезных ископаемых в недрах, ограничению сроков существования горных предприятий, их производственной мощности, увеличению удельных капитальных вложении и со­кращению общего объема промышленной продукции. Поэтому при оценке месторождений и технологии горных работ необхо­димо учитывать, что достичь одинакового качества многих видов продукции (концентрата, металла, цемента, минеральных удоб­рений и т. д.) можно при переработке минерального сырья с большим диапазоном качественных характеристик. При этом происходит перераспределение затрат на добычу и переработку сырья, обычно при снижении первых возрастают вторые. Кри­терием оценки является минимум затрат общественного труда на производство и эксплуатацию конечной продукции. Опти­мальный для народного хозяйства уровень качества добывае­мого полезного ископаемого устанавливается с учетом показа­телей всей цепи горных и перерабатывающих производств.

При оценке горных работ природное качество полезного ис­копаемого в границах определенного участка (в данном объеме) не повышается. Но, изменяя объемы добычи полезного ископаемого на разных участках месторождения в различные периоды разработки, можно управлять процессом формирования качества полезного ископаемого, поставляемого потребителю.

Качество горных работ обычно оценивается относительным отклонением качества добытого полезного ископаемого от его естественного состояния и достигнутыми при этом технико-эко­номическими показателями, основными из которых являются: качественные и количественные потери полезного ископаемого при добыче, степень стабилизации качества минерального сырья в грузопотоке, производительность комплексов оборудования, затраты на горные работы, извлекаемая ценность и прибыль предприятия.

Основные требования промышленности к полезным ископаемым зависят от вида ископаемого, его назначения, существующего уровня техники и технологии его переработки. Напри­мер, повышенные требования к содержанию металла в сили­катных никелевых рудах (не менее 1, 1 - 1, 3%) по сравнению с сульфидными никелевыми рудами (не менее 0, 3%) объясняются тем, что для силикатных никелевых руд пока отсут­ствует эффективная технология обогащения. Для железных руд и концентратов нижний предел содержания Fe в зависимости от месторождений и технологических свойств руды изменяется в широких пределах: 16% - для легкообогатимых руд, 25-30% - для руд с самоплавкой пустой породой, 50-65% - для концентратов и высококачественных руд, направляемых в плавку без обогащения. С развитием науки и совершенство­ванием технологии переработки полезных ископаемых требова­ния к его качеству меняются.

С позиции потребляющего производства свойства добытого полезного ископаемого подразделяются на полезные, вредные и малозначимые.

Полезные свойства выражаются процентным содержанием металла или других элементов в руде, теплотой сгорания угля, прочностью щебня, длиной и прочностью волокон асбеста, огнеупорностью магнезитов и доломитов, крупностью и чистотой кристаллов пьезокварца и т. п.

Вредные свойства полезного ископаемого усложняют процесс его переработки, удорожают стоимость конечного продукта, часто обусловливают ухудшение эксплуатационных ка­честв последнего. Например, зольность угля ухудшает показа­тели работы теплоэлектростанций; вредными примесями для железных руд являются фосфор и сера. Очень часто качество минерального сырья в первую очередь характеризуется вред­ными свойствами. Например, при наличии кремнезема даже в долях процента в магнезите огнеупорный кирпич теряет механическую прочность, а при попадании окиси кальция резко снижаются его огнеупорные свойства. Обогащение песков для производства стекла заключается главным образом в удалении красящих веществ (окислов железа, титана и др). В медной и свинцово-цинковой руде строго регламентируется содержание окисленных разностей и т. д.

К малозначимым свойствам относятся те, которые не используются перерабатывающим предприятием и существенно не влияют на процессы переработки.

Такое деление важно только для определенного вида производства и уровня его развития. Для химической промышлен­ности, использующей каменные угли в качестве сырья для производства синтетических материалов, теплота сгорания углей не имеет большого значения. При использовании доломита в системах очистки вод ценны иные качества, чем в огнеупорной промышленности. С развитием техники и технологии переработки начинают использоваться многие ранее малозначимые качества полезных ископаемых: извлекаются попутные элементы, используются отходы производства и т. д.

По совокупности свойств полезное ископаемое одного месторождения (чаще руда) разделяется во многих случаях на отдельные технологические типы и сорта.

Тип полезного ископаемого определяется различной технологией переработки, что обусловливает особенности его подготовки к переработке. Тип руды может различаться по химико-минералогическому составу, структурно-текстурным особенностям, физико-техническим характеристикам. На каждом эксплуатируемом месторождении обычно действует своя классификация типов руд, устанавливаемая в соответствии с конкретными различиями свойств руд и принятой технологией их пе­реработки.

Сорт полезного ископаемого определяется его промышленной ценностью - для руд обычно содержанием основного металла (штуфные, богатые, рядовые, бедные, убогие руды). В некоторых случаях сорта полезного ископаемого выделяются по содержанию вредных компонентов. Различные сорта руд могут перерабатываться как совместно, так и раздельно, что определяется в первую очередь их назначением, например, сортов железных руд - для мартеновского и доменного производства, сортов фосфоритовых руд - для производства желтого фосфора и суперфосфатных удобрений и т. д.

Полезные ископаемые являются в основном продукцией разового потребления и могут быть использованы в одном или большем числе производства. Поэтому в общем случае целесо­образно определять значение комплексного показателя каче­ства полезного ископаемого:

q_k =

где q_пi и q_вj - количественные фактические показатели соответственно i-го полезного и j-го вредного качественных свойств полезного ископаемого; a_i и b_j - удельная экономическая значимость соответственно i-го полезного и j-го вредного свойства; Z - ценность конечного продукта; n и m - число учитываемых соответственно полезных и вредных свойств.

Качество полезного ископаемого оптимальное, если сумма затрат на его добычу и переработку минимальная. Задача оптимизации качества полезного ископаемого практически решается следующим образом:

1. Выявляются качественные показатели полезного ископаемого исходя из требований предприятий, непосредственно перерабатывающих полезное ископаемое, и последующих производств, для которых сырьем является промпродукт, концентрат и т. д. Для объективного выбора регламентируемых качественных показателей целесообразно методами корреляционного ана­лиза установить значимость каждой качественной характеристики. Необходимо по возможности выбирать минимальное число качественных характеристик, так как увеличение их значительно усложняет управление горными работами.

2. Устанавливается комплексный показатель качества полезного ископаемого q_к.

3. Выявляются зависимости полных затрат на добычу и переработку 1 т руды при изменении комплексного показателя q_к.

4. На основе этих зависимостей строится суммарный график и определяются оптимальное и максимальное значения комплексного показателя качества q_к. При необходимости строят графики (или таблицы), расшифровывающие содержание комплексного показателя через единичные показатели качества.

 

Качество полезных ископаемых в недрах оценивается кондициями. Кондиция - условие договора или норма, которой должна соответствовать поставляемая продукция. Оценка каждого месторождения производится на стадиях геологоразведочных работ, проектирования и эксплуатации. Уточняются кондиции на отдельных стадиях оценки. Поэтому необходимо различать геологические, проектные и экс­плуатационные кондиции.

Геологические кондиции представляют собой совокупность требований к качеству полезных ископаемых в недрах, горно-геологическим и иным условиям разработки, при соблюдении которых правильно выделяют балансовые запасы полезных ис­копаемых.

Основными показателями кондиций руд и нерудного сырья являются:

- бортовое (контурное) и минимальное промышленное содержание полезных компонентов;

- максимально допустимое содержание вредных примесей в подсчетном блоке; вы­деляемые типы и сорта полезного ископаемого;

- минимальный коэффициент рудоносности в блоке для сложных месторож­дений с прерывистым распределением ценных компонентов (когда кондиционные руды не могут быть оконтурены и подсчет запасов производится статистически);

- минимальные мощности тел полезных ископаемых или соответствующий метропроцент;

- максимально допустимая мощность находящихся внутри контура полезного ископаемого и включаемых в подсчет запасов прослоев пустых пород или некондиционных руд;

- граничный коэффициент вскрыши.

Для угольных месторождений обосновываются:

- минимальная мощность отдельно отрабатываемых пластов;

- максимальная мощность породных прослоев, включаемых в пласт сложного строения при валовой выемке;

- минимальная мощность породных прослоев, подлежащих раздельной выемке;

- максимальная зольность угля, а для пластов сложного строе­ния - также максимальная среднеплановая зольность;

- граничный коэффициент вскрыши;

- специальные требования к качеству (спекаемость, выход смол, содержание серы, фосфора и т. д.)

Проектные кондиции определяют требования к качеству полезных ископаемых в недрах (только в контуре карьера), при соблюдении которых обеспечивается рентабельная разработка месторождения. Эти кондиции включают уточненные показатели геологических кондиций на стадии детальной разведки и характеризуются в первую очередь текущим бортовым, средним и граничным содержанием полезного компонента.

Эксплуатационные кондиции определяют требования к качеству добываемого полезного ископаемого, обеспечивающие наилучшие технико-экономические показатели работы добываю­щего и перерабатывающего предприятий при определенных их мощностях (например, карьера по горной массе и обогатительной фабрики по перерабатываемой руде), заданном объеме конечной продукции требуемого качества, принятой системе разработки, комплексах оборудования, технологии переработки и др.

Основным показателем эксплуатационных кондиций руд является среднее содержание полезного компонента, исходя из которого определяются текущее бортовое и минимальное среднее содержание полезных компонентов в эксплуатационных кон­турах рудных тел. Кондиции эти определяют на основе данных эксплуатационной разведки и с учетом реальных горно-геологических условий разработки устанавливают оптимальные границы эксплуатационных контуров рудных тел, а также до­пустимые объемы пустых пород, забалансовых и балансовых руд, соответственно включаемых в эксплуатационный контур и исключаемых из него.

Контуром (бортом) промышленного рудного тела является топографическая поверхность, образованная единичными краевыми пробами с минимально допустимым (или большим) содержанием полезного компонента и отделяющая балансовые запасы от забалансовых или от пустой породы.

Минимальное промышленное содержание характеризуется минимально допустимым содержанием полезных компонентов (по их совокупной ценности) в подсчетном блоке внутри контура промышленного рудного тела, при котором еще рентабельна промышленная разработка при данных конкретных условиях. Такое содержание является критерием, по которому запасы в подсчетом блоке относятся к балансовым или забалансовым.

Эксплуатационный контур рудного тела - это контур промышленного рудного тела в границах конечного контура карьера, ограничивающий промышленные запасы полезного ископаемого.

Текущее бортовое содержание - это минимальное содержание полезного компонента на эксплуатационном контуре рудного тела в границах расчетного этапа (периода).

Текущее среднее содержание - это среднее содержание полезного компонента в добываемой руде в границах расчетного этапа (периода).

Граничное содержание - это среднее содержание полезного компонента в руде, поступающей на переработку в течение расчетного этапа (периода), при котором обеспечивается нормативная рентабельность разработки месторождения. В экс­плуатационном контуре рудного тела такое содержание на горизонте характеризует минимальное содержание полезного компонента в объеме (дозе) рудной массы, поступающей на переработку; оно характерно при отработке контактных участков рудных тел с вмещающими породами.

На месторождениях, где содержание полезных компонентов закономерно уменьшается от центра к периферии (многие пластообразные и штокверковые залежи), бортовое содержание предопределяет как среднее, так и минимальное промышленное содержание.

Бортовое содержание полезных компонентов устанавливается на основе вариантных (обычно не менее трех-четырех) технико-экономических расчетов. С уменьшением его возрастает объем запасов, уменьшаются объемы вскрышных работ и глубина се­лекции, снижаются удельные затраты на добычу, но увеличива­ются затраты на переработку полезного ископаемого. Поэтому существует оптимальное значение бортового содержания. Так как содержание одного полезного компонента часто не может быть однозначным показателем качества полезного ископае­мого, целесообразно в общем случае устанавливать бортовой комплексный показатель качества полезного ископаемого.

Режим горных работ.

Режим горных работ (далее – Режим)- установленная проектом или исследованием последовательность выполнения во времени объёмов вскрышных и добычных работ на карьерах. Цель Pежима - обеспечение планомерной и экономически эффективной открытой разработки месторождения (его части) в течение всего срока существования карьера. Oбычно Pежим отражается графиком, на котором показаны изменения объёмов горн. работ во времени (рис. a - в). Cтроятся также графики изменения кол-ва металлов в добываемой руде. Планомерный Pежим характеризуется устойчивым равномерным (рис. a) или ступенчато нарастающим (рис. б) уровнем добычи п. и. в течение периода эксплуатации карьера. Aналогичными (рис. a, б) или ступенчато убывающими (рис. в) могут быть графики режима вскрышных работ.

Cтупенчатое изменение графиков наиболее целесообразно приурочивать к реконструкции карьера, a период работы c примерно стабильными объёмами горных работ согласовывать co сроками амортизации горных сооружений, мощного горного и транспортного оборудования (8-12 лет), особенно если предполагается его замена. Cоставляются первоначальные графики Pежима, затем их регулируют и улучшают.

Построение первоначальных графиков осуществляется по результатам геометрического анализа карьерного поля, который выполняют в соответствии c рассматриваемыми системами разработки и их вариантами, отличающимися начальным местоположением фронта работ и направлением его развития, a также принятыми параметрами системы разработки. Tолько для горизонтальных, выдержанных по мощности залежей, и при равнинном рельефе местности можно при одной системе разработки и особенно неизменных её параметрах (длине фронта работ уступов, их высоте и ширине рабочих площадок) получить равномерные первоначальные графики Pежима. При наклонных и крутых залежах и указанных ограничивающих условиях геометрический анализ всего карьерного поля обусловливает построение, как правило, пикообразного первоначального графика Pежима (рис. a, б, в - линия 3).

Графики режима горных работ: a, б, в - соответственно при равномерных, ступенчато-возрастающих и ступенчато-убывающих объёмах вскрышных работ; 1, 2 - графики изменения соответственно объёмов добычи полезного ископаемого (P) и металла в руде (M); 3, 4 - графики объёмов вскрышных работ (V) соответственно первоначальные и после регулирования.

Hаправления дальнейшего регулирования таких графиков Pежима - опережающее выполнение объёмов вскрышных работ во времени и их перенесение на последующие периоды (см. стрелки на рис. a, б). Построение равномерного или ступенчато убывающего графика Pежима при постоянной производительности по п. и. достаточно просто осуществляется за счёт увеличения объёмов вскрышных работ в группе верхних горизонтов в первый период эксплуатации карьера.

Более сложно сократить текущие объёмы вскрышных работ в первое время, перенести их на последующие периоды c построением равномерного или ступенчато-возрастающего графика. Для этой цели осуществляются: первоначальная отработка участков c повышенным рудо- или угленасыщением; выделение промежуточных этапов разработки в плане и по глубине карьерного поля c временной остановкой работ на уступах по мере достижения контуров этих этапов, где отстраиваются участки временно нерабочих бортов; применение в первый период или постоянно систем разработки c меньшими размерами рабочей зоны (поперечных, поперечно-продольных и кольцевых); сокращение длины активного фронта работ уступов при оставлении на остальных участках фронта минимальных площадок; попеременное ведение работ на смежных уступах; увеличение высоты уступов совместно c линейными параметрами экскаваторов; сокращение ширины рабочих площадок в пределах активного фронта и т.д.

12345678910Следующая ⇒

Поделиться: