Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка технологии селективной выемки угольных пластов гидравлическими экскаваторами типа обратная лопата Косенко Надежда Викторовна

Разработка технологии селективной выемки угольных пластов гидравлическими экскаваторами типа обратная лопата
<
Разработка технологии селективной выемки угольных пластов гидравлическими экскаваторами типа обратная лопата Разработка технологии селективной выемки угольных пластов гидравлическими экскаваторами типа обратная лопата Разработка технологии селективной выемки угольных пластов гидравлическими экскаваторами типа обратная лопата Разработка технологии селективной выемки угольных пластов гидравлическими экскаваторами типа обратная лопата Разработка технологии селективной выемки угольных пластов гидравлическими экскаваторами типа обратная лопата Разработка технологии селективной выемки угольных пластов гидравлическими экскаваторами типа обратная лопата Разработка технологии селективной выемки угольных пластов гидравлическими экскаваторами типа обратная лопата Разработка технологии селективной выемки угольных пластов гидравлическими экскаваторами типа обратная лопата Разработка технологии селективной выемки угольных пластов гидравлическими экскаваторами типа обратная лопата Разработка технологии селективной выемки угольных пластов гидравлическими экскаваторами типа обратная лопата Разработка технологии селективной выемки угольных пластов гидравлическими экскаваторами типа обратная лопата Разработка технологии селективной выемки угольных пластов гидравлическими экскаваторами типа обратная лопата
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Косенко Надежда Викторовна. Разработка технологии селективной выемки угольных пластов гидравлическими экскаваторами типа обратная лопата : Дис. ... канд. техн. наук : 25.00.22 СПб., 2005 116 с. РГБ ОД, 61:05-5/3040

Содержание к диссертации

Введение

1. Современное состояние проблемы, виды и причины 8 потерь и засорения полезных ископаемых при открытых горных работах

1.1. Современное состояние проблемы потерь и засорения 8 при разработке месторождений

1.2. Виды и причины потерь полезных ископаемых 13

1.3. Особенности разработки сложноструктурных месторождений 17 полезных ископаемых

1.4. Выводы 20

2. Разработка месторождения полезных ископаемых гидравлическими экскаваторами типа обратная лопата

2.1. Применение гидравлических экскаваторов типа обратная лопата 22 на сложноструктурных месторождениях полезных ископаемых

2.2. Отечественный и зарубежный опыт применения гидравлических экскаваторов

2.3. Основные преимущества гидравлических экскаваторов по сравнению с механическими лопатами

2.4. Влияние качества взорванной горной массы на работу гидравлического экскаватора типа обратная лопата

2.5. Влияние особенностей залегания угольного пласта на технологию разработки месторождений

2.6. Выводы 47

3. Технология разработки маломощных пластов сложного строения с применением гидравлических экскаваторов типа обратная лопата

3.1. Виды и типы забоев 49

3.2. Определение минимальной мощности слоев, разрабатываемых селективно с помощью гидравлических экскаваторов типа обратная лопата

3.3. Рациональная технология раздельной выемки пластов сложного строения на открытых горных работах

3.4. Выводы 72

4. Экономическая эффективность разработки Ольховского участка Богословского буроугольного месторождения с помощью гидравлических экскаваторов типа обратная лопата

4.1. Обоснование выбора Ольховского участка Богословского буроугольного месторождения в качестве объекта исследования

4.2. Обоснование возможности использования бокситов как попутного полезного ископаемого при разработке Ольховского участка Богословского буроугольного месторождения

4.3. помощью гидравлических экскаваторов типа обратная лопата на Ольховском участке Богословского месторождения

4.4. Выводы 101

Заключение 103

Список литературы 105

Введение к работе

Актуальность работы. Разработка обычными механическими лопатами сложноструктурных и маломощных пластов угля сопровождается большими его потерями из-за необходимости оставления довольно мощного слоя угля на контактах с вмещающими породами и в зонах геологических нарушений, увеличения кондиционной мощности пластов и др. Снижение потерь и засорения угля можно достичь при помощи использования практически неприменяемых на карьерах страны современных гидравлических экскаваторов типа обратная лопата (ЭГО), которые, благодаря разнообразной кинематике движения ковша, могут производить черпание по любой траектории и высоте забоя. Особенно эффективной будет отработка пологопадающих пластов, когда путем разделения уступа на подуступы и подбором рациональной ширины ковша, соизмеримой с мощностью пласта, можно существенно уменьшить потери и засорение в зоне контакта пласта и породы. Осуществлению селективной разработки угля будет способствовать технологическая особенность кинематики рабочего оборудования ЭГО, обеспечивающая погрузку с одной точки стояния выше, ниже и на уровне подошвы уступа, что сделает возможным принципиальное разделение транспортных грузопотоков при селекции.

Таким образом, совершенствование технологии селективной разработки сложноструктурных пластов с помощью современной выемочно-погрузочной техники является актуальной проблемой горнодобывающей промышленности страны.

Тема диссертации соответствует приоритетному направлению развития науки, технологий и техники РФ «Экология и рациональное природопользование» (согласно приказу № 577 президента РФ Путина В.В. от 30.03.2002).

Целью диссертационной работы является совершенствование технологии селективной выемки полезных ископаемых с минимальными потерями и засорением за счет возможности использования на карьерах конструктивных особенностей современных гидравлических экскаваторов типа обратная лопата.

Идея работы. Разработка маломощных пластов полезных ископаемых, имеющих сложное строение, может быть экономически целесообразной при внедрении новой технологии, основанной на применении гидравлических экскаваторов типа обратная лопата.

Защищаемые научные положения.

1. Селективная выемка маломощных сложноструктурных пластов с любым углом падения гидравлическими экскаваторами типа обратная лопата ведет к сокращению потерь полезного ископаемого в процессе добычи на 3-4%.

2. Минимальная выемочная мощность пластов полезных ископаемых определяется по установленной зависимости между параметрами забоя и техническими характеристиками гидравлического экскаватора типа обратная лопата.

3. Уменьшение кондиционной мощности пластов полезного ископаемого позволяет перевести часть непромышленных запасов в промышленные, которые для Ольховского участка Богословского буроугольного месторождения увеличатся на 14%.

Научная новизна работы: теоретически обоснована минимальная выемочная мощность пластов на основе установления зависимостей между параметрами забоя и техническими характеристиками гидравлических экскаваторов типа обратная лопата.

Методы исследований. Общей теоретической и методологической базой диссертационной работы послужили труды отечественных и зарубежных ученых и практиков в области рационального использования полезных ископаемых и открытых горных работ. При выполнении исследований использовались: анализ и обобщение горно-геологических материалов проектных и производственных организаций; горно-геометрические расчеты, метод вариантов для сравнения и выбора целесообразных технологических схем селективной разработки сложноструктурных пластов полезных ископаемых.

Достоверность научных положений подтверждается большим объемом проанализированной и обобщенной исходной информации об отработке минерального сырья карьерного поля, расчетами по разработанной методике и получением удовлетворительных результатов по минимальной выемочной мощности пластов полезных ископаемых.

Практическая значимость работы заключается в создании новой технологии селективной отработки маломощных пластов полезных ископаемых сложного строения, а также обосновании возможности снижения кондиционной мощности пластов и увеличения промышленных запасов угля на Ольховском участке Богословского месторождения.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и получили положительную оценку на Всероссийских научных конференциях молодых ученых «Полезные ископаемые России и их освоение» (г. Санкт-Петербург, СПГГИ (ТУ), 2003-2005 г.г.); на IX Международной выставке научно-технических проектов, проводимой под эгидой ЮНЕСКО, «ЭКСПО -Наука 2003» (г. Москва, ВВЦ, 2003 г.); на VIII Международной конференции «Экология и развитие общества» (г. Санкт-Петербург, 2003г.).

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Общей теоретической базой работы послужили труды ведущих ученых в области открытых горных работ, рационального использования природных ресурсов карьерного поля, современных технологий горного производства академиков АН СССР и РАН М.И. Агошкова [1-9], Н.В.Мельникова [72], Н.Н. Мельникова [73,74], В.В. Ржевского [89-91], К.Н.Трубецкого [99]; чл.-корр. РАН А.А.Пешкова [85], В.Л.Яковлева [120], профессоров Ю.И. Анистратова [13], А.И.Арсентьева [14-16], Ж.В.Бунина [28], В.А.Галкина [31], Э.Л. Галустьяна [34,35], А.В. Гальянова [36-38], В.Б. Добрецова [42], Ю.Г. Карасева [52], B.C. Коваленко [54], В.Ф. Колесникова [55], А.И. Косолапова [63], Н.Я. Лобанова [65-68], СП. Решетняка [88], П.И. Томакова [97,98], Г.А. Холоднякова [105-111], В.С.Хохрякова [113,114], О.В. Шпанского [117,118]; доктора наук С.И.Фомина [103]; кандидатов наук А.Л. Грицая [41], СВ. Кирюкова, Г.С Михайлова, Д.Г. Холоднякова [112] и др.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения общим объемом 116 страниц, содержит 20 таблиц, 26 рисунков, а также список литературы из 122 наименований.

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю профессору Г.А. Холоднякову, развитие идей которого, постоянное внимание и помощь способствовали успешному выполнению работы, ассистентам кафедры РМПИ Д.В. Борисову и Т.В. Донченко и сотрудникам кафедры РМПИ за практические советы при написании диссертации.

Виды и причины потерь полезных ископаемых

Потери и засорение полезного ископаемого в процессе разработки -неизбежное явление на месторождениях, имеющих сложное геологическое строение. В отечественной литературе известно около двадцати классификаций количественных потерь полезных ископаемых [51,96]. Классификаций разубоживания (потерь качества) не существует, хотя имеется ряд предложений о принципах такого классифицирования [6,9 12,18,19,47]. Наличие большого количества различных классификаций потерь вызывает необходимость их рассмотрения с целью выбора наиболее приемлемой из них или создания новой классификации с использованием существующих. Классификация потерь полезных ископаемых должна удовлетворять следующим требованиям: в основу разделения потерь на классы и группы, а внутри групп на виды должны быть положены признаки, имеющие важное технико-экономическое значение для потерь, разработки мероприятий по их снижению и для экономической оценки последствий, вызываемых потерями; не должно быть возможным отнесение одного и того же вида потерь в разные группировки классификации; каждый вид, включая специфические и редкие, должен иметь, как правило, только одно место в классификации. Неизбежные переходные или смешанные (по причинам, месту и др.) виды потерь могут, в порядке исключения, быть отнесены в разные группировки; классификация должна быть единой, пригодной для всех видов твердых полезных ископаемых, при любых существующих способах разработки как подземных, так и открытых. Исходя из перечисленных требований, рассмотрим существующие классификации по положенным в их основу признакам. Характерной чертой многих из предложенных классификаций [32,47,48,50,65,84,87,96,101,105] является то, что в них не выдерживаются классификационные признаки в группе, типе. Например, в «Единой инструкции» [46] три группы (потери по горногеологическим и гидрогеологическим условиям, потери, зависящие от системы разработки, и потери от неправильного ведения горных работ) выделены по признаку причины, а одна (потери в охранных и барьерных целиках) - по местам образования потерь. Эти же недостатки повторены в «Технической инструкции по учету потерь и разубоживания» для Зырянского комбината [97] и в «Основных указаниях» [82].

Другой недостаток большинства предложенных классификаций заключается в том, что в них допускается перекрестность деления — одни и те же виды потерь относятся к разным группам. Несостоятельность большинства классификаций показана в работе [96], где обобщены характеристики известных в литературе классификаций потерь полезных ископаемых. Противоречивое толкование одних и тех же видов потерь, искусственная множественность их (до ПО видов) не позволяет использовать ни одну из этих классификаций. Виды эксплуатационных потерь полезных ископаемых Эксплуатационные потери полезных ископаемых, возникающие в процессе ведения горных работ, включают в себя как количественные, так и качественные потери, которые происходят на разных стадиях процесса добычи полезного ископаемого, имеют различные причины и характеризуются определенными местами образования [116].

Под количественными потерями полезного ископаемого имеется часть его балансовых запасов, которая либо не извлекается из недр, либо выдается в породные отвалы, либо остается в местах погрузки, складирования или на транспортных путях горного предприятия.

Качественные потери означают ухудшение качества добытого полезного ископаемого, связанное с изменением его вещественного состава (снижение содержания полезных компонентов, изменение минерального состава) или физических свойств, по сравнению с качественными характеристиками, установленными для балансовых запасов или предусмотренными техническими требованиями на минеральное сырье и топливо. Для полезных ископаемых, направляемых на переработку (обогащение, металлургический передел), качественные потери приводят к ухудшению технико-экономических показателей процесса переработки и чаще всего к дополнительным количественным потерям полезного ископаемого или полезного компонента, возникающим при этом производственном процессе. Для полезных ископаемых, используемых в их природном состоянии, качественные потери вызывают, как правило, снижение сортности, а, следовательно, и ценности добытого минерального сырья или топлива.

Месторождения на различных своих участках отличаются мощностью, углами падения залежей, физико-механическими свойствами полезного ископаемого и вмещающих пород, содержанием полезных, вредных и попутных компонентов, их изменчивостью распределения, включением вскрышных пород, структурными особенностями, трещиноватостью и др.

На потери и засорение непосредственно влияют горно-геологические условия и условия залегания пластов, в том числе физико-механические свойства горных пород и полезного ископаемого, а также мощность, угол падения и залегания пласта, технология разработки, параметры системы разработки, выемочно-погрузочное оборудование и транспорт, применяемые на открытых горных работах.

Отечественный и зарубежный опыт применения гидравлических экскаваторов

В последние 20-30 лет широкое распространение гидравлические экскаваторы получили на зарубежных карьерах. Одноковшовые гидравлические экскаваторы имеют высокие усилия копания, обладают большими возможностями для производства селективной выемки и могут производить зачистку подошвы забоя (использования дополнительного бульдозера при этом не требуется). Высокие усилия копания позволяют в ряде случаев сократить, а иногда полностью отказаться от взрывной подготовки пород к экскавации. В отличие от обычных экскаваторов - механических лопат и погрузчиков, процесс черпания которых начинается у подошвы уступа, гидравлические экскаваторы благодаря особой конструкции рабочего оборудования обеспечивают копание с максимальным усилием на любой высоте внедрения ковша. По сравнению с колесными погрузчиками гидравлические экскаваторы имеют меньшее удельное давление на грунт, а скорость их передвижения в 4 раза больше, чем у экскаваторов с канатным напором. Небольшие (по сравнению с погрузчиками) размеры ковшей гидравлических экскаваторов обеспечивают меньшую степень засорения добываемых полезных ископаемых. Более высокая техническая производительность гидравлических экскаваторов достигается за счет сокращения времени цикла. Сроки монтажа экскаваторов и подготовки машинистов значительно меньше. Гидравлические экскаваторы отличаются большей компактностью, чем традиционные экскаваторы и имеют лучшие показатели производительности на единицу массы [122].

В настоящее время гидравлические экскаваторы типа обратная лопата используются при открытой разработке месторождений полезных ископаемых в Англии, Франции, США, Австралии и в других странах.

К концу 70-х годов за рубежом было создано около десятка моделей достаточно мощных карьерных гидравлических обратных лопат с ковшом вместимостью от 5 до 15 м3, из них прежде всего следует выделить модели экскаваторов, производимых в Германии (RH-75 и RH-300 фирмы «Оренштейн-Коппель; Н-111 и Н-241 фирмы «Демаг»), во Франции (1000СК фирмы «Поклен»), США (1266D фирмы «Коринг»), Японии (UH-801 фирмы «Хитачи»). Основные параметры этих машин представлены в табл.2.1.

Обратные лопаты за рубежом применяются при открытой разработке различных полезных ископаемых. Так, на разрезе «Эклингтон» в графстве Нортумберленд (Великобритания) эксплуатировался гидравлический экскаватор БШ-75, для которого фирма в 1977 году изготовила рабочее оборудование типа обратной лопаты. Экскаватор, оснащенный ковшом вместимостью 5,5 м3, разрабатывает свиту сравнительно тонких пластов угля, большей частью разделенных прослойками сланцев. Глубина копания экскаватора 8,9 м, высота разгрузки 8 м, радиус черпания на уровне стояния 15,9 м. Время цикла равно 30 с. Применение обратной лопаты позволило производить селективную выемку сланцев и уменьшить засорение угля.

На северо-востоке Испании в Галисии разрабатывается крупное месторождение бурого угля, горизонтальные пласты, которого залегают в глинистых породах мощностью до 25 см до нескольких метров. Разработка нового участка месторождения осуществляется с применением двух обратных гидравлических лопат 1000СК фирмы «Поклен» (Франция) с ковшом вместимостью 6,8 м . Для доставки угля применяются скреперы на пневматическом ходу фирм «Вэбко» и «Юклид» (США) с кузовом вместимостью 34 м3, а также ленточный конвейер. Разработка ведется одновременно на двух смежных горизонтах. На нижнем горизонте (при высоте 8 м) один экскаватор вынимает уголь с погрузкой непосредственно в скреперы, второй на верхнем (при высоте уступа 7 м) - с погрузкой на промежуточный склад. Со склада уголь погрузчиком отгружается на конвейер. Хорошая маневренность обратных лопат позволяет часто менять местоположение забоя, т.е. обеспечивать гибкость разработки. За 22 ч работы в сутки забойная производительность составила 19800 т [122].

За границей, наряду с крупными месторождениями, разрабатываются месторождения с маломощными и сложными пластами. Например, во Франции на многих месторождениях разрабатывают свиты маломощных угольных пластов, в том числе месторождения Хереал, Мерсериол, Тронзе и т.д.

В Англии на месторождении Рудней разрабатывается 5 угольных пластов мощностью от 0,39 до 0,8 метров, на месторождении Путторелл 15 пластов мощностью от 0,15 до 1,0 м и т.д. На месторождении Данинь эксплуатируется гидравлический экскаватор с оборудованием обратная лопата марки САТ-245, которым производится селективная выемка пластов мощностью от 0,2 до 2,6 м.

На большинстве месторождений, годовая производительность которых составляет менее 1 млн. т/год коэффициент вскрыши слишком велик, на некоторых разрезах он достигает 22-27 м /т. Однако эти месторождения эффективно разрабатываются благодаря использованию на них технологии раздельной выемки полезных ископаемых и современному оборудованию, имеющему высокую производительность.

На месторождении Винбанк с 1981 года эксплуатируются ЭГО марки Н-121 фирмы Демаг с емкостью ковша Е = 7,5м и Н-241 с Е = 12м, использование которых позволило расширить сетку скважин, а выемка породных пропластков производится без предварительного рыхления.

На месторождении Серезен (Колумбия) с производительностью 1,5 млн. т/год работают 3 ЭГО с емкостью ковша Е= 10 м3 и 6 погрузчиков с Е = 24 м3, а также автосамосвалы грузоподъемностью 85 т на вскрыше и 40 т на угле.

Экибастузское месторождение расположено в Павлодарской области и представляет собой асимметричную мульдообразную складку длиной около 12,5 км и шириной до 9 км, вытянутую с севера на юг [70]. Угленосные месторождения относятся к нижнему карбону и содержат три рабочих пласта угля. Средняя рабочая мощность пластов: 1-5-25 м, 2-5-42 м, 3-5-89 м. Мощность вскрыши в центре мульды достигает 550 м. Пласты 1, 2 и 3 имеют весьма сложное строение. Пачки угля перемежаются с породными прослоями, мощность которых колеблется от нескольких сантиметров до 10-И 5 метров и более. Они представлены углистыми аргиллитами, алевролитами и крепкими песчаниками. Число породных прослоев по пласту 1 - более 45, по пласту 2 -более 100 и по пласту 3 - до 280. В целом по месторождению породные прослои составляют в среднем 13,8%. Угол падения пластов от 10-5-20 до 50-5-90. Применение гидравлических экскаваторов на данном месторождении позволило бы улучшить качество угля.

Определение минимальной мощности слоев, разрабатываемых селективно с помощью гидравлических экскаваторов типа обратная лопата

Как уже упоминалось в разделе 1, пласты полезных ископаемых чаще всего имеют сложное горно-геологическое строение. Мощность таких пластов колеблется от нескольких сантиметров до десятков метров. Кроме того, существуют пласты малой мощности, которые находятся в непосредственной близости от основных пластов, находящихся в границе разработки месторождения [57]. Существует два вида маломощных пластов: пласты, которые могут быть извлечены совместно с основным пластом (валовая выемка) и их объемы включены в балансовые запасы; пласты, которые находятся в породных прослоях кровли или почвы основного пласта полезного ископаемого и их объемы не включены в балансовые запасы.

Экономическая целесообразность извлечения второго вида маломощных пластов, находящихся над основным пластом полезного ископаемого в толще вскрышных пород не вызывает сомнений. Для возможности разработки маломощных пластов, находящихся ниже основного пласта, должно быть соблюдено условие непревышения объема дополнительной вскрыши на единицу добытого полезного ископаемого экономически допустимого коэффициента вскрыши. В любом случае условием раздельной выемки пластов полезных ископаемых малой мощности, находящихся в толще породных прослоев, является необходимость получения прибыли, то есть превышения дохода от реализации полезного ископаемого над затратами на его добычу.

Кроме экономической целесообразности необходимо также обосновать техническую возможность раздельной выемки того или иного маломощного угольного пласта, то есть установить ту кондиционную (минимальную) мощность, при которой добытое полезное ископаемое не потеряет своего качества, и будет отвечать требованиям рынка.

Для уменьшения потерь и засорений полезных ископаемых в процессе эксплуатации месторождений необходима проходка траншеи по висячему боку пласта и проходка траншеи по подуступам, высота которых должна соответствовать высоте раздельной выемки ЭГО.

При проходке траншеи гидравлическим экскаватором типа обратная лопата нет необходимости в его установке на дне траншеи, поэтому ширина траншеи по дну может быть сокращена до минимального значения, но она должна обеспечивать при необходимости (при планировке основания, при частичном складировании полезного ископаемого и породы в случае, если глубина траншеи больше высоты раздельной выемки ЭГО) возможность работы в ней бульдозера.

При отработке траншеи ЭГО стоит на кровле пласта и передвигается вдоль фронта работ. Транспортные средства находятся на берме траншеи. При проходке верхних подуступов транспортные средства находятся на одном уровне с ЭГО. При проходке нижних подуступов в случае, если транспортные средства находятся выше уровня стояния ЭГО, то экскаватор должен проводить верхнюю разгрузку в транспортные средства, которые находятся на берме траншеи, для ЭГО марки ЕХ800Н такой способ разгрузки невозможен, поэтому при проходке траншей нижних подуступов транспортное средство должно передвигаться под погрузку по полезному ископаемому. В случае если горизонтальная мощность пласта недостаточна, то следует расширить блоки I и II на висячем боку, как показано на рис. 3.1 [62].

Минимальная ширина дна траншеи bmjn=2-r3 м при работе в обычных условиях, а при использовании бульдозера bmin=6 м. Для обеспечения высокой производительности месторождения отрабатываемого селективно более эффективно использование экскаваторов с емкостью ковша Е=2,8-ьЗ,5 м .

Проходку разрезной траншеи и разработку полезных ископаемых по подуступам можно производить на всю длину фронта работ или на каждом участке. Если необходимо увеличить скорость углубки и повысить производительность карьера, то можно использовать несколько экскаваторов, которые будут работать последовательно, особенно если длина фронта работ большая. Время проходки разрезной траншеи необходимо подробно рассчитать по длине и углу падения пласта полезного ископаемого на каждом горизонте. Применение графика L = f(T) или графика последовательности выполнения работ по расстановке экскаваторов обеспечит ритмичность работ и техническую безопасность.

Эта схема применима к маломощным пластам с углом падения /? 25, которые невозможно отрабатывать селективно. Выемка полезного ископаемого и зачистка кровли и почвы пласта производится бульдозером, а отработка породного треугольника на висячем боку пласта осуществляется ЭГО или мехлопатой.

Обоснование возможности использования бокситов как попутного полезного ископаемого при разработке Ольховского участка Богословского буроугольного месторождения

Одним из основных предприятий в России, осуществляющих добычу бокситов (80%) является ОАО «Севуралбокситруда» (СУБР). В последнее время обостряется конкуренция североуральским бокситам со стороны зарубежных производителей. По своему качеству североуральские бокситы уступают бокситам Гвинеи, Бразилии и несколько лучше бокситов США и Австралии. В то же время в этих странах бокситы добываются в основном открытым способом, что обуславливает их низкую себестоимость и возможность экспорта в Россию. В настоящее время доля импортного глинозема составляет 70% общероссийского потребления.

Основной вид добычи боксита на СУБРе - подземная разработка месторождений (около 95% добываемого боксита). Остальные 5% добываются открытым способом. Однако существует, по крайней мере, три причины, по которым открытые горные работы на СУБРе приобретают все большую и большую значимость: 1. В связи с возобновляющимся ростом производства на алюминиевых и глиноземных заводах наблюдается нехватка сырья. Ввод же новых мощностей на шахтах в короткие сроки довольно сложен и требует достаточно больших капитальных вложений. В этих условиях освоение мелких и неглубокозалегающих месторождений с их быстрым вводом в эксплуатацию является чрезвычайно актуальной задачей для региона. 2. Себестоимость добычи боксита открытым способом на карьерах Северного Урала может быть в три раза ниже себестоимости бокситов, добытых подземным способом. 3. Возможность обеспечения необходимого качества продукции. Боксит, добываемый подземным способом, высококарбонатен (содержание СО2 - более 5%), в то время как глиноземные заводы требуют содержания карбонатов не более 4%. Повышенное содержание карбонатов ведет к существенному увеличению (квадратичная зависимость) расхода каустической соды при переделе бокситов в глинозем методом спекания. Понижение содержания карбонатов в добытой подземным способом руде может быть обеспечено усреднением ее с низкокарбонатными бокситами (содержание СОг - до 2%), добываемыми открытым способом.

Именно по этим причинам на СУБРе, в настоящее время, идет активное исследование всех прилегающих территорий (в радиусе 70 км) на предмет возможной разработки мелких залежей боксита открытым способом.

Ольховское бокситовое месторождение (участок) расположено в пределах Богословского буроугольного месторождения, разрабатываемого ОАО "Вахрушевуголь". Суммарные запасы бокситов здесь по категории Сг составляют 6 млн.т., в том числе в контуре угольного карьера 500 тыс.т. Качество бокситов здесь хуже субровских. Содержание глинозёма 40-42%, содержание кремнезёма 8-10%, содержание диоксида углерода 5 - 6 %. Данные бокситы могут перерабатываться только в смеси с другими бокситами ОАО "СУБР" в спекательном переделе заводов. Отработка бокситов ниже контура угольного карьера будет затруднена из-за большого коэффициента вскрыши.

С целью определения целесообразности отработки бокситовой залежи Ольховского участка в январе-апреле 1998 года при подготовке спекательной шихты для БАЗа совместно с Ивдельскими бокситами было привлечено 8,4 тыс.тонн мезозойских бокситов Ольховского участка со средним содержанием Si02 - 11,9%; AI2O3 - 42,0%; СО2 - 0,9%; S - 0,06%. Результаты эксперимента показали возможность применения вышеуказанных бокситов для производства глинозема.

Однако по результатам поисково-разведочных работ, при которых запасы бокситов в выявленных линзообразных телах составили 7,77 млн. тонн, был сделан вьгоод о том, что бокситоносность мезозойских отложений не имеет промышленного значения из-за незначительности запасов, большой мощности перекрывающих угленосных отложений и очень сложных гидрогеологических условий [80,100].

Разработка этих бокситов может быть экономически целесообразной только в том случае, если они будут попутным полезным ископаемым на Ольховском разрезе, где основной добычей является бурый уголь, на который будут списаны практически все затраты на производство вскрышных работ. Применение гидравлических экскаваторов типа обратная лопата (вместо обычных мехлопат), способных работать с нижним черпанием на большую глубину, позволит избежать неприятностей, связанных с обильными водопритоками на дно карьера.

Под эффективностью НТП понимается соотношение эффекта и вызвавших его затрат. Определяется общественная и коммерческая эффективность. Показатели общественной эффективности учитывают социально-экономические последствия осуществления мероприятия НТП для общества в целом, т.е. прямые результаты и затраты и косвенные, связанные со смежными секторами экономики, экологии и социальными результатами. Показатели коммерческой эффективности учитывают финансовые последствия реализации мероприятия для горного предприятия. В основу оценки эффективности мероприятий НТП положены следующие основные принципы: рассмотрение мероприятия на протяжении всего срока его реализации и функционирования (жизненного цикла); моделирование денежных потоков, включающих все связанные с осуществлением мероприятия денежные поступления и расходы за расчетный период; сопоставимость условий сравнения различных вариантов мероприятий; принцип положительности и максимума эффекта. Эффект от реализации мероприятия должен быть положительным; при сравнении нескольких альтернативных вариантов предпочтение должно отдаваться варианту с наибольшим эффектом; учет фактора времени; уЧет только предстоящих затрат и результатов. Ранее созданные ресурсы, используемые при реализации мероприятия, оцениваются не затратами на их создание, а альтернативной стоимостью, исходя из наилучшего возможного их использования. Прошлые затраты, не обеспечивающие возможности получения альтернативных доходов в перспективе (т.е. получаемых вне данного мероприятия), в денежных потоках не учитываются и на значение показателей эффективности не влияют; оценка эффективности мероприятия должна производится сопоставлением ситуаций «с мероприятием» и «без мероприятия», а не «до мероприятия» и «после мероприятия»; учет всех наиболее существенных последствий мероприятия; учет влияния на эффективность мероприятия потребности в оборотном капитале (с учетом «устойчивых» пассивов); учет влияния инфляции на изменение цен на различные виды продукции и ресурсов в период реализации мероприятия; учет влияния неопределенностей и рисков, сопровождающих реализацию мероприятия.

В качестве показателей, используемых для расчетов эффективности мероприятий, приняты: чистый дисконтированный доход; индекс доходности инвестиций; срок окупаемости инвестиций; внутренняя норма доходности; показатели, характеризующие эффективность использования трудовых, материальных и природных ресурсов.

Похожие диссертации на Разработка технологии селективной выемки угольных пластов гидравлическими экскаваторами типа обратная лопата