Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Современное состояние проблемы организации горно-строительных и эксплуатационных работ при разработке месторождений группой карьеров .10
1.1 Организация производства в горной промышленности. Задачи и методы 10
1.2 Современное состояние вопросов организации горно строительных и эксплуатационных работ при открытой разработке месторождений 13
1.3 Основные особенности организации горно-строительных и эксплуатационных работ при открытой разработке месторождений .36
Выводы по главе 1 .41
Глава 2 Анализ исходных данных для организации горно-строительных и эксплуатационных работ при открытой разработке месторождений группой карьеров 42
2.1 Анализ современного состояния угледобывающей промышленности россии .42
2.2 Анализ современного состояния железорудной промышленности россии .52
2.3 Оценка эффективности инвестирования открытой разработки сложноструктурных месторождений 61
2.4 Метод определения оптимальной производительности группы карьеров на основе анализа технико-экономических показателей совместно отрабатываемых участков 68
Выводы по главе 2 .75
Глава 3 Обоснование параметров организационно технологических схем ведения горно-капитальных работ на карьерах .76
3.1 Организация открытой разработки месторождений группой карьеров 76
3.2 Обоснование схем организации горно-капитальных работ при вводе месторождения в эксплуатацию очередями .86
3.3 Анализ динамики и структуры процесса добычи в период строительства карьера .108
3.4 Организация горно-строительных работ при открытой разработке месторождениях, представленных группой пластов .120
Выводы по главе 3 .129
Глава 4 Методы организации горно-строительных и эксплуатационных работ на месторождениях, отрабатываемых группой карьеров в составе единой административной системы .130
4.1 Особенности организации вертикально-интегрированных компаний, добывающих и перерабатывающих минеральное сырьё 130
4.2 Анализ организации разработки группы железорудных карьеров кольского полуострова в составе вертикально-интегрированной компании оао «северсталь» 137
4.3 Особенности вертикальной интеграции угольных предприятий, входящих в состав металлургических компаний 164
4.4 Модель календарного планирования совместной разработки группы карьеров в общей горно-технической системе на примере оленегорского месторождения 178 выводы по главе 4 .184
Заключение 185
Список литературы .188
- Современное состояние вопросов организации горно строительных и эксплуатационных работ при открытой разработке месторождений
- Оценка эффективности инвестирования открытой разработки сложноструктурных месторождений
- Обоснование схем организации горно-капитальных работ при вводе месторождения в эксплуатацию очередями
- Анализ организации разработки группы железорудных карьеров кольского полуострова в составе вертикально-интегрированной компании оао «северсталь»
Введение к работе
Актуальность темы. Значительные сроки строительства и достижения проектной производительности карьеров отрицательно влияют на эффективность открытой разработки месторождений. Для повышения эффективности открытой разработки крупных месторождений целесообразна организация отработки карьерных полей группой карьеров с вводом их в эксплуатацию очередями, когда горно-строительные работы совмещаются во времени с эксплуатационными работами, а прибыль от реализации полезных ископаемых направляется на погашение кредитов и реинвестирование в строительство.
Организация в современных условиях горно-строительных работ и эксплуатационных, с учетом горнотехнических особенностей отработки месторождений группой карьеров, не имеет достаточного научного обоснования.
Технико-экономический анализ и методы организации совмещения горно-строительных и эксплуатационных работ ограничены, а предложенные рекомендации зачастую имеют частный характер. Строительство карьеров не обеспечено современными научно обоснованными рекомендациями по выбору эффективной организации работы технологических комплексов оборудования. Лица, принимающие решения (ЛПР), не всегда обеспечивают формулировку оптимальных обоснованных и эффективных решений на основе современных экономических критериев.
Таким образом, обоснование методов организации горностроительных и эксплуатационных работ при открытой разработке месторождений группой карьеров, обеспечивающее повышение эффективности управлением технико-экономическими показателями является актуальным.
Цель работы: обоснование и разработка методов организации горно-строительных и эксплуатационных работ, при открытой разработке месторождений группой карьеров, на основе управления основными технико-экономическими показателями, с учетом горнотехнических особенностей совместной отработки, обеспечивающих повышение эффективности принимаемых решений.
Идея работы. Управление основными технико-экономическими показателями разработки месторождений группой карьеров должно базироваться на разработанных методах организации горно-строительных и эксплуатационных работ, учитывающих горнотехнические особенности совместной отработки, обеспечивающих повышение эффективности и обоснованности принимаемых решений.
Основными задачами работы являются:
-
Анализ современного состояния проблемы организации горно-строительных и эксплуатационных работ при разработке месторождений группой карьеров;
-
Анализ организации финансирования разработки месторождений группой карьеров;
-
Научное обоснование и разработка динамического критерия и модели для определения оптимальной последовательности отработки месторождений группой карьеров;
-
Анализ организации и схем интеграции группы карьеров в составе единой горнотехнической системы;
5. Разработка рациональных схем организации горно
строительных и эксплуатационных работ при отработке
месторождений группой карьеров.
Научная новизна:
-
Установлены зависимости объема горно-строительных работ от производительности карьера и структуры комплексной механизации горных работ, при различных значениях количества карьеров в группе.
-
Разработан показатель оценки эффективности интеграции группы карьеров в составе единой горнотехнической системы
-
Установлены закономерности, определяющие структуру горнотехнической системы - группа карьеров с интеграцией, характеризующуюся ростом общей эффективности системы по сравнению с отдельным карьером группы.
-
Обоснован показатель оценки эффективности инвестиций в отработку месторождения группой карьеров - чистая текущая стоимость реализации проекта с учетом реинвестиционного эффекта.
Основные защищаемые положения:
-
Повышение эффективности открытой совместной разработки месторождений группой карьеров достигается за счет организации оптимального совмещения горно-строительных и эксплуатационных работ, управления их производительностью и инвестиционным процессом с использованием доходной части на реинвестирование реконструкции и строительства.
-
Реализация, разработанной на основе динамического критерия модели календарного планирования совместной открытой разработки месторождений группой карьеров, позволяет определить оптимальную производительность, последовательность их ввода в эксплуатацию и повысить эффективность принимаемых решений.
-
Для месторождений, представленных группой сближенных пластов, необходимо применять разработанные методы организации горно-строительных и эксплуатационных работ, позволяющие отрабатывать максимально возможную мощность вскрыши по бестранспортной системе, при обеспечении устойчивости отвала, сокращения объемов работ по вскрытию месторождения и продолжительности периода, предшествующего началу эксплуатационных работ, минимизации коэффициента переэкскавации.
Методы исследований. Общей теоретической и методологической основой работы является комплексный подход, включающий анализ и обобщение фундаментальных исследований авторов в области организации горного производства. В качестве основных методов исследований использовались геоинформатика и моделирование на персональных компьютерах в специализированных программных обеспечениях (AutoCAD, Surpac); системный анализ при исследовании организации горно-строительных и эксплуатационных работ при открытой разработке месторождений; методы математической статистики, теории вероятностей, динамическое программирование; классические экономические и финансовые теории и методы рыночной модели хозяйствования.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается применением комплексного подхода, включающего анализ и обобщение фундаментальных исследований авторов в области организации горного производства; обширным при-
влечением проектных и фактических материалов работы отечественных и зарубежных карьеров-аналогов; использованием геоинформатики и моделирования на персональных компьютерах, методов математической статистики и теории вероятностей, классических экономических и финансовых теорий; системным анализом при исследовании организации горно-строительных и эксплуатационных работ на карьерах, разрабатывающих месторождения полезных ископаемых.
Практическая значимость работы:
1. Разработана модель организации совместной открытой
разработки месторождений группой карьеров в общей
административной системе.
-
Разработана методика оценки эффективности отработки месторождений группой карьеров, с учетом качественных и технологических особенностей, где в качестве основного критерия оценки принят динамический критерий - максимум чистого дисконтированного дохода (NPV) от реализации полезного ископаемого за весь срок отработки.
-
Предложены организационно-технологические схемы ведения горно-строительных и эксплуатационных работ и рекомендации по эффективному применению конкретных схем для типовых горно-технических условий отработки месторождений группой карьеров.
4. Для условий железорудных карьеров Кольского
полуострова предложен метод определения оптимальной
производительности группы карьеров.
5. Для условий железорудных карьеров ОЛКОНа в составе
вертикально-интегрированной компании «Северсталь» разработана
модель календарного планирования совместной разработки группы
карьеров.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы в целом и отдельные ее положения докладывались, обсуждались и получили одобрение на конкурсе грантов Правительства Санкт-Петербурга среди молодых ученых (2013), на кафедральных конференциях (кафедра Разработки месторождений полезных ископаемых, Национальный минерально-сырьевой университет «Гор-
ный», 2012, 2013), на конференции в Сельезском Политехническом университете (Польша, 2013), на конференции молодых ученых (Фрайбергская горная академия, Германия, 2014).
Личный вклад автора. Определены цель и задачи работы, проведен анализ исходных данных, проведены теоретические исследования, обоснованы методы организации горно-строительных и эксплуатационных работ на месторождениях, отрабатываемых группой карьеров, сформулированы основные научные положения и выводы.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ, из них 3 в изданиях, рекомендуемых ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, содержит 199 страниц, 10 таблиц, 36 рисунков и список литературы из 138 наименований.
Современное состояние вопросов организации горно строительных и эксплуатационных работ при открытой разработке месторождений
Организация промышленного производства - система закономерностей, правил и мер, направленных на рациональное сочетание средств производства и труда в едином процессе промышленного производства при определённых технических, технологических, и социально-экономических условиях.
Основная задача организации промышленного производства - достижение поставленной цели в кратчайшие сроки при наилучшем использовании производственных ресурсов. Организация промышленного производства должна обеспечивать ускорение научно-технического прогресса. С одной стороны, организация промышленного производства представляет собой организацию производственной системы, которая включает задачи оптимизации соотношений между количеством и распределением оборудования в производственных звеньях, необходимыми резервами производственных ресурсов, объёмами сырья для отдельных подсистем и звеньев на основе их пропорциональности и рационального режима функционирования.
При перспективном планировании горного производства в организационных задачах в качестве критериев оптимальности используются технико-экономические показатели (приведённые затраты, прибыль, производительность труда, комплексность использования добываемой горной массы, в частности попутных и вскрышных пород).
С другой стороны, организация промышленного производства - методы и мероприятия организации производств, процесса во времени и пространстве. Организация горного производства во времени включает в себя обоснование календарного режима, ритмичности и цикличности производственного процесса, установление последовательности и взаимоувязку основных и вспомогательных работ на предприятии. Для организации горного производства в пространстве характерна оптимизация пространственной последовательности и взаимоувязки работ на основе поточности, а также оптимизация перемещений горного оборудования. На действующих предприятиях организация процесса производства во времени и пространстве осуществляется на всех уровнях текущего (внутригодового) и оперативного планирования и управления.
Основной метод организации – построение и оптимизация графиков работ. Используются линейные, сетевые, ленточно-сетевые, табличные графики. Критерии оптимальности в организационных задачах – объёмы производства, количество потребляемых ресурсов, время выполнения работ, коэффициент использования оборудования. Для решения задач организации работ используются специальные матричные и сетевые модели, геометрические модели разрабатываемых месторождений.
Современное развитие мировой экономики ставит новые задачи перед отечественной промышленностью. По подсчетам Министерства природных ресурсов РФ, потенциальную валовую стоимость российских недр ныне оценивают в 28 трлн. долл. (в том числе на природный газ приходится 32%, на уголь - 23%, на нефть - 16%, на руды металлов - 14%). Бесспорным является тот факт, что ресурсный потенциал России огромен. Однако уже само его пространственное размещение - преимущественно на территориях к востоку от Урала - создает много трудностей из-за экстремальных природных условий, удаленности от главных районов потребления топлива и сырья и морских портов. В результате от 1/3 до 2/3 всех балансовых запасов в условиях рыночной конъюнктуры других стран оказываются нерентабельными.
Продолжающийся спад производства минеральных ресурсов и продуктов их переработки, ухудшение сырьевых баз действующих предприятий, ожидаемое выбытие добывающих мощностей, снижение объемов геологоразведочных работ чреваты дальнейшими разрушительными последствиями для всей экономики. До 2025 года произойдет почти полное исчерпание разведанных запасов нефти, газа и свинца, трех четвертей запасов молибдена, никеля, меди, олова. Запасы алмазов и золота могут оказаться полностью исчерпанными к 2018 году, а серебра и цинка - к 2020 году. Сегодня практически исчерпан поисковый задел, необходимый для последующего наращивания разведанных запасов. Затраты же на его создание составляют до 70% от общих средств на геологоразведочные работы. Острота ситуации усугубляется длительностью геологоразведочных циклов и сроков строительства горнодобывающих предприятий.
В сложившей экономической ситуации горная промышленность нуждается в разработке новых методов организации производства, способствующих повышению эффективности открытой разработки месторождений, а в следствие этого – к росту конкурентоспособности отечественного комплекса добычи и переработки минерального сырья.
Оценка эффективности инвестирования открытой разработки сложноструктурных месторождений
Горная промышленность относится к весьма капиталоемким и трудоемким отраслям промышленности. Стоимость средств производства в горной промышленности в расчете на 1 денежную единицу выпускаемой продукции в 2 раза и более выше аналогичного показателя по промышленности в целом.
Уровень себестоимости 1 т полезного ископаемого, добываемого различными горными предприятиями, существенно различается. Даже при применении одного и того же способа разработки себестоимость добычи может отличаться в несколько раз.
Наряду с причинами, зависящими от уровня эффективности работы коллективов горных предприятий, показатели работы каждого из них являются и следствием наличия объективных различий в условиях формирования и эксплуатации конкретной шахты или карьера. Изучение экономики горной промышленности, анализ и оценка степени эффективности функционирования ее предприятий невозможны без учета специфических для отрасли условий производства и изучения тех закономерностей, которые отражают влияние климатических, горногеологических и организационно-технических условий на экономическую эффективность работы горных предприятий.
Горная промышленность наряду с общими для других отраслей промышленности чертами имеет специфические особенности, оказывающие влияние на технико-экономические показатели ее работы. К числу особенностей относятся следующие:
1. Характер предмета труда. Размеры и качество запасов полезных ископаемых, условия их залегания, географическое положение разрабатываемых месторождений предопределены природой. Из этого следует, что горная промышленность в большей мере, чем другие отрасли промышленности, испытывает на себе влияние естественных, природных факторов.
2. В отличие от обрабатывающей, горная промышленность не свободна в выборе размещения своих предприятий, они «привязаны» к месторождениям полезных ископаемых. Многие из них расположены в отдаленных районах страны со сложными климатическими условиями. Разработка таких месторождений требует крупных ассигнований не только на строительство горных предприятий, но и на создание инфраструктуры (строительство дорог, объектов водоснабжения, связи и так далее). Отдаленность предприятий отражается и на себестоимости добычи полезных ископаемых, которая возрастает вследствие сравнительно более высокой оплаты труда, больших транспортных и других расходов.
3. Удовлетворение общественной потребности в полезных ископаемых при ограниченных запасах некоторых из них определяет необходимость осуществления добычи в сложных горно-геологических условиях, ухудшающих экономические показатели отрасли. Кроме того, месторождения с небольшими запасами полезных ископаемых отрабатываются горными предприятиями со сравнительной низкой производственной мощностью, что также снижает экономические показатели работы.
4. Для горной промышленности характерно постоянное ухудшение горногеологических условий разработки месторождений полезных ископаемых. С течением времени увеличивается глубина горных работ. В результате возрастают затраты на проведение и поддержание горных выработок, на вентиляцию и водоотлив, транспортирование и так далее. В сложившихся районах добычи в эксплуатацию часто вовлекаются месторождения со сравнительно худшей качественной характеристикой полезного ископаемого (более высокая зольность угля, меньшее содержание металла в руде и других). В этих условиях поддержание объемов и качества продукции на уровне, удовлетворяющем ее потребителей, требует возрастающих затрат на переработку полезных ископаемых.
5. Горные предприятия постоянно нуждаются в воспроизводстве фронта очистных работ. По мере отработки запасов полезного ископаемого на действую щем горизонте карьера или шахты, необходимо готовить и вводить в эксплуата цию новый горизонт. Это требует крупных капитальных вложений, основная 38 часть которых идет не на прирост, а на поддержание добычи на достигнутом уровне.
С необходимостью подобных затрат обрабатывающая промышленность не сталкивается. Например, машиностроительный завод в перспективе может потребовать новых капитальных вложений при его расширении, реконструкции или модернизации производства. Однако он не нуждается в новых капитальных вложениях на воссоздание действующих цехов, поскольку в процессе эксплуатации они сохраняют свою натуральную форму. Другое дело рудник, где постоянно воспроизводятся горные выработки, с помощью которых осуществляется добыча полезных ископаемых.
6. Отличительной особенностью воспроизводственных процессов в горной промышленности является большой удельный вес затрат на проведение горных выработок. На эти цели при подземном способе разработки месторождений расходуются 45-55% выделяемых на строительство капитальных вложений. При наличии общего лимита капитальных вложений в развитие отрасли на определенный период времени необходимость крупных затрат на создание сети горных выработок сужает финансовые возможности технического перевооружения производства.
Воспроизводство производственных мощностей в горной промышленности связано с большими затратами времени. Нормативная продолжительность строительства угледобывающего предприятия может составлять 5 лет и более. Основное влияние на сроки строительного периода оказывает время, необходимое для вскрытия месторождения и создания сети горных выработок [28].
Горные предприятия имеют ограниченный срок службы, который зависит от размеров запасов полезного ископаемого карьерного (шахтного) поля. Этот срок колеблется от 20 до 60 лет и более. Например, из состава угольной промышленности ежегодно выбывает несколько шахт и разрезов, отработавших свои запасы. Такое положение является специфическим для горной промышленности и увеличивает затраты на простое воспроизводство. Характер воспроизводственных процессов в горной промышленности предопределяет ее высокую капиталоемкость.
Способ разработки месторождения и принятая технология работ оказывают значительное влияние на технико-экономические показатели горных предприятий. При открытом способе разработки основные технико-экономические показатели выше, чем при подземном. Поэтому улучшение структуры добычи за счет повышения удельного веса открытого способа разработки месторождений является важнейшим направлением роста эффективности горного производства.
Большое разнообразие горно-геологических условий, характерное для горной промышленности, обусловливает необходимость использования различных систем разработки, технологии, способов и видов механизации работ при одинаковом способе отработки месторождений. Различные горно-геологические условия осложняют задачу обеспечения горной промышленности техникой. Практика применения горной техники, предназначенной для определенной отрасли, в других отраслях не всегда дает положительные результаты. Это видно на примере горных машин, созданных для угольных шахт и применяемых на сланцевых шахтах, предприятиях по добыче калийных солей и других.
Условия эксплуатации горной техники более тяжелые, чем в других отраслях народного хозяйства. Поэтому горная промышленность в большей мере, чем другие отрасли, нуждается в ресурсах новой техники, позволяющих своевременно обновлять парк машин.
Обоснование схем организации горно-капитальных работ при вводе месторождения в эксплуатацию очередями
В последующем этим оборудованием может быть оснащен постоянно действующий строительный участок, обеспечивающий опережающее строительство эксплуатационных блоков.
Данные рекомендации следует применять на стадии проектирования для организации строительства крупных карьеров и в период эксплуатации обеспечит повышение инвестиционной привлекательности проектов в современных экономических условиях и эффективности открытых горных работ в целом.
Рассмотрим данный вопрос в применении к мощным угольным месторождениям. В соответствии с нормами технологического проектирования [94] строительство угольных разрезов небольшой производственной мощности осуществляется без разделения на очереди, а при большой мощности строительство ведется очередями. Причем производительность разреза первой очереди должна составлять не менее 60% от проектной мощности разреза. Такой порядок выполнения горно-строительных работ требует значительных инвестиций в строительство и приводит к увеличению срока их окупаемости.
Строительство новых участков разреза необходимо совмещать с эксплуатацией уже отстроенных участков, это позволит снизить потребность в привлечении средств извне. При этом вся прибыль или ее часть от реализации добываемого угля может реинвестироваться в строительство, компенсируя часть затрат на эти работы. Потребность в инвестициях обратно-пропорциональна объему эксплуатационных работ, выполняемых в период строительства разреза, то есть при большей степени совмещения горно-капитальных и эксплуатационных работ издержки на выплаты кредитов будут стремиться к минимуму.
В численном выражении степень совмещения строительных и эксплуатационных работ можно оценить при помощи коэффициента совмещения [24], определяемого отношением объема эксплуатационной вскрыши, разрабатываемой за период строительства разреза к объему всех вскрышных работ, выполненных за этот же период. Он может выражаться как в долях единицы, так и в процентах.
Под совмещением работ на месторождениях, отрабатываемых группой карьеров, подразумевается взаимоувязанное во времени параллельное ведение процессов и операций, на отдельных карьерах группы, либо на смежных блоках одного из карьеров группы.
При этом вскрытие новых участков будет финансироваться за счет прибыли, полученной с эксплуатируемых участков, следовательно, объем средств, выделяемых на вскрытие новых очередей отработки и интенсивность этих работ (I), будет находиться в прямой зависимости от скорости подвигания добычных забоев h = f(vдоб(п-i)) . (3.13)
Скорость добычных работ, согласно основному закону динамики ведения горных работ, в свою очередь не может превышать скорость опережающего вскрытия рассматриваемого участка, также как и работы по вскрытию месторождения зависят от своевременного проведения горно-капитальных работ на вновь-вводимом в эксплуатацию месторождении, следовательно, интенсивность ведения работ по вскрытию на новых участках будет тем больше, чем больше будет скорость ведения горно-капитальных работ на первом участке об(и-і) вскр{п_х) = f(vг_к\n-2) . (3.14)
Скорость вскрытия и подготовки блока к эксплуатации определяется множеством факторов. На этапе строительства нового карьера необходимо обеспечить район ведения горных работ соответствующей инфраструктурой, подготовить поверхность карьерного поля, провести мероприятия по осушению месторождения, подвести транспортные и энергетические коммуникаций, доставить и осуществить монтаж основного горного оборудования, обеспечить персоналу предприятия условия для безопасного труда и отдыха. Обустройство инфраструктуры должно осуществляться поэтапно с переносом по возможности наиболее капиталоемких работ на период эксплуатации, когда будут созданы соответствующие экономические условия для реинвестирования из прибыли предприятия. Для организации эффективного совмещениия горно-строительных и эксплуатационных работ необходимо синхронизировать во времени эти процессы, т.е. скорость эксплуатационных работ на блоке, приравнять к скорости подготовительных работ на следующем. Скорость вскрытия блока - есть первая производная по времени вскрытия (tecKp) от длинны вскрываемого блока (Ьф). Если принять скорость подвигания добычного и вскрышного забоя равными, то vd-v =iim . (3.15) - о dt При этом скорость горно-капитальных работ v2_K=f(tn), (3.16) где tn- суммарное время, затрачиваемое на операции по подготовке нового эксплуатационного участка к вскрытию, зависит от объемов горно-капитальных работ, которые невозможно отнести на период эксплуатации карьера К = f(Vz-4const) ) . (3.17)
Таким образом, соразмерность ведения горно-капитальных и эксплуатационных работ будет зависеть от организации работ, которая позволит уравнять скорость ведения работ по подготовке участка к разработке со скоростью эксплуатации на блоке отрабатываемом смежно с рассматриваемым. dL tdo6 = tecK =t„ - Hm A = f(K_K(const) ) . (3.18) век Численное значение этого коэффициента, например, Кс = 0,5 означает, что половина объема вскрышных работ, выполняемых в период строительства разреза, приходится на эксплуатационные работы.
Анализ организации разработки группы железорудных карьеров кольского полуострова в составе вертикально-интегрированной компании оао «северсталь»
Значительные сроки строительства и достижения проектной производительности карьеров отрицательно влияют на эффективность открытой разработки месторождений. Для повышения эффективности открытой разработки крупных месторождений целесообразна организация отработки группой карьеров с их вводом в эксплуатацию очередями, когда горно-строительные работы совмещаются во времени с эксплуатационными работами, а прибыль от реализации полезных ископаемых направляется на погашение кредитов и реинвестирование в строительство следующих карьеров очереди. Анализ разработки группы железорудных карьеров Кольского полуострова, находящихся в составе единой административной единицы – вертикально интегрированной компании Северсталь, производился с целью обоснования возможности организации совмещения горно-строительных и эксплуатационных работ между отдельными карьерами группы.
ОАО «Северсталь» – одна из крупнейших в мире вертикально интегрированных сталелитейных и горнодобывающих компаний: в ее состав входят предприятия, связанные добычей железной руды, угля, и других минералов, сталелитейные заводы Северной Америки и Европы. Ключевым активом «Северстали» является Череповецкий металлургический комбинат. Сырьевой базой железорудной промышленности Кольского полуострова являются месторождения железистых кварцитов Приимандровского района и Ковдорского месторождения комплексных железных руд. К группе железорудных карьеров Кольского полуострова, находящихся в составе единой административной системы, в настоящее время можно отнести Оленегорский карьер (3,1 млн. т руды в год), Кировогорский карьер (3,5 млн.т руды в год), карьер им. Баумана (законсервированн), Южно-Кахозерский карьер (1,6 млн. т руды в год), карьер XV-летия Октября (2,5 млн. т руды в год), Корпангский карьер (13 млн. т руды в год), Костомукшский (16 млн. т в год), карьер месторождения Куркенпакх (1,6 млн. т руды в год). Схема размещения железорудных карьеров Кольского полуострова представлена на рисунке 4.1.
Комсомольское месторождение, также относящееся к рассматриваемой группе, в настоящее время находится на этапе проектирования.
Железистые кварциты образуют линзовидные залежи и пластообразные тела мощностью от нескольких до 300 м (Оленегорское месторождение) и протяженностью от нескольких десятков метров до 2-3 км (Оленегорское и Комсомольское месторождения). Мелкие рудные тела прослежены скважинами на глубину 50-100 м, а крупные - до 500-700 м, в отдельных случаях до 1000 м (Оленегорское и Кировогорское месторождения). Простирание рудных тел преимущественно северо-западное (300-340), падение на юго-запад под углами 60-80, на Оленегорском и Кировогорском месторождениях установлено склонение рудных тел в юго-восточном направлении. Средняя плотность руд 3,34-3,43 т/м3, скальных пород 2,7-2,8 т/м3, рыхлых пород 2,2 т/м3. Коэффициент крепости руд и пород, соответственно: на Оленегорском – 13-14, 11-12; Кировогорском – 15-20, 9-17, Комсомольском – 7-20, 4-20 [80].
Оленегорский железорудный район, в пределах которого расположено месторождение железистых кварцитов Оленегорское, находится в центральной части Кольского мегаблока Карело-Кольской железорудной провинции. Экономически район месторождения достаточно освоен и характеризуется благоприятными транспортными условиями с достаточно хорошо развитой сетью железных и шоссейных дорог. Город Оленегорск связан железной дорогой и автомагистралью с городами Мурманск (113 км) и Санкт-Петербург (1337 км). Оленегорская обогатительная фабрика связана железной дорогой (5 км) со ст. Оленегорск. Расстояние от ст. Оленегорск до г. Череповца –- основного потребителя продукции Оленегорского комбината – составляет 1535 км. Отработка месторождения ведется комбинированным способом – карьером и подземными выработками.
Проектный контур карьера включает 33981,6 тыс.т геологических, 35935,3 тыс.т эксплуатационных запасов руды и 20761,3 тыс.м3 вскрышных пород. Средний коэффициент вскрыши – 0,63 м3/т. Максимальная глубина карьера – 450 м, отметка дна – «минус» 250 м.
Производственная мощность Оленегорского карьера по добыче руды – 3,1 млн. т руды в год. Максимальный годовой объем вскрышных работ – 2650 тыс.м3. Максимальная производительность по горной массе – 3010 тыс.м. Общий срок эксплуатации проектируемого карьера, начиная с 2014 года, составит 15 лет.
В качестве основного выемочного оборудования применяются экскаваторы ЭКГ-10, RH-120E. На карьере Оленегорского месторождения в настоящее время
140 осуществляется транспортная система разработки с погрузкой горной массы экскаватором в автосамосвалы БелАЗ-75131 грузоподъемностью 130 т и САТ 785С грузоподъемностью 136 т.
Одной из особенностей ведения горных работ в Оленегорском карьере на ближайшую перспективу отработки является разнос верхних горизонтов в стесненных условиях, формирование площадок размером от 15,3 м. Поскольку ширина площадки не дает возможности разместить на ней транспортное оборудование, то отработка горной массы на верхних горизонтах производится по бестранспортной схеме со сбросом экскавируемой горной массы на нижележащие горизонты, с последующей переэкскавацией в автотранспорт экскаваторами ЭКГ-10 и ЭКГ-5.
К концу 2014 года планируется провести переход на циклично-поточную систему разработки месторождения – вводится в эксплуатацию дробильно-конвейерный комплекс и крутонаклонный конвейер: руда из карьера и подземных горных выработок будет транспортироваться до приемного бункера комплекса первичного дробления.
Кировогорское месторождение расположено в центральной части Кольского полуострова, в 16,5 км на запад от станции Оленегорск Октябрьской железной дороги, на территории Оленегорского района Мурманской области.
На рисунке 4.2 представлено положение горных работ на Оленегорском карьере на конец отработки.
Площадь месторождения составляет 2,7 км2 (2340 1170 м), в северозападной части юго-западной рудовмещающей полосы пород Кольского метаморфического комплекса, на участке пересечения ее Кировогорского-Колозерской зоной разломов.
В геологическом строении месторождения принимает участие подкомплекс железистых пород и гнейсов, представленный железистыми кварцитами и гнейсами различного состава. Состав и свойства полезного ископаемого аналогичны Оленегорскому месторождению.