3. Обоснование производственной мощности карьера по руде

Для обоснования производительности карьера по полезному ископаемому необходимо

провести анализ как технических, так и экономических показателей.

Целью разработки месторождения является добыча полезного ископаемого в установленном объёме для достижения максимального экономического эффекта, т.е. с максимальной прибылью. Поэтому производительность карьера по руде должна быть оптимальной. Так как при открытой разработке большая доля затрат приходится на вскрышные работы, то производительность карьера по вскрыше должна быть тоже оптимальной.

Производительность карьера по полезному ископаемому может ограничиваться следующими факторами:

1. В благоприятных горно-геологических условиях мощность карьера может ограничиваться приёмной способностью обогатительной фабрики или потребностью в данном виде сырья.

2. Производительность карьера по экономическим соображениям должна соответствовать нормативному сроку службы, который предусматривает полный износ основных фондов.

Нормативный срок службы карьера устанавливается на основе статических отчётных данных и для отдельных отраслей промышленности он имеет свои отличия. Промышленные запасы Подотвального месторождения 3 = 1,262 млн. м³.

Производительность карьера ограничивается потребностью в железной руде потребителем - Магнитогорским Металлургическим Комбинатом.

Зная промышленные запасы месторождения и производительность карьера по полезному ископаемому, можно найти срок службы карьера:

Т= 6,42 лет (7.3.1)

где Q - производительность карьера по руде, тыс. м³;

ρ =3,65 т/м - плотность полезного ископаемого.

Для определения производительности карьера по вскрыше строят календарный график вскрышных работ, который может быть получен путем преобразования графика режима горных работ вида V=f(H) - зависимость слоевых объемов руды и вскрыши от глубины карьера при максимальном угле рабочего борта. Для этого по известной производительности карьера по руде Q определяется срок отработки каждого слоя t_i с запасами полезного ископаемого 3_i:

t_i = (7.3.2)

Исходя из срока отработки слоя t_i и объема вскрыши в этом слое V_i, определяют необходимую производительность карьера по вскрыше Пⁱ_в:

(7.3.3)

Результаты расчетов сводятся в таблице 7.3.1

Таблица 7.3.1 – Срок отработки и производительность по вскрыше по слоям

№ п/п	Отметки слоя, м	Слоевые объемы, тыс. м		Срок отработки слоя, лет	Производительность по вскрыше в слое, млн. м3/лет
		руды	вскрыши
1	0-20	-	-	-	-
2	20-40	-	-	-	-
3	40-60	-	199,4	0,07	2,85
4	60-80	-	4436,7	1,5	2,96
5	80-100	4,4	1771,7	0,6	2,96
6	100-120	187,7	3913,9	1,14	3,4
7	120-140	173,5	3900,0	1,06	3,68
8	140-160	198,5	4129,4	1,21	3,41
9	160-180	192,6	2852,7	1,17	2,44
10	180-200	235,4	682,8	1,43	0,48
И	200-220	158,0	678,7	0,96	0,71
12	220-240	96,4	412,8	0,59	0,7
13	240-260	15,5	279,2	0,4	0,7
		∑=1262,0	∑=23257,3	∑=10,13

По данным таблицы 7.3.1 строится календарный план горных работ - изменения производительности по руде и вскрыше во времени эксплуатации карьера. По оси абсцисс последовательно откладывается время отработки каждого слоя при постоянной производительности карьера по руде Q, а по оси ординат - необходимая производительность по вскрыше в каждом слое Пⁱ_в, обеспечивающая плановую производительность по руде (рис. 7.3.1).

Для стабильной работы предприятия производительность по вскрыше должна быть постоянной в течении 6-12 лет и поэтому необходимо регулирование календарного плана. Регулирование начинают с последнего этапа. При переносе объемов вскрыши на более ранний период часть вскрыши 11, 12, 13 слоев должна быть отработана во время удаления 10 слоя. Производительность карьера по вскрыше во время отработки этих слоев будет постоянна и равна:

, (7.3.4)

= 607,54 тыс. м³,

Объем переносимой вскрыши 11,12,13 слоев составит:

∆V_11,12,13 = (П_вс11+ П_вс12+ П_вс13 - П_вс2) ∙ (t₁₁+t₁₂+t₁₃), (7.3.5)

∆V_11,12,13 = (0,71+ 0,7+ 0,7 – 0,6) ∙ (0,96+0,59+0,4) = 3 млн. м³

Во время отработки 3-9 слоев производительность по вскрыше составит:

, (7.3.6)

= 3141,3 тыс. м³

Объем переносимой вскрыши 6,7,8 слоев составит:

∆V_6,7,8 = (П_вс6+ П_вс7+ П_вс8 - П_вс1) ∙ (t₆+t₇+t₈), (7.3.7)

∆V_6,7,8 = (3,4+ 3,68+ 3,41 – 3,141) ∙ (1,14+1,06+1,21) = 2,16 млн. м³

Рисунок 7.3.1-Регулирование календарного плана вскрышных работ.

После всех расчетов исходные данные и результаты расчетов представляем в виде графиков- номограмм режима горных работ (рис.7.3.2). В левой части графиков приведены результаты горно-геометрического анализа карьера - нарастающие объемы руды и вскрыши от глубины карьера. Скорость понижения горных работ откладывается на оси абсцисс Н, соответственно абсциссам понижения через точки графика ∑Q = f(H). Устанавливаются ординаты объемов добычи руды. По этим ординатам - годам разработки строится график ∑Q = f(T). Затем строятся графики ∑V = f(H) и ∑V = f(T).

Рисунок 7.3.2 – Номограмма для определения производительности карьера при заданной скорости понижения горных работ