
книги из ГПНТБ / Хетагуров, Г. Д. Эффективность систем разработки этажного и подэтажного обрушения
.pdfДля определения рентабельности рекомендуются формулы, в которых предусматриваются различные виды затрат: на разведку, капитальные вложения и другие [86, 87]. Эти вопросы являются самостоятельными, кроме того, они учитываются в оптовой цене на металл [94].
Рентабельность определяют как отношение плановой прибыли
квеличине капитальных вложений. Несмотря на ее недостатки
[92]она определяется также
как отношение плановой сум |
|
|||||||
мы |
|
балансовой |
прибыли |
к |
|
|||
планируемой |
среднегодовой |
|
||||||
стоимости основных |
производ |
|
||||||
ственных фондов и нормируе |
|
|||||||
мых |
|
оборотных средств [93]. |
|
|||||
В скрытой форме в это опре |
|
|||||||
деление также входит оптовая |
|
|||||||
цена на ту или иную продук |
|
|||||||
цию, так как прибыль являет |
|
|||||||
ся |
разницей |
между |
плановой |
|
||||
себестоимостью |
реализуемой |
|
||||||
продукции в |
оптовых |
ценах |
|
|||||
предприятия и себестоимостью |
|
|||||||
этой продукции. |
|
|
показа |
|
||||
При постоянных |
|
|
||||||
телях |
себестоимости |
добычи |
Рис. 52. Изменение области примене |
|||||
и |
переработки |
|
(SK+ S 0 = |
|||||
= 13 руб.), |
потерь |
и |
разу- |
ния системы в зависимости от опто |
||||
боживания |
(I7—R = 5%) |
об |
вом цены на концентрат |
|||||
ласть |
применения |
систем |
ра |
отпускной цене на концентрат |
||||
стет обратно пропорционально |
||||||||
(рис. 52). |
|
|
|
|
|
|
Наконец, с уменьшением потерь и разубоживания целесообраз ность применения систем для разработки богатых руд возрастает.
В зависимости от переменных параметров область применения систем по вышеизложенным условиям характеризуется табл. 49.
Таким образом, анализ вышеизложенного позволяет сделать следующие выводы:
1) группирование систем разработки по числу производствен ных процессов в очистном забое дает наиболее правильную ха рактеристику их по технико-экономическим показателям;
2) эффективность систем разработки определяется не только показателями себестоимости добычи, но и данными по потерям и разубоживанию и уровнем государственной отпускной цены на металл. Комплекс этих переменных параметров определяет эф фективность системы и целесообразность применения ее в данных условиях;
3) системы разработки с наибольшим числом производствен ных операций дают минимальные показатели потерь и разубожи-
123
Группа а
1О п т и м а л ь
но е
»
2
»
3
»
4
»
»
5
»
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
49 |
|
Л; |
R |
Л; |
R |
Л; |
R |
Д г о |
о |
S n-\~S r, |
С |
С' |
С' |
|
|
|
|
|
|
Д 1 О |
|
|
|
||
25; |
25 20; |
20 15; |
15 |
4,0 |
4,0 |
4,0 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
||
2,8 |
3,4 |
4,4 |
|
|
|
|
|
|
|||
10; |
10 10; |
10 10; |
10 |
7,0 |
5,5 |
4.6 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
||
|
|
|
|
|
|
2,2 |
2,4 |
2.6 |
|
|
|
10; |
10 10; |
10 |
10; |
10 |
7 |
7 |
7 |
0,6 |
0,4 |
0,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,5 |
3,9 |
4,0 |
17; |
17 10; |
17 |
4; |
4 |
4,6 |
4,6 |
4,6 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
|
2,4 |
4 |
|
7 |
|
|
|
|
|
|
||
8,8 |
8; |
8 |
8; |
8 |
8,0 |
6.5 |
5,5 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
|
|
|
|
|
|
|
2,2 |
2.5 |
2,7 |
|
|
|
8; |
8 |
8; |
15 |
8; |
15 |
8 |
8 |
8 |
0,6 |
0,4 |
0,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,5 |
3,6 |
4,0 |
7; |
4 |
8; |
8 |
4; |
6 |
7 |
7 |
7 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
1,9 |
2,4 |
4,2 |
|
|
|
|
|
|
|||
4; |
6 |
4; |
6 |
4; |
6 |
10,5 |
8 |
7 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
|
|
|
|
|
|
2,5 |
3,0 |
з , з |
|
|
|
4; |
6 |
4; |
6 |
4; |
6 |
10,5 |
10,5 |
10,5 |
0,6 |
0,4 |
0,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,8 |
2,8 |
4,5 |
3; |
3 |
5; |
5 |
5; |
5 |
13 |
10 |
8 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3,9 |
|
|
|
5; |
5 |
5; |
5 |
5; |
5 |
13 |
13 |
13 |
0,6 |
0,4 |
0,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,5 |
3,9 |
5,0 |
5,5 |
4,4 |
3.3 |
8 |
8 |
8 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
|||
|
2 |
3,2 |
4.3 |
|
|
|
|
|
|
вания и могут применяться для добычи руд с высоким содержа нием металла. Наоборот, системам разработки с минимальным числом производственных операций присущи высокие показатели потерь и разубоживания, поэтому целесообразность или область их применения для разработки руд с высоким содержанием ме талла (более 2,5%) ограничена;
4) при постоянной государственной отпускной цене на концен трат, переменной себестоимости добычи и переработки, а также потерь и разубоживания область применения системы изменяется обратно пропорционально потерям и разубоживаншо;
5) с ростом государственной отпускной цены на металл (кон центрат) при постоянных показателях потерь и разубоживания,
124
себестоимости добычи и переработки экономическая Целесообраз ность или область применения системы для разработки богатых руд уменьшается;
6) с уменьшением государственной отпускной цены, постоян ной себестоимости добычи и переработки, потерь и разубоживания область применения системы для разработки богатых руд возра стает;
7)с ростом себестоимости добычи и переработки, при посто янных показателях потерь и разубоживания, государственной от пускной цены на металл область применения системы для разра ботки богатых руд уменьшается;
8)системы этажного и подэтажного принудительного обруше ния могут получить применение для добычи богатых руд с содер
жанием свинца более 1,5%, когда потери и разубоживания сни зятся до 4—6%.
Таким образом, деление систем нами произведено по признаку трудоемкости или числу основных производственных операций в очистном забое. Этот критерий дает основание каждой группе систем занимать прочно свое место. Принятый признак позволил нам также расположить все системы разработки по технико-эко номическим показателям. Поэтому вопросы сравнительной оценки систем и область их применения по содержанию металла в руде упрощаются. В настоящее время предложено более 60 классифи каций, но подавляющему большинству из них присущи опреде ленные недостатки. Так, классификация М. И. Агошкова условно базируется на одном признаке, фактически в нем несколько при знаков.
Г л а в а III.
С Р А В Н И Т Е Л Ь Н А Я О Ц Е Н К А Р А З Д Е Л Ь Н О Й И В А Л О В О Й Р А З Р А Б О Т К И
МЕ С Т О Р О Ж Д Е Н И Й
Впрактике разработки полиметаллических месторождений распределение металлов очень часто бывает неравномерным. Обычно удельный вес богатых руд колеблется от 10 до 20% об щих запасов. В этих случаях весьма часто богатые руды отраба тываются отдельно более «дорогой» системой. Например, слоевым обрушением, а «бедные» — этажным обрушением.
Для оценки этих методов разработки, т. е. раздельной и сов местной, содержание металла в «богатых» рудах нами условно принято равным с&і = 2,5; 5; 10%, а бедных а2=0,5; 1; 1,5%. Объем богатых руд Ѵі = 10—20%; бедных 80—90%.
Сравнительная оценка производится с учетом потерь и разубо
живания, себестоимости добычи и переработки, качественных и количественных показателей при одинаковых затратах средств и времени.
125
При селективной выемке богатых руд предусмотрено Слоевое обрушение для добычи руды объемом 10—20% и этажное прину дительное обрушение — для бедных руд объемом 1/2 = 80—90% запасов блока.
Себестоимость добычи в слоевом обрушении выше на 50%, по тери и разубоживания ниже в 3,5 раза, чем при этажном и под
этажном обрушениях. |
|
|
|
|
производительности |
блока |
|||
Для определения среднемесячной |
|
||||||||
при принятых системах разработки действительны равенства: |
|
||||||||
при одновременной отработке запасов блока двумя системами |
|||||||||
п |
С |
|
+ Di)+ D o (/о —■ |
|
|
|
|
||
при последовательной отработке теми же системами |
|
|
|
||||||
Dср — |
1 ~ Ь |
І ц Р ч |
|
|
|
(72) |
|||
к + |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где D\ — среднемесячная |
производительность блока при |
слоевом |
|||||||
обрушении; D2— то же, |
при этажном |
обрушении; |
t\ — время |
от |
|||||
работки запасов блока при слоевом |
обрушении, мес; |
t2— то |
же, |
||||||
при этажном обрушении. |
|
оценка |
рассматриваемых |
вариантов |
|||||
Анализ и сравнительная |
|||||||||
при переменном содержании |
|
металла |
в богатых |
(2,5—10%) и |
бедных (0,5—1,5%) рудах показывает, что количественные пока затели при равных затратах средств характеризуются следующи ми данными (табл. 50).
Т а б л и ц а 50
|
|
Отработка, |
т |
|
Содержание |
металла |
|
|
валовая |
|
при обрушении, % |
||
|
|
|
|
|
||
еС,. = const |
|
|
|
|
|
в среднем |
К |
коллек |
|
|
при |
|
|
|
последо |
одновремен |
этажном |
по слоевому |
||
|
тивная |
|||||
|
|
вательная |
ная |
слоевом |
GU |
н этажному |
|
|
|
|
а : |
|
обрушению |
а |
140 |
136,5 |
136,5 |
2,5 |
1,5 |
і , б |
б |
160 |
138 |
138 |
5 |
1,5 |
1,85 |
в |
205 |
150 |
150 |
10 |
1,5 |
2,35 |
Произведя соответствующие расчеты, мы найдем, что количе ство металла, полученного из 1 т руды при селективной отработ ке, выше, чем при валовой (рис. 53). При равных затратах средств валовая разработка месторождений эффективнее селек тивной (рис. 54).
В левой части графика, показанного на рис. 53, можно просле дить изменения у'р и Ск в соответствии с содержанием металла в
РУДе:
126
= |
2,5% |
= |
const; |
= |
0,5; |
1; |
1,5%; |
a i = |
596 |
= |
const- |
a . = 0 ,5 ; |
1; |
1,5%; |
|
сц = |
10% |
= |
const; |
«2 = |
0,5; |
1; |
1,5%. |
В правой же части графика наблюдается обратная картина — при aj2= con$t, ссі — величина переменная.
Рис. 53. Изменение себестоимости и количества концентрата, полученного из 1 т руды, в зависимости от содержания металла в богатых и бедных рудах:
--------—селективная выемка;-------- валовая выемка
Из графика видно, что при валовой отработке запасов блока
себестоимость |
конечного |
продукта |
изменяется в зависимости от |
|||
содержания |
металла |
в |
^ у |
|
||
богатых |
рудах (аі = 2,5; |
|
||||
5; 10%), а при селектив |
|
|
||||
ной выемке остается поч |
|
|
||||
ти неизменной. |
|
|
|
|
||
Например, |
при |
сц = |
|
|
||
= 2,5%, |
И, = 10%, |
а 2= |
|
|
||
= 1,5% |
себестоимость |
|
|
|||
1 кг концентрата в слу |
|
|
||||
чае валовой |
выемки |
ко |
|
|
||
леблется |
от |
0,41 |
|
до |
|
|
0,29 руб., а при селектив |
|
|
||||
ной — от 0,42 до 0,40 руб. |
|
|
||||
При этом количество по |
0ß0J |
\2IßtßOßOßOß1J IßtßHSOß0ß !JoCz,% |
||||
лучаемой |
продукции |
при |
Рис. 54. Изменение количества концентрата |
|||
первом способе разработ |
||||||
ки составляет 20—29,7, |
а |
в зависимости от среднего содержания ме |
||||
талла в бедных рудах при постоянных за |
||||||
во втором |
21,1—32,33 |
кг |
|
тратах средств: |
||
из 1 т руды. |
|
|
|
--------селективная выемка;------- валовая выемка |
127
Равные количества концентрата, получаемого из і т руды, до
стигаются: |
селективной отработке, |
если etі = 10%, (Уі = 10%); |
|
а) при |
|||
а2= 0,59%; «, = 5%; «2=1,22% |
(V’i = 90%); |
||
б) при |
валовой отработке, |
когда |
а=10% (У, = 10%); а 2 = |
= 0,82%; аі = 5%—«2=1,4%. При аі = 10%— const, при селектив ной отработке а 2= 0,59%, при валовой 0,82%.
Относительное изменение Dy'p и Ск при валовой и селективной
отработке отражены на рис. 54. Изменение основных показате лей эффективности отработки руд дано для бедных руд (аг) с удельным весом 90%. Из графика видно, что с ростом см разность между количеством продукции при валовой и селективной отра ботке возрастает. Следовательно, здесь также подтверждается, что с уменьшением содержания металла в руде разность в эф фективности систем сокращается, стремясь к одинаковым показа телям.
При увеличении высоты блока основные технико-экономиче ские показатели будут изменяться аналогично предыдущим слу
чаям. |
Для этих условий основные показатели расчетов |
сводим |
||||||
в табл. |
51. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 51 |
|
|
|
% |
|
|
|
|
с к , |
руб./кг |
|
|
|
|
л ѵ |
т |
Выемка |
||
|
|
|
|
е с к . |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тыс. руб |
|
селектив |
|
селектив |
|
а , |
а 2 |
Qtср |
|
валовая |
валовая |
|||
|
ная |
ная |
||||||
2 , 2 |
0 , 5 |
0 , 7 |
5 7, 2 |
66 |
4 8 , 7 |
0 ,87 |
1,17 |
|
5 |
|
0 , 5 |
0 , 9 5 |
5 6 , 7 |
90 |
49 |
0 ,63 |
1,16 |
10 |
|
0 , 5 |
1,45 |
5 6 , 5 |
140 |
50 |
0,41 |
1,15 |
2 |
, 5 |
1,0 |
1,15 |
5 8, 3 |
117 |
101,5 |
0,53 |
0,61 |
5 |
|
1,0 |
1,4 |
4 7, 4 |
114 |
8 0, 2 |
0 , 4 2 |
0 ,59 |
10 |
|
1,0 |
1,9 |
5 8, 0 |
185 |
9 9 , 4 |
0,31 |
С , 58 |
2 |
, 5 |
1,5 |
1,6 |
54,3 |
155 |
131 |
0 ,35 |
0,41 |
5 |
|
1,0 |
1,85 |
55,2 |
178 |
138 |
0,31 |
0,40 |
10 |
|
1,0 |
2 ,3 5 |
5 7, 5 |
230 |
147 |
0 ,25 |
0 , 3 9 |
Примечание. ЯэТ=30 |
м, Ѵ'1= 0 , 1; |
К2=0,9. |
|
|
|
|
||
Из |
приведенных данных видно |
явное |
преимущество |
валовой |
отработки запасов с различным содержанием металла в руде.
Например, при содержании металла в богатой руде |
см = 10%, |
объемом 10% запасов блока и бедной ’ «2 = 0,5%, объемом |
90%, при |
валовой разработке можно получить продукции в 2,84 раза боль ше, чем при селективной.
Равные количества продукции достигаются при различных условиях. Так, при валовой отработке при аі=10% 02=0,5%, a
при селективной — «2=1,5%; а, = 2,5%.
128
На графике изменение количества получаемой продукции можно изобразить несколькими способами.
1) Построить две оси абсцисс: нижнюю для а ср и верхню для С&2 (рис. 55); изменение D yp и Ск при селективной отработке
запасов руд определяется относительно оси таг (пунктирные ли
Рис. 55. Изменение количества концентрата в зависимости от среднего содержания металла в руде при высоте этажа 30 м и равных затратах средств
нии), а нижняя ось таср характеризует валовую или коллективную выемку (сплошные линии). Из графика видно, что при Dy'p =
= 130 т, Сц= 0,55 руб./кг содержание металла в руде при валовой отработке а ср составляет 1,4% ■Тогда
Аналогично этому аг= 0,5; аі = 5%; а при селективной сх2= 1,22 (а,= 10%), 1,29 (та, = 5) и 1,4% (а, = 2,5%), С,< = 0,55 руб./кг.
2)В соответствии с расчетами количественные Dy'p и качест
венные С,; показатели относительно среднего содержания металла
в руде при сб2= 0,5% |
(та, = 1,5; 5; 10%), 1% (а, = 1,5; 5; 10%) и |
1,5 (а, = 1,5; 5; 10%) |
характеризуют, что валовая отработка запа- |
Ѵ4 9 г Д- Хетагуров |
129 |
сов руд по эффективности выше, чем селективная. |
Так, при |
а 2= 0,5% — const, при валовой отработке количество |
получаемой |
продукции выше в 3 раза, чем при селективной. При селективной выемке увеличение продукции происходит медленнее, чем при ва ловой.
3)Эффективность валовой и селективной выемки определяли
относительно осей аср и аг (рис. 56). При валовой выемке (ось
0,5 0,0 1,2 1,50,5 0,9 1,2 1,50,5 0,3 1,2 <XZ
Рис. 56. Изменение количества концентрата в зависимости
от среднего содержания |
металла в руде при |
высоте этажа |
||
|
|
30 |
м: |
|
|
--------селективная выемка;------- валовая выемка |
|||
аср), когда |
02= 0,5% = const, |
а ср |
изменяется |
от 0,9 до 2,4% |
(сбі = 2,5; 5; |
10%, а D yр от 85 до 237 т. |
|
Для случая 02=1,0; 1,5 на рис. 56 построены самостоятельные оси абсцисс, относительно которых можно определить измене ние Dур.
Кривая Dy'p характеризует количественное изменение продук
ции при схі = 10% = const; |
Оср = 2,4—3,2%, а |
также при аі = 2,5%, |
Сер= 0,9—1,7%. |
|
|
Таким образом, Dyp можно определить |
в зависимости от а. |
|
Пример. |
D y p = 190 т; |
|
а) а ср =1, 95, (аа = 0,5 = |
const); |
|
130
тогда |
а ср — а»VT |
1,95— 0,5 • |
0,8 |
|
|
||||
б) а ср — 2,1; |
а » = 1,0; |
в этом случае оц = 6,5?6; |
||
в) а ср = 2,2; |
а 2 = 1 ,5 ; |
сц = |
4,5% (см. рис. |
56). |
Аналогичным путем находим количественные и качественные показатели относительно оси а? при селективной отработке ме сторождения.
Руководствуясь закономерностями изменения количественных и качественных показателей при селективной и валовой отработ ке, можно графически определить количественные показатели при
любых содержаниях металла в руде. Для этого на линиях Dy p нужно найти точки, соответствующие требуемому ас? и аг, соеди нив которые между собой, получим количественные показатели конечного продукта.
Проанализировав также кривую Dyp при Яэт= 40 м, ѴТ = 10%; У 2 = 9 0 ° / о для определения аср и Ск при валовой и селективной от работке, найдем относительные показатели рассматриваемых ме тодов ведения очистных работ.
Не следует однако упускать из виду, что валовый метод отра ботки эффективен лишь до определенного предела.
Как отмечалось выше, основными факторами, влияющими на эффективность системы, являются производительность труда н себестоимость конечного продукта с учетом показателей извлече ния при добыче и переработке руды на обогатительной фабрике.
Таким образом, графический метод определения качественных и количественных показателей при коллективной и селективной разработке месторождений при равных затратах средств дает возможность легко и быстро определить относительное содержа ние металла в руде без дополнительных расчетов. Эффективность того или иного варианта зависит от характеристики показателей сравниваемых систем разработки и содержания металла в исход ной руде.
Г л а в а IV.
О Б О С Н О В А Н И Е Б О Р Т О В О Г О С О Д Е Р Ж А Н И Я М Е Т А Л Л А В Р У Д Е
Бортовое содержание металла в руде может быть определено в зависимости от себестоимости добычи руды, потерь и разубоживания, а также государственной отпускной цены на металл. В свою очередь, первые два показателя зависят от системы раз работки. Причем с уменьшением себестоимости добычи потери и разубоживания возрастают и наоборот.
Для обоснования предельного бортового содержания металла в руде имеются различные взгляды специалистов. Так, К. Л. По-
131
жарицкий считает необходимым установить «предельные» цены на базе затрат, требующихся для разработки «бедных» месторожде нии [84], П. И. Ипатов рекомендует принять рациональные цены,
а С. Я- Рачковскнй — исходить из |
максимальной |
себестоимости, |
||||
Л. В. Крыжов [47] |
считает, что принцип единичной хозяйственной |
|||||
рентабельности в наших условиях |
неприемлем |
и |
рекомендует |
|||
исходить из длительно минимальной себестоимости |
данного |
|||||
сырья. |
|
|
|
на |
рудиомине- |
|
Ряд специалистов считает, что кондиция |
||||||
ралыюе сырье — это условия, |
при |
которых достигается |
правиль |
|||
ная квалификация |
(оценка) |
запасов месторождения |
по |
их про |
мышленной ценности для народного хозяйства на данном уровне развития техники и исходя из потребности народного хозяйства. В основу технико-экономического обоснования кондиции должен быть положен принцип рентабельности, предусматривающий по лучение готовой (товарной) продукции в необходимых количе ствах.
А. К- Скворцов рекомендует определять бортовое содержание металла в руде по принципу равенства затрат на добычу полез ного ископаемого с его извлекаемой ценностью [87].
А. Б. Каждан и Н. Н. Соловьев [89] рекомендует учитывать факторы горнотехнического и экономического значения. При этом необходимо знать характер изменения среднего промышленного содержания металла в контурах запасов.
А. П. Прокофьев дает аналогичные рекомендации по определе нию бортового содержания металла, которые зависят от масшта бов работ, степени разведанности месторождения и стоимости до бычи руды.
Аналогичные рекомендации дают и другие авторы.
Необходимость разработки |
больших |
запасов |
забалансовых |
руд определяется потребностью |
в металле, |
уровнем |
развития тех |
ники, достигнутым методом добычи и переработки, окупаемостью капитальных вложений.
Для полиметаллических месторождений вовлечение забалан совых руд в зону отработки следует определять не рентабель ностью, а потребностью в металле. Как известно, в основу рента бельности кладется отпускная цена на металл. В свою очередь, она зависит от прибыли, которая может быть с отрицательным знаком. Следовательно, потребность в металле является основным критерием обоснования бортового содержания металла. Вместе с тем считается, что признание критерия прибыльности означает признание закона стоимости регулятором производства.
Кроме того, в существующих методах установления предельно го содержания металла в руде не учитывается количественная сторона или, по существу то же самое, что и фактор времени.
Само собой разумеется, что здесь основным фактором, влия ющим на целесообразность разработки руд с повышенной себе
132