
книги из ГПНТБ / Сиразутдинов А.М. Основные показатели промышленных кондиций на руды цветных металлов
.pdfПри таком способе определения годовой производитель ности наибольшую сложность представляет правильное установление величины годового понижения горных работ. Этот показатель в рудной промышленности в большинстве случаев принимается по таблице 9 или по фактическим данным действующих рудников, имеющих аналогичные условия залегания.
Горизонтальную площадь месторождения обычно уста навливают, непосредственно замеряя рудные тела на геоло гических планах и разрезах.
Несмотря на то, что годовая производительность срав нительно просто может быть вычислена по формуле (60), величина запасов руды остается не определенной, что не позволяет судить о продолжительности разработки место рождения и сроке амортизации капитальных вложений. Этот недостаток приобретает важное значение при сравне нии вариантов бортового содержания металла в руде, влия ющего на запасы месторождения.
Большой практический интерес представляет способ установления оптимальной производительности рудника по минимальной себестоимости добычи руды.
На основании своих исследований М. И. Агошков уста новил следующую зависимость между производительностью
рудника и себестоимостью добычи руды: |
|
|
|||||
|
|
|
^Г + Сз, РУб/т, |
(63) |
|||
где |
С\ — численный |
коэффициент, |
зависящий от |
степени |
|||
|
изменения переменной части амортизации капи |
||||||
|
тальных затрат; |
|
|
|
|
||
|
Со — численный |
коэффициент, |
зависящий от |
степени |
|||
|
изменения |
переменной части |
эксплуатационных |
||||
|
расходов; |
|
|
|
|
|
|
|
Сз — сумма постоянных |
расходов и амортизации капи |
|||||
|
тальных |
затрат на |
1 т добычи, |
не зависящих от |
|||
|
годовой |
производительности рудника. |
|
||||
|
Беря первую производную по А и приравнивая ее к ну |
||||||
лю, |
находим оптимальную годовую |
производительность |
80
Таким образом, оптимальное значение годовой произ водительности рудника зависит от соотношения между чис ленными коэффициентами, в свою очередь, зависящими от степени изменения переменной части эксплуатационных и капитальных затрат.
Выбор оптимального значения производительности по минимуму затрат на 1 г добычи может производиться при уже установленных запасах месторождения по какому-либо варианту бортового содержания, в то время как при выборе оптимального значения бортового содержания необходимо устанавливать производительность рудника в зависимости от изменяющихся запасов месторождения.
В последнее время развитие методов математического программирования позволяет определить оптимальную про изводительность предприятия с учетом большого числа пе ременных параметров с соответствующими ограничениями по каждому параметру. В экономико-математических моде лях наряду с эксплуатационными расходами учитываются капитальные вложения в основное производство и сопря женные отрасли. Кроме этого, в некоторых задачах учиты вается фактор времени [ 4 5 ] . В то же время балансовые за пасы руды и металла на месторождении изменяются в за висимости от принятых промышленных кондиций, поэтому рассматривать производительность необходимо с учетом из менения запасов месторождения.
ВЛИЯНИЕ ЗАПАСОВ МЕСТОРОЖДЕНИЯ Н А СРОК СУЩЕСТВОВАНИЯ И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ РУДНИКА
Годовая производительность в условиях разработки руд ных месторождений в общем случае определяется приме
нительно к |
руднику, в |
состав |
которого входит |
несколько |
|
шахт. Это |
объясняется |
небольшими |
шахтными |
полями и |
|
близостью |
стволов шахт, что |
благоприятствует |
организа |
||
ции единого общерудничного хозяйства [ 4 1 ] . |
|
||||
Поэтому при разработке рудных |
месторождений годо |
вая производительность рудника определяется в целом для всего месторождения без разбивки на отдельные шахтные поля, хотя на месторождении могут существовать отдель ные самостоятельные шахты или даже рудники.
В практике проектных и других организаций, занимаю щихся экономикой минерального сырья, зачастую годовая
6 - 1 2 1 |
81 |
производительность рудника определяется в зависимости от нормальных сроков амортизации капитальных затрат и запасов месторождения. При этом нормальные сроки амор тизации устанавливаются в зависимости от условий залега ния (пластовые, жильные, линзообразные), от вида ископа
емого (цветные, |
редкие, |
железные), от способа |
разработки |
|
(открытый, подземный, |
комбинированный). |
|
||
Зависимость |
между |
производительностью |
рудника и |
|
нормальными |
сроками |
амортизации, безусловно, имеется, |
||
особенно для |
месторождений с ограниченными |
запасами. |
Для них размеры капитальных затрат и величина их амор тизации на 1 г руды при увеличении производительности рудника непрерывно возрастают и в конечном счете могут перекрыть снижение эксплуатационных расходов. Чрезмер ные капитальные вложения могут не окупиться за корот
кий срок, так как значительная |
часть капитальных затрат |
||||
(машины, здания, сооружения |
и т. п.) амортизируется по |
||||
определенному |
проценту |
их стоимости. Только стоимость |
|||
горных работ |
относится |
на |
себестоимость |
1 т извлекаемых |
|
из недр запасов руды. |
|
|
|
|
|
Для месторождений |
со |
значительными |
запасами руды |
(более 200 млн. г) срок существования предприятия имеет большое значение для последующего развития предприя тия и использования жилого фонда, кадров рабочих, эксплуатации транспортных коммуникаций, сети электро снабжения, водоснабжения, теплофикации и т. п. Для таких месторождений заметно несоответствие роста производи тельности предприятия и роста запасов месторождения, т. е. производительность предприятия растет в значительно меньшей степени, чем увеличиваются запасы руды.
Таким образом, метод определения производительности рудника по нормальным срокам амортизации и запасам месторождения может быть использован при установлении оптимального значения бортового содержания металла в РУДе.
Рассмотрим предложения различных авторов о взаимо зависимости между производительностью рудника и . срока ми его существования.
Сроки существования горных предприятий, разрабаты вающих месторождения цветных металлов, по данным. М. И. Агошкова, приведены в таблице 1 1 .
82
Институтом «Гипроруда» в «Нормах технологического проектирования» рекомендуются следующие минимальные сроки существования рудника: при подземном способе раз работки и годовой производительности до 300 тыс. г срок
Годовая производи тельность по добыче руды, тыс. т
|
|
|
|
Таблица 11 |
|
Срок существования, |
лет |
||
при небольшой глуби |
при большой глубине |
|||
не и легких |
условиях |
и трудных |
условиях |
|
вскрытия и |
разработки |
вскрытия |
и |
разработки |
5 0 - 1 0 0 |
4 - 5 |
8 - 1 0 |
5 - 6 |
1 2 - 1 5 |
1 0 0 - 2 0 0 |
5 - 6 |
1 0 - 1 2 |
6 - 7 |
1 5 - 1 8 |
2 0 0 - 5 0 0 |
6 - 8 |
1 2 - 1 5 |
8 - 1 0 |
2 0 - 2 5 |
500—1000 |
1 0 - 1 2 |
1 5 - 2 0 |
1 2 - 1 5 |
25—30 |
1000 и более |
1 2 - 1 5 |
2 0 - 2 5 |
1 5 - 2 0 |
3 0 - 4 0 |
|
|
|
и более |
|
составит 10 лет, до |
300—1000 |
тыс. т — 15 лет, до |
1000 — |
|
2000 тыс. т — 20 лет, более 2000 тыс. т — 30 — 40 |
лет; при |
открытом способе и годовой производительности до 1000— 2000 тыс. г — 15—20 лет, до 2000—5000 тыс. т — 2 0 — 25 лет, до 5000—10 000 тыс. т — 25—35 лет, более 10 000 тыс. т — более 40 лет.
Н. А . Егоров [46] для подземных рудников Криворож ского бассейна приводит следующие соотношения между производительностью и сроком службы рудников, при ко
торых установлена наиболее |
низкая себестоимость добычи |
|
1 т руды: |
|
лет |
млн. |
т/год |
|
0 , 5 - 1 |
|
15 |
1 - 2 |
|
1 5 - 1 6 |
2 - 4 |
|
1 6 - 1 9 |
4 - 6 |
|
1 9 - 2 7 |
6 - 8 |
|
27—36 |
8 - 1 0 |
3 6 - 5 5 |
|
1 0 - 1 2 |
4 5 - 5 5 |
Следует отметить, что данные, приведенные Н. А . Его ровым по производительности предприятия, являются не сколько завышенными. При значительной производительно
сти рудника, например 4—5 млн. т в год, срок службы |
ре |
|
комендуется в |
пределах до 27 лет. Естественно, чтб основ |
|
ные фонды не |
будут амортизированы за такой epbkV |
' |
83
Годовая производительность и срок существования руд ника, являясь взаимозависимыми параметрами, определя ются эксплуатационными запасами руды. Следовательно, между этими параметрами существует функциональная связь.
Доктор технических наук П. 3. Звягин [42] для уголь ных шахт установил зависимости сроков службы шахты от размеров промышленных запасов угля в шахтном поле и месячной нагрузки забоя. Эти зависимости прямолинейные,
что объясняется особенностью угольных |
шахт — |
больши |
|
ми запасами (от 40 млн. т и более) и значительными |
срока |
||
ми отработки (от 20 до 120 лет). |
|
|
|
Анализ большого числа проектных |
заданий, |
|
ТЭДов, |
ТЭО и других материалов и исследовательских данных поз волил установить соотношения между эксплуатационными запасами руды, временем их отработки и производительно стью рудника. Эти данные приведены в таблице 12 по ви дам полезных ископаемых. Различия в производительности предприятий в зависимости от типов руд месторождений объясняются различными условиями залегания месторож дений. Например, медные руды представлены линзообраз ными телами с равномерным оруденением в породах сред ней устойчивости, в то время как свинцово-цинковые место рождения имеют более сложную морфологию рудных тел, неравномерное залегание и сравнительно крепкие руды и породы. Оловорудные месторождения характеризуются сложными условиями залегания (жилы, прожилки, апофи зы), поэтому их разработка связана с определенными труд ностями. Обычно эти месторождения расположены в небла гоприятных экономико-географических условиях, что затрудняет создание крупных горно-обогатительных комби натов.
Железорудные месторождения обычно имеют значитель ные запасы руды, поэтому здесь создаются крупные руд ники. Условия залегания благоприятные, что позволяет применять высокопроизводительные системы разработки.
Вольфрамо-молибденовые месторождения штокверкового типа характеризуются бедным оруденением и значитель ными размерами рудных тел, непосредственно выходящих на поверхность. Разработка месторождений такого типа возможна лишь горно-обогатительными комбинатами боль шой производительности, обеспечивающими низкую, себе-
84
Таблица 12
Меднорудные |
Св инцово-цинков ые |
Оловорудные |
Запасы ру Производи Срок отра ды, М.ЯН. I тельность, ботки запа
МЛН. т в год сов, лет
Запасы |
Производи |
Срок |
отра Запасы ру |
Производи |
Срок |
отра |
тельность, |
тельность, |
|||||
РУДЫ, |
млн. г |
ботки |
запа ды, млн. г |
млн. т в |
ботки |
запа |
млн. т |
в год |
сов, |
лет |
год |
сов, |
лет |
|
|
|
|
|
1 - 3 |
0 , 1 - 0 , 2 5 |
8 - 1 2 |
1 - 3 |
0 , 1 - 0 , 2 |
1 0 - 1 5 |
1 - 2 |
0 , 0 6 - 0 , 1 0 |
3 - 5 |
0 , 2 5 - 0 , 3 |
1 2 - 1 8 |
3 - 5 |
0 , 2 - 0 , 2 5 |
1 5 - 2 0 |
2 - 3 |
0 , 1 - 0 , 1 5 |
5 - 1 0 |
0 , 3 - 0 , 5 |
1 8 - 2 0 |
5 - 1 0 |
0 , 2 5 - 0 , 4 |
2 0 - 2 5 |
3 - 5 |
0 , 1 5 - 0 , 2 |
1 0 - 3 0 |
0 , 5 - 1 , 2 |
2 0 - 2 5 |
1 0 - 3 0 |
0 , 4 - 1 , 0 |
2 5 - 3 0 |
5 - 1 0 |
0 , 2 - 0 , 3 |
3 0 - 5 0 |
1 , 2 - 1 , 6 |
2 5 - 3 0 |
3 0 - 5 0 |
1 , 0 - 1 , 5 |
3 0 - 3 3 |
1 0 - 2 0 |
0 , 3 - 0 , 6 |
5 0 - 1 0 0 |
1 , 6 - 3 , 0 |
3 0 - 3 5 |
5 0 - 7 0 |
1 , 5 - 2 , 0 |
3 3 - 3 5 |
2 0 - 3 0 |
0 , 6 - 0 , 7 |
100 - 200 |
3 , 0 - 4 , 0 |
3 5 - 5 0 |
7 0 - 1 0 0 |
2 , 0 - 2 , 5 |
3 5 - 4 0 |
3 0 - 4 0 |
0 , 7 - 0 , 8 |
Железорудные (открытый способ) |
Вольфрамомолибденовые (откры |
||||||
|
тый способ) |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||
Запасы ру |
Производи |
Срок |
отра |
Запасы ру |
Производи |
Срок |
отра |
тельность, |
ботки |
запа |
тельность, |
||||
ды, млн. т |
млн. т в |
сов, |
лет |
ды, млн. т |
млн. г в |
ботки |
запа |
|
год |
|
|
|
год |
сов, |
лет |
|
|
|
|
|
|
||
1 0 - 1 5 |
0 , 8 - 1 , 0 |
1 2 - 1 5 |
1 0 - 2 0 |
0 , 8 - 1 , 2 |
1 2 - 1 7 |
||
1 5 - 3 0 |
1 , 0 - 2 , 0 |
1 5 - 16 |
2 0 - 5 0 |
1 , 2 - 2 , 0 |
1 7 - 2 5 |
||
3 0 - 7 0 |
2 , 0 - 3 , 5 |
1 6 - 19 |
5 0 - 1 0 0 |
2 , 0 - 3 , 5 |
2 5 - 2 8 |
||
7 0 - 1 0 0 |
3 , 5 - 4 , 0 |
1 9 - 2 5 |
100 - 200 |
3 , 5 - 6 , 0 |
2 8 - 3 4 |
||
100 - 200 |
4 , 0 - 6 , 0 |
2 5 - 3 5 |
200 - 400 |
6 , 0 - 1 0 , 0 |
3 4 - 4 0 |
||
200 - 400 |
6 , 0 - 8 , 0 |
3 5 - 4 0 |
4 0 0 - 8 0 0 |
1 0 - 1 3 |
4 0 - 6 0 |
||
400 - 600 |
8 - 1 0 , 0 |
4 0 - 6 0 |
800 - 1000 |
1 3 - 1 5 |
60—70 |
стоимость добычи руды. Поэтому показатели по произво дительности и срокам отработки этих месторождений отли чаются от показателей месторождений других полезных ископаемых.
По данным таблиц 1 1 , 12 выведены эмпирические фор мулы для определения годовой производительности рудника и сроков существования предприятия в зависимости от ве личины эксплуатационных запасов руды на месторожде нии. Эти формулы приведены в таблице 13.
Таблица 13
|
|
|
|
Формула |
для расчета |
|
|||||
Условия вскрытия |
|
|
|
|
|
фор№ |
мулы |
|
|
|
|
и разработки |
Годовая |
производи |
Срок существования |
||||||||
месторождения |
|
|
предприятия, лет |
||||||||
|
тельность, млн. т |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Легкие |
А |
= |
|
Q |
|
(63) |
Г = 1 2 , 0 3 + 0 , 4 0 6 |
Q |
|||
12,03+0,406 |
Q |
||||||||||
Трудные |
|
|
|
Q |
|
(63) |
Т = 1 1 , 8 7 + 0 , 7 3 8 |
Q |
|||
|
|
11,37+0,738 |
Q |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Медные |
А |
= |
|
Q |
|
(65) |
Г = 1 4 , 8 5 + 0 , 1 7 1 |
Q |
|||
14,85+0,171 |
Q |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||
Свинцово-цинковые А |
= |
|
Q |
|
(66) |
Т=11,2 |
+0,426 |
Q |
|||
11,2 |
+0,426 |
Q |
|||||||||
Оловорудные |
А |
= |
|
Q |
|
(67) |
Г = 1 0 , 2 |
+ 1 , 0 9 |
Q |
||
10,2 |
+ 1 , 0 9 |
Q |
|||||||||
Железорудные |
А |
= |
|
Q |
|
(68) |
Г =22,4 |
+ 0,543 Q |
|||
22,4 |
+0,543 |
Q |
|||||||||
Вольфрамомолиб- |
А |
= |
|
Q |
|
(69) |
Г =24,02+0,0418 Q |
||||
деновые |
24,02+0,0418(2 |
N° фор мулы
(64)
(65)
(66)
(67)
(68)
(69)
(70)
По выведенным эмпирическим формулам получены сле дующие числовые характеристики отклонения расчетных величин от исходных данных. Корреляционные отношения составляют 0,98; 0,99, квадратические ошибки — 0,02; 0,35 млн. т/год, относительные ошибки — 2,26; 5,08%. Резуль таты расчетов показывают довольно высокую точность оп ределения производительности рудника и срока его сущест вования по эмпирическим формулам.
86
3 I
so |
/00 |
/so |
гоо |
Э#сллуа/г;ацио//яб/е |
залась/ |
pyot/ , ял/>-~ |
|
Рис. 13. Изменение годовой производительности подземного рудника в зависимости от запасов месторождения {меднорудные месторождения).
' I |
' |
|
3.0 |
яз |
го |
so |
w |
so |
so |
70 |
so |
so |
/oa |
|
3#c/btj/a/natft/o/f//6/e |
Sanaa/ |
/>у&й/ , |
лиги, г |
|
|
Рис. 14. Изменение годовой производительности рудника в зависимости от запасов месторождения (свинцово-цинковые месторождения).
На рисунках 13, 14 показаны графики зависимости сро ка существования рудника и годовой производительности от запасов медных и свинцово-цинковых месторождений. Аналогичные графики могут быть построены и для других типов руд.
Следует отметить, что определение производительности рудников по выведенным эмпирическим формулам дает приближенный результат и рекомендуется для ориентиро вочных расчетов. Однако при определении бортового содер жания рассмотренный метод вывода зависимостей произ водительности предприятия от запасов может быть приме нен для каждого месторождения с достаточной степенью точности.
Г Л А В А V
СЕБЕСТОИМОСТЬ ДОБЫЧИ И ПЕРЕРАБОТКИ РУДЫ
СЕБЕСТОИМОСТЬ ДОБЫЧИ РУДЫ ПРИ ПОДЗЕМНОМ И ОТКРЫТОМ СПОСОБАХ РАЗРАБОТКИ
Себестоимость добычи, транспортировки и переработки руды является важнейшим качественным показателем ра боты горнорудного предприятия и используется во всех технико-экономических расчетах и сравнительных оценках принимаемых вариантных решений.
Издержки производства влияют на величину бортового и минимального промышленного содержания металла в ру де.
Себестоимость добычи и переработки руды зависит от бортового и минимального промышленного содержания, ко торое определяет количество и качество запасов руды, мор фологические особенности и размеры рудных тел, произво дительность горного предприятия.
Основными затратами в себестоимости добычи руды на рудниках цветной металлургии являются заработная плата
трудящихся, амортизация |
и погашение |
горноподготови |
тельных выработок, материалы и электроэнергия. |
||
На подземных работах |
удельный вес |
заработной платы |
в себестоимости добычи 1 |
т руды достигает 4 0 — 5 0 % . По |
этому важнейшим фактором снижения себестоимости явля ется уменьшение трудоемкости и повышение производитель ности труда. Применение высокопроизводительной техники и технологии на горных работах позволяет снизить трудо емкость работ и довести удельный вес заработной платы в себестоимости добычи руды до 3 0 — 4 5 % .
В таблице 14 показана примерная структура себестои мости добычи 1 т руды в зависимости от различных техно логических схем.
89'