автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.03, диссертация на тему:Формирование и выбор технологических схем разработки техногенных месторождений с учетом влияния кондиций и объектов использования минерального сырья

КАЗАХСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ им.В.И.ЛЕНИНА

На правах рукописи ТО/ШШЕВ йиарбек Энабекович

ФОРМИРОВАНИЕ И ВШ50Р ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ РАЗРАБОТКИ ТЕХНОГЕШХ НЕСТОРОШИ.Й С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ КОНДИЦИЙ И ОБЪЕКОВ ЮШЛЬШАШ ШШРАЛЫЮГО СКРЬЯ

Специальность 05.15,03 - "Открытая разработка месторождений полезных ископаемых."

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации ка соискание ученой степени • кандидата технических наук

Алма-Ата - 1991

Работа выполнена в Инститчте горного дела |)Н республики Казахстан

Надчный руководитель: канд.техн.наук В.Н.ШНЕЦ

Научный консультант: академик Российской ДН К.Н.ТРУБЕЦКОЙ

Официальные оппоненты: член-корр.йН республики Кыргызст

Ведущая организация: корпорация Казполныеталл

Защита состоится ¿4 января 1Э92 г. в 15 час.30 мин. в. к. 301 НК на заседании специализированного совета К 058.03.0 Казахском политехническом институте им.В.И. Ленина, по адресу 480013, г. Алма-Ата ул. Сатпаева, 22

С диссертацией мокно ознакомиться в библиотеке института,

Автореферат разослан 24 декабря 1991 г.

докт.техн.наук, проф. Г.В.Секисов канд. техн.наук МД.Сандибеков

Ученый секретарь специализированного совета канд.техн.наук .

ОБ.'АЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЙБОТИ

Актуальность работ«, Реальность сунествцяиего процесса ииие-ралышго оесурсопользования нагляцно проявляется в огромных об>еиах Накопленных и выделяемых техногенных минеральних ресурсов (ТИР) и резки« кегатиэнь'« изменением качества окруяаацей среди, Поэтому большое значение имеет создание калоотходких производств, основу которых состз5.1я&т принцип получения целевых продуктов и охрана окррава«^ среди, Одним из действенных ресурсссРерегаахих и природоохранных направлений является вовлечение в оборот накопленных ТН?, скоплений М-торах образуют техногенные месторождения (ТН).

В настояцзе зреня имеются примера рациональнее«* использований некоторых видов ТН? ( закладка, стрс-итвлинн? материв,), которые подтверхдазт эисокуя эффективность и целесообразность их утилизации, Вместе с тем обций о5гой использований,. например, на предприятиях цветной металлургии Казахстана составляет только около К/, от общего их выхода за год.

Низкий уровень использования ТКР обусловлен плохой лзучекностьц их качества к лаборатории« характером исследований технологии переработки. не'совераекстзой методоз экономической оценки, заверив^ки этапом которой является разработка параметров кондиций.

Имеющиеся работу по сценке кондиционности ТН? основана на изучении только технологических свсйств ррревдврмтей части, § них не рассматривается возхогнгсть использования Т'/Р з ггергпзктиве, з связи, с прогрессом з технологии переработки к г.озиении дефЖШЖ/сти содер-езиихся с них полезных компонентов.

Размещение ТЯ? на поверхности земли предполагает применение дл«? их разработки известных на открытых горных работах 1ез{ЯМогичеекИХ схеи и оборудования. Однако из-за окисленности, засоренности, вс&сжв-снценкости ТН, а такге необходимости обеспечения требований. ляемых к сирьп потребителями и наиболее эффективного варианте разработки необходимо создание принципиально нозих технологический на основе сочетания ииеюцихся, новых видов оборудования, и методов геотехнологии,

Все ваиеягрз'мслекнсе определяет актуальность проведения исследований по сежветкой оценке кондиций и объемов исполбзе#ания в различных отраслях с выборок технологии разработки,

Цсльз работ« является разработка методики формирования и выбора технологических схеи разработки ТК с учетом рзаикомяяния качества рудного техногенного сырья и объемов испольэоваяия яерудннх запасов. Основная идея работа закмгается 8 сб&хестн&й оптимизации конди-

ций и оСгмос использования нерудного техногенного скрья при различных технологических схемах разработки техногенного месторождения, позволяющей получить оптимальный вариант его комплексного освоения.

Научные положения, закицаеыые автором;

- дифференциация ресурсов техногенного нвсторовдениа на пригодные для извлечения полезных компонентов в настоящее время, перспективные для извлечения в будущем и непригоднее для извлечения, достигается использование« дополнительных параметров кондиций перспективного миниаально-промиленногй и иннимаяьного среднего по техногенному месторождении содержания, что позволяет обеспечить их эффективное комплексное освоение и сбережение для последующего использования;

- различие хвостохранилиа по обводненности, внутреннем1! строение, характеру разаехения и технологии ваемки позволяет систематизировать их по условиям разработки на простые, слоаные и весьма еловике, что дает возможность определить область применения и группы конкурентноопособных технологических схем разработки;

- совйестяая оптимизация кондиций и объемов использования запасов техногенного скрья при различных технологических схемах разработки позволяет выбрать из них наиболее рациональную и установить оптимальный вариант комплексного освоения техногенного месторождения.

Новизна научных результатов заключается в том что, впервые:

- предложена система показателей оценки эколого-экономической деятельности предприятия;

- разработаны основные принципы дифференциации ресурсов техногенного мерторьвдения;

- - обоснована основные параметра новдиций по содержания полезных компонентов и разработана методика их определения;

- произведена систематизация хвсстохранилиц по условиям разработки;

- разработана математическая модель совместной оптимизации кондиций, объемов освоения и технологических схем отработки;

-установлены зависимости запасов барктосодераацих хвостов, среднего содераания барита в хвостах, извлечения при переделе, содержания барита в баритовом утявелителе от граничного содераания;

- разработаны технологические схемы и основные требования, предъявляемые к условиям их применения.

Обоснованность и достоверность научных полокений, выводов и рекомендаций подтверкдаптса корректным использованием методов аналитических исследований разработки месторождений, применением Фундаментальных полояаний теории и практики технико-эконоиической оценки место-

ровдений и технологии открытых работ. сходимостьч результатов теоретических исследований с опытом проектирования и эксплуатации техногенного месторовдения Ковдорского ГОКа, положительными результатами апробации рекомендаций на горнодобывающих предприятиях.

Практическая ценность работы состоит в той, что предлоненные методические принципы, зависимости, подели и разработанные технологические схема позволяет установить наиболее эффективный вариант коиндексного освоения техногенного месторождения, характеризующийся оптимальными значениями кондиций и объемов использования рудного и нерудного техногенного сырья и наиболее рациональной технологической схемой разработки и оценить эффективность эколого-экоиомической деятельности горного предприятия.

Апробация работа. Основные полояения диссертационной работы докладывались и получили одобрение на Всесоюзных и Республиканских научно-практических конференциях, совещаниях, симпозиумах и семинарах: "Экологические проблемы внедрения ресурсосберегающих и безотходных производств и использование вторичных ресурсов" (Донецк, 1987), "Охрана недр и округакией среди на основе комплексного использования минерального сырья и-ресурсосберегающих горных технологий" (Усть-Каменогорск, * У09 ?. "ЗффектиЕние технологии, способы и средства обеспечивание современные требования к экологии при разработке месторождений полезных ископаемых" (йосква, 1990 ),. "Использование достижений научно -технического прогресса в области охраны природы Казахстана" , (йлма -йта, 1990), на сениназах лаборатории проблем экологии горнодобывающих предприятий ИГД А К Казахстана Шна-Ата, 1939, 1390г.г), на техническом совещании йчисаиского ПК (Кентау, 1590) к секции металлов нерудного сырья и кондиций на минеральное сырье Экспертно-техническо-го совета ГКЗ СССР СИоснза, 1388), постоянно действувкем научно-техническом семинаре" Минерально-сырьевые ресурсы " при ИГЛ АН Казахстана и расииренном заседании лаборатории Института проОлек комплексного освоения недр (Москза, 1991).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 научных трудоэ, в том числе получено 3 положительных решения на изобретение.

Объои работа. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, иэлоненных на 153 страницах маанкописного текста, еклвчазт 27 рисунков, 16 таблиц,'130 наименований использованной литературы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЗАНИЕ РАБОТЫ

Реисниг рационального ресурсопользования, охраны недр и

окруваюцей среды посвяцоны труды академиков Российской ЙН Н.И.Агоыко-ва, З.Н.Яаснзринз, Н.В.Мельникова. В.В.Раевского, К.К.Трубецкого.

член -корр.P.K Кыргызстана Г.&.Секиссва, докторов наук ft. Н.Демина, Н.В. Дронова, С.fl.Ильина, 3.л.Каргаканова, К.Ы.Мельникова, А.Н.Михайлова, о.К. йосинца.Е.К.Рогова, А.й.Таскаеза. В.Г.Еитарева, й.Ь.Хохрякова, кандидатов наук Ь.Г.Бокова, Г.Г.Бугаевой, И.Л.Гуиекика, й.й.Па-насенко, В.И. Палкчева.В.й.Унанца, Ь. 5. Чайников?. и др..

Исследованиями этих ученых били рассмотрены различные аспекты освоения ТМ, однако в силу новизны проблени не все вопросы на;.-/, свое теоретическое обоснование и практическое решение, с этой связи для достижения поставленной цели необходимо решение следующих основных задач: дифференциация и технико-экономическая оценка ТИР по направлениям и срокам использования, обоснование основных параметров кондиций На металлоссдеркащие TMP. разработка технологических схем добычи Щ выбор технологических сяек разработки на основе совместной оптимизации кондиций и объемов освоения ТК.

йнализ и оценка ТО показывают, что они несут в себе потенциально ценность и обладают потребительной стоимостью. Кроме того, ТМ, размещенное на относительно небольшой площади, обладает высокой концентрацией вредных веществ и соответственно высокой активностью взаимодействия с элементами окружающей среды. Поэтому лабое снижение их объемов и активности является целеопределявиим принципом природоохранных и ресурсосберегающих мероприятий. S основе этих мероприятий лежит не только технологический и потребительский фактор, но и фактор эколого - экономической целесообразности утилизации, определения уровня затрат на реализацию этих нероприятий.

Повышение эффективности использования TMP достигается на основе систематизации их по периодам образования и оценкой эколого-экономической деятельности предприятия тремя показателями - коэфициентом использования ТИР, налогоы на загрязнение и суммарными затратами на утилизацию и выплату Налога, а также установление« эффективных направлений и сроков вовлечения TMP путем их дифференциации на три категории (рисЛ), пригодные для извлечения (доизвлечения) полезных компонентов в настоящее время, перспективные для извлечения Сдоизвлечения) полезных компонентов в будущем (сохраняемые) и непригодные для доизвлечения полезных компонентов. Последние оцениваится Как сырье для строишодстрки.

Дифференциация путей оконтуривания различных категории запасов и их оценка осуществляется с помощью кондиций. Исследованиями установлено, что известные параметры кондиций (табл.1 ) - бортовое содериа-ние в пробе,- минимальное содеряание в краевой сквавине, минимальное промышленное содергание, Мининальное среднее по местороядений содер-вание могут применяться для оцеики и оконтуривания ТИР. При этом, на-

Схема дифференциации технсгениих минерчлышх ресурсов цзетлсй металлургии

Рис. I

Таблица I

Основные параметр! кондиций,причцип и контролируемый ими объект оценки

Наименование

Бсртоэое содерглнде в пробе С и. V )

Мичлмольноз содержание в краевой екзажине )

."инимальное (промышленное содержание ( )

Расчетная формула. Метод расчета

Принцип оценки

ьное ср низ по Т!'1 (аСс,

Перспективное ^¿ллздаае соде

ио'-хпзктивноз минимальное срсд ::с*е содержание па_ТМ (./¿р.« )

ае осп-зхтипняе мннгвгзльно-про-^¿ллздаае содернанле С ,»,п )

оСтсп 8 *

вариантный

вариантный

__

(¡(¡¿■¿«■К^Щ-К-Зм)

и-^Ч

¿с?о.а ь« Кк(ц 1 я >

»п ---_____.//-•¿«л}1

окупаемость

ПрйДСТОЛ'.^Х

затрат

Нормативная прибыль

окупаемость затрат

Нормативная прибыль

:Объект оценки и :контролир.запасы

ТМ, лодсчетный блок

И4, подсчетный блок

Подсчетный блок

"Ш

Подсчетный блок

■ш

содержание условного полезного компонэнта во вторичных хвостах,/ь; 3 - предстоящие затраты на рлззздку, цобычу, транспортировку,предварительную подготовку и обогащение I т ШР, руб/т; Кк - коэффи-

изменения качества полезного компонента при добыче,доли ед.; ¿м - коэффициент извлечения при узтал.-гургичзехом переделе, доли ед.;' Ц - оптовая цена Iтготовой продукции ил*I т полезного компонента {основного) в готовой продукции, руб/т; К=Цглк/Цгок - коэффициент продадимнпого использования попутного компонента, не учтенного переводными коэффициентами, доли ед.; Ц1'пк - годовая стоимость попутного полезного компонента,тыс.руб.; Цгок - годовая'стоимость услоаяого компонента,тыс.руб; 3:/, - затраты по металлургическому производству 1т товарной продукции, руб/т; - содержание условного компонента в концентрате,%; Ен - нормативный отраслевой коэффициент эффективности капитальных вложений .доли ед.; ■л\" - уцельзыз капитальные вложения в проистронтельство, впрасчете на I т ТМР,руб/т; Упр. - предотврад;ае-экологический ущерб в результате освоения Ти,руб/т; Е - коэффициент сохранности ТмР в период гра-некия; Индекс "л" - прогнозное значение показателя.

рядд с выполнением ими вышеперечисленных функций, параметры кондиций для ТИР должны нести природоохранные и ресурсосбереганщие функции. В г?лГ:.; с нем, -":енке всего Тй, в формуле расчета минимального

среднего по ызстспоздения содержания предлагается учитывать предотвращаемый ysepG, опп«дгляе*ий к* в разность itexzy фактическим при неиспользовании ТКР и, ссточнмк, после освоения ТМ, ущербами. Кроме того, cue.-.«?, аерспектинкых запасор и разграничения их от HT.'jti:'c.iii!,n це ;;cci6pa3:.j ввести дополнительные параметры кондиций -пс,.спект.1РГ-ое никййадьное среднее по месторождение и перспективное мик.налько лргх.-кленное содеркания. Ич соответствуют такие содервания полдни* г w.i )i;?htob во всем иесторьадении и в подсчетном блоке, при котп.тгх их технологически зозконно и зконоиически целесообразно извлекать в перспективе С через Ю-20лет) на основе более соеериенннх технологий. Перспективность означает, что предлагаешь параметры определяются на основе прогнозны« значений всех технико-экономических показателей технологий передела через 10-20 лет, Следовательно, перспективные запас» подлеаат хранении в течение расчетного срока. Качество сохранности определяется коэффициентом сохранения перспективных запасов с учетом срока хранения и полученных экспериментально коэффициентов потерь и консервации в эти сроки.

Определение прогнозных значений, входадх з расчетные формулы показателей, осуществляется корреляционный методом или по авторегрес-сионнын моделям..

Известное взаимовлияние кондиций и технологии разработки , а такне влзмонность применения имевшихся средств механизации и технологии добычи, апробированных на открытых горных работах, тем Не менее требуют, с учетом специфики ТМ и необходимости обеспечения экономической эффективности разработки, создание принципиально новых технологических схем на основе внедрения как существующего и нового оборудования, так и методов геотехнологии,

В результате проведенных исследований установлено, что для конкретного хвостохранилища формирование и предварительный отбор конку-рентнсспособных технологических схем следдет производить на основе чрэбований, предъявляемых к технологии горных работ, выполняемых различными комплексами, сетевого метода и систематизации хвостохранилиц t табл.2 ).

Для ТМ, представленных хвостохранилицани, такими Требованиями являится: минимальное преобразование, селективная внемка, интенсивна?! отработка отдельного участка в Пределах одного или нескольких горизонтов и независимая отработка отдельного участка ТМ на всп его мощность. При соответствии этим требованием* число технологических

Таблица -2

Систематизация хвостохрмшлищ по условиям разработки

Условия I раэработ!— ги ! 1Ь г

Характеристика хвостохранялищя

? Характеристика технология выемки

степени влажности •

!Лэ внутреннему ! строению

?Чг» условию 'Условия с суа^! Условия яые^и ! Применяемая тех-!размещения !ник (водопопи! 'нологическая схе-

! ! жеиия) ' !ма разработки

Простые

СйОКНЪге

Весьма сложные

Чухие 0-0,4

Частичка-обводненные (влачнке, Бодл на небопьзих участка поверхности, плывунные зоны) 0,4-1,0

„

Обводненные (вода на большей части поверхности)

Крупная пластооб-разная зздокь простой форм» и выдержанной мощности., Плоская форма поверхности месторождения

Круннке и средние линзообразные зллсда не выдержанной Ю'ДКОСТИ

Средние и небольшие линзообразные зялелси

Равнинные Яр чадные Лриск лонные

Равнинные Ьллщ;т„е Нриск лончые

Равнин! гкз

Долинные

Приеклонные

Осууняо в штаба?? йХ

Осуаен/.? тз шг-'-б^лях.. Во до понижена:

- кЬягв^к-;

- оггачнынм скважинами ;

- ВВР.

Еодопонпление

- канавами;

- откацодми ечзачинами.

Бог; о агая

Простая селективная

Простая селективная

Сложная селективная

Сложная селек-тиеняя

1-1; 1-2; 1-3; 1-4 П-Т; П-2; П-3; П-4 111-1; Ш-2

1-1; 1-2; 1-3; 1-4 П-1; П-2; П-3 Ш-1; Ш-2

1-1; 1-2 ; 7-3 П-1; П-2; П-3 Ш-1; Ш-2

1-1; 1-2; 1-3 П-1; П-г; П-3 Ш-1

1-1 : П-1; Ш-1

1-2 Л-2

1 - транспортные; П - тронспортно-отвальные ; Ш - геотехнология; I - автомобильный;

2 - конвейерный; 3 - железнодорохный; 4 - гидротранспорт.

и.

схеи, используемых в оптимизационных расчетах, только по технологическим Факторам, значительно сократится.

В диссертации предложены 12 разработанных схем и геотехнологических методов, учитывавших специфику хвостохранилищ. При этом з качестве основных видов выемочного оборудования рассматривались мехло-паты, гидравлические и роторные экскаватора, драглайны, погрузчики, скреперы, драги. Одна из разработанных автором технологических схем с применением драглайна, нз которую получено полояительное реиение, приведена на рис,2. Схема вклпчает отсыпку породной подушки на расстоянии двух радиусов черпания от дамбы обвалования и последующих на таком яе расстоянии ыенду ними. Затем выемку хвостов с породных подвиги и одновременное формирование породной гтодугки в бливайвей к дамбе обвалования траншее для отработки нияелегачего слоя. Способ позволяет обеспечить устойчивость оборудования, оперекагнцее водопанизение на высоту разрабатываемого слоя, осугение штабеля хвостов за счет их размещения на породной подувке и эысокуя производительность оборудования.

Систематизация хвостохранилищ по признаку "условие разработки" на простые, сложные и зесьма слоянне, ограниченным числом основных характеристик и условий выемки, позволяет определить условия применения и наметить группу возмоянух к применения технологических схем. При кодировании данной систематизации, она иохет быть использозана в системе автоматизированного проектирования разработки хвостсхранилиз.

Р.налкз геологических материалов показывает что, хвостохранили.'да характеризуя наличием обогащенных теми или иными полезными компонентами зон. Наличие обогакеннкх зон лизь подчеркивает возможность их селективной отработки, но не могет'служить основанием для их отдельной оценки, поскольку это связано с росток затрат на 1т полезного компонента в запасах этой зоны'и разработка их кеяет быть убыточной.

'Использование хвостов обога?ения в закладочной смеси позволяет снизить себестоимость закладочных работ, заменить сырье, добываемое э спецкарьерах. Наличие в составе хвостов карбонатных к силикатных составляющих обуславливает использование их в строймндуетрии в качестве вянущих, аебкя и др.

Следовательно, опенка ТХР заключается г определении полного экономического гфоекта ст их комплексного освоения, вклачаааего определение эффекта получаемого при утилизации о целья получения металла (неметалла), продукции межотраслевого характера, от'высвобогдения земель, СНИ20НИЯ и исклЕчения затрат на содержание ТИ, очистку стоков, гаса, пыли и т.д.

Нстанозление эффективного варианта комплексного освоения И с

Типологическая схем« разработки с применением драглайна

А-А

I -3 -7 .Л*

- рис, г

дамба сбпалования ; 2 - породная подушка ; траншея ; 4 - породная подушка ; 5 - штабель ; автосамосвал ; Йг - радиус черпания ; - радиус поворота кузова

выбором технологии его отработки с учетом природоохранных и ресурсосберегающих флкгооов производится по критерию "максимум экономического

выигрыша" и описывается в следующем виде

>

Птм = П! + И, •+ Упр. - Зохр.—-таг, руб,

где П, - прионль от добычи и переработки руцосодержааих ресурсов ТИ; П, - то же. безрудкых запасов ТК; Упр - предотвращаемый экологический ущерб при ликвидации ТН, который складывается из ущербов наносимых воздействием ТИ на атмосферу, земельные и водные ресурсы; Зохр - затраты на природоохранные мероприятия при отработке ТМ. Все составлявшие включают искомые переменные и связь меаду ними осуществляется -только по выходным данным. Схема подели комплексного освоения ТИ» учитывающая взаимовлияние качества техногенного сырья, объемов его использования и технологии разработки, представлена на рис.3, где кандая составляющая отращена в виде отдельных подсистем. Реализация модели позволяет оптимизировать кондиции на рудные запасы ТМ. объемы использования в различных направлениях нерудного сырья и произвести выбор наиболее эффективной системы разработки,

Определение составлявших кавдой подсистемы состоит в следующем:

1. Установление прибыли производится при различных вариантах одного из кондиционных параметров выбранных в соответствии с систематизацией хвостохранилищ и приемлемых по требованиям, предъявляемым к технологии горных работ, технологических схем отработки. При максимальном значении Постанавливается соответствующие оптимальные значения кондиций(с/г-, оС

пСн 1 с£*р ), объемы руды и металла. а такае технологическая схема разработки и переработки .

2. Установление прибыли ^производится на основании полученных в п.! оптимальных объемов рудосодержащей составляющей, с учетом возйоя-ности использования нерудной составляющей в различных отраслях народного хозяйства в зависимости от состава, свойства и потребностей в них. Наиболее полное использование и эффективное сочетание объемов разнокачественного нерудного сырья для разных сфер применения позволит получить максимальная прибыль Паст отработки безрудной части Тй.

й случае, если т&х П2>«У1гП^ , то для предотвращения использования рудосодеряащей части ТМ в качестве строительного или закладочного материала производится расчет прибыли П?по перспективным параметрам кондицийС сС'тсп , с) по той не схеме» что и определение Определение (<£'У осуществляется с учетом конъюктуры и мировых

цен. Если окажется , что эти запасы целесообразно сохранить для переработки в будущей, следует определить коэффициент сохранности в сроки

Схема комплексного освоения ресурсов техногенного месторождения

Рис. 3.

/Л.

хранения. Способ и затраты. I Зсохр ) на сохранение устанавливаются с учетом химических и физикс-нех&ккческих свойств рудосодеркадо запасов.

3 случае, если П^Ч Зсохр., то разрабатывается система обеспечения сохранности и эколагичяости- этих запасов. Если П" < Зсохр., га перспективные запасы рассматривается как беэрудные и использузтся а строийндустрни и для закладки.

3. Расчет лр&дйтзраяаехого экологического учерва Упр. Состоит из затрат ка очистку атмосферы, водках ресурсов,' восстанозление нарувен-нцх земель. Значение Упр. определяется относительно тех объемов, которые будут использованы или ликзидировани, Расчет производится прямим счетом для условий конкретного ТИ.

4. Расчет приведенных затрат на природоохранные мероприятия Зохр. при производстве горных работ.

В случае, если реализация этапов модели по п,1,2,3 покэяет необходимость консервации рудиях запасов ТМ, то затраты Зохр будут иметь другое значение.

5. Получение ресения, включавшего оптимальные кондиции на рудное сырье, объемы беэрудных запасов, используемые для закладки и строительной индустрии и технологическую схему разработки с учетом природоохранных мероприятий и предотвраваемого экологического уц-зрба.

Программное обепе.чение решаемой задачи разработано на алгоритмическом языке Р!Л и реализовано на ЗВМ ЕС 1033 в среде ОС.

Практическая апробация полокений, разработанных в диссертации, проводилась в условиях Кантагинского ТМ. комбината "Ачполиметадл". Кантагинское хвостохракилисе по условия« разработки относится к разряду слонных ( наличке плывунов, селективная выемка, слоистая текстура). Б связи с чем применяется, транспортная технология выемки, которая включает ыирокий ряд применяемого оборудования (табл.2), поэтому необходимо выбрать такие, которые соответстзуыт требоэаниян,предъявляемый к технологии горных работ на ?:востохранилиадх. Этим требованиям соответствуют технологические схема, сочетающие следуацее оборудование - драглайн, мехлопата, погрузчик и гидравлический экскаватор и транспортные средства - автомобиль и конвейер. Кроме того, учитывал частичную обводненность предусмотрена операции обезвоаивакия и механическое рыхление с цглью снизения смерзаемости в зимний период. В результате компоновки различного оборудования в сетевой постановке получено 24 варианта технологических схем, которые использовались в оптимизационных расчетах. Зависимости, полученные в результате обработки статистических данных и используемые в расчетах, приведены на рис.4.Характер зависимости меаду прибылью ог доиэвлечения барита (Пр

¿л.

и минимальным содержанием в краевой сквааине при различных уровнях потерь и вариантах технологических схем олисызается параболическим кривыми.

В результате совместной оптимизации наиболее рациональной -ыя-ется технологическая схена: обеззоыьаьий канавами - кехакическое рыхление - погрцзчик - автотранспорт ( рис.5

Результаты расчетов на рассматриваемой объекте сзедены б тзг-л.З, а сравнение с баэовни вариантом свидетельствует об предлагаемых рекомендаций по отработке хвосгохранилика и вйрбяается следующими значениями технико-экономических показателей выбойкой технологической схемы - годовая производительность - 1.233 млн. т., полная себестоимость - 0.98 руб/т. Прибыль, получаемая по сравнения с базовым вариантом составит 7505 тис. руб.

Таблица 3

Основные показатели комплекного освоения Кантагинского хвостохранилица

Обоз- Ед. Эначени ■ показателей

Показатели начен, изм. предлаг; ^кый базовый 1

вариент вариант

1 г 3 4 1 5 !

Минимальное содергание в С^шСп С

скваяине У. 13 не опред.

Среднее содержание в ба- ср& 16

лансовых запасах 7. 18

Среднее содеркание в за-

балансовых запасах г 10 не опред.

Количество балансовых запасов & млн.

т 3,2 не опред,

Коэффициент извлечения барита

при обогащении А г: 40,5 35-38

Содеркание барита в баритовок

утяжелителе г О-'17 7. 68,8 80

Количество хвостов используе-

мых:

для закладки(с учетом вторич-

ных хвостов), т.т. 658.4 750

производства стройматериалов) Ос т л. 98?,67 не использ.

строительства дорог Оэ г.т. 1845,95 не использ.

Технологическая схема подуступной разработки с применением колесных иогрузчикор и автосамосвалов

кк

Рис. 5.

I - погрузчик; 2 - автосамосвал.

А = 23+26м - ширина рабочей площадки верхнего подуетупв;

Б = 18т-22м - нижнего подуступа;

1*5 - расстояние опережения верхнего подуетупв.

/г.

Окончание табл.3

1 2 ъ 4 5

Предотвращаекый укерб ТйС.

РУб. 823,0 не рассч.

Прибыль от переработки и по- тис.

лучения утяжелителя 41 руб. 11208,0 5500,0

Прибыль от использования пг тис.

безрудной части руб. 902,0 не рассч.

Обцая прибыль тыс.

п РУб. 13005.0 5500,0

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано решение актуальной научной и практической задачи, заключающейся в разработке методики формирования и выбора технологических схем добычи, с учетом ограничений по качеству техногенных минеральных ресурсов и наиболее эффективных направлений их использования, обеспечивавших эффективное комплексное освоение техногенных месторовдений типа хвостохранилиаа.

Основные научные результаты и выводы исследований заключаются в следующей:

1. Повышение акологичности горнопромышленного производства обеспечивается организацией системного учета образования и накопления техногенных минеральных ресурсов на всех этапах деятельности предприятия и оценкой эколого-экономической деятельности системой следующих показателей: коэффициент использования, налог на загрязнение и нарушение» полные затраты на утилизации и выплату налога.

2. Дифференциация техногенных минеральная ресурсов на пригодные Для доизвлечения (извлечения) полезных компонентов в настоящее время, перспективные для доизвлечения (Извлечения) полезных компонентов .(сохраняемые) и непригодные для извлечения полезных компонентов, <долкна осуществляться наряду с известными параметрами кондиций -бортовое содервание в пробе, минимальное промывленное содеркание в псдс-Четном блоке , минимальное содер«ание в краевой снвахине, минимальное среднее содераание по техногенному месторождении, дополнительными -Перспективное минимальное среднее по месторождении и перспективное иинимальйо-прошшенное в подсчетном блоке содергания, при Которых Технологически воешлно и экономически целесообразно извлекать запасы

в перспектизе на осксзе более совершенных технологий и с учетон изменения коньюитурн получаемой продукции. Зто позволит определить наиболее зс^ектизные периода к направления использования техногенных минеральных ресурсов и обеспечить сохранность перспективных запасов.

3. £ля разработки хвостохракклт; могут бить применены имеющиеся и известнее средства ¡¡еханязаияи я технологии добычи» однако» учитывая специфику образования техногенных месторождении и необходимость повышения экономической эффективности их отработки, необходимо создание принципиально козкх технологических схем на основе применения извести;« и новых видов оборудования и методов геотехнологии.

4. Систематизация хвостохранилии по признаку - условие разработки - на простые, слокные и весьма сложные ограниченным числом основных характеристик хвостохраншвда и условий выемки, позволяет определить условия применения И наметить группы возможных к применения технологических схен, Предлагаемая систематизация монет быть использована в система автоматизированного проектирования разработки хвостохргнилии.

5. Конкурентноспособнке технологические схемы должны обеспечивать выполнение следующих требований - кикинальноа пылеобразование, селактивнуи выемку, независимую отработку отдельных участков техногенного месторождения на всю его мощность, интенсивную отработку отдельных участков в пределах одного или нескольких горизонтов (валовая выемка).

6. Формирование рациональной структуры технологической схемы целесообразно осуществлять в сетевой постановке. Зто позволит соизмерить качество к количество труда, затрачиваеное в любом узле технологической схемы.

?. Последовательное решение отдельных подсистем, к которым относятся - прибыль, полученная в результате доизвлечения (извлечения) металла, прибыль, полученная в результате использования безрудной части в стройиндустрии и закладке, лредотвракаемый ущерб, затраты на природоохранные мероприятия в процессе разработки и после их окончания, позволяют выбрать оптимальный вариант комплексного освоения техногенного месторождения с саответствцвяик уровнем кондиций и объемов использования и рациональную технологическую схему разработки,

8. Для условий Кантагинсного хвостохранилипа рациональной технологической схемой является: обезвоаивание канавами - механическое рыхление - погруэчин - автотранспорт. Выделение балансовых запасов призводится по параметру - минимальное содервание в сквакине» равного 13 У.. При этой суммарная прибыль составляет 12 млн. рублей в т.ч. при доиэвлечейий барита - 11,26 млн. рублей» от использования безрддной

Части РЯ закладки к стройиндустрии - 0,902 «лн. рублей без учета Предотвращаемого Ущерба, составляющего 0,823 млн. рублей.

Основные половения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Системней подход к определению основных задач проблемы комплексного использования отходов горнорудного производства // Комплексное использование минерального сырья.-1385.-N12.-С.58-62 .( соавторы В.Юальченко. В.Н.Уианец ),

2. Оценка отвальности отходов горного производства // Комплексное использование минерального сырья.-1986 .-N9.-С.73-77.( соавтора Ю. И.йальченко, В.Н.Уианец, В.Я.Зйден.эон ).

3. Принципы оценки и дифференциации горнорудных отходов для их комплексного использования // Разведка и охрана недр.-1987.-Мб.-С.34-37.( соавторы В.Н.Уманец, И.И.Нальченко ).

4. Оценка кондиционности металлосодернащих ресурсов техногенных несторовдений /У Комплексное использование минерального сырья.-1987.-N11.-С.9-15,( соавторы В.Н.Уманец. В.И.Кальченко ).

5. Основные критерии оценки деятельности горнодобывающих предприятий с позиций безотходного производства // Комплексное использование минерального сырья.-1987 ,-К1,-С.17-21.С соавторы В.Оальченко, В.Н.Уманец ),

6. Комплексное использование отходов предприятий цветной металлургии Казахстана.- К.: ЩШцветмег экономики и информации.-1986.-90 с. ( соавторы В.Н.Уманец, К.И.Кальченко, В.В.Оленин, Й.В.Когут ).

7. Изучение и геолого-экононическая оценка техногенных месторождений цветных металлов С Аналитический обзор ) // Госплан Казахстана, КаэНШИ.-1963.-33 с.С соавторы В.Н.Уманец, Й.В.Когут ).

8. Особенности формирования структуры комплексной механизации разработки техногенных несторовдений И Охрана недр и окружающей природной среды на основе комплексного использования минерального сырья и ресурсосберегавиих горных технологий / Тез, Республ. науч.-практ. кинф,-Усть-Каменогорск, 1983, С.74-75. С соавторы К.Н.Трубецкой, В.Н. Унанец ).

3. Состав кондиций для оценки промышленного значения рудоссдер-яавдх техногенных месторокдений,- тан же, С.80-82.

10. Взаимосвязь освоения техногенных ыесторокленкй с природоохранными мероприятиями // Комплексное использование минерального сырья.-1990.-N9.-С.77-80.( соавтор Г.Г,Бугаева ).

11. Разработка зкономико-иатеиатической модели комплексного освоения техногенных образований // Комплексное использование минерального сырья.-1990.-N10.-С.79-32.( соавтор Г.Г.Бугаева ).

12. Заявка N41?. 1424/03 (134888) (положительное решение) Е21 В 43/

28. Способ разработки хвостохранилищ.-Зс.;ил. (соавторы Й.А»1анбаты-ров, Т.й.йхметванов, Б.Н.Уианец, А.В.Когут, С.И.Мальчеико).

13. Заявка ¡44393350/23-03 ( 1 80961 ) (половительное решение) £21 В 43/ 28. Способ разработки хвостохранилиц.-Зс.;ил, (соавторы й.й.Кай-батыров, Т.А.йхметяанов, В.Н.Уманен, А.В.Когут, Юараспаев).

14. Заявка N4607755/23-03(1608??) (полоаительное решение) Е21 С 41/ 32. Способ разработки хвостохранилищ.-Зс.:ил. (соавторы К«Н»Трубецкой , Б.Н.Уманец, А.В.Когут, Й.И.Нальченко, М.Б.Никитин, Р.Г.Пет-роченков).

15. Технология разработки обводненных техногенных месТороядений / / Эффективные технологии, способы и средства, обеспечивающие современные требования к экологии при разработке ыесторовдейий полезных ископаемых / Тез. Всес. конф.-М.: 1930• С4152-134. (соавторы КкН.Трубецкой, В.Н.Уманец, Й.В.Когут, Г.Г.Бугаева).

18. Ресурсосбереаение, охрана недр и окружающей природной среды на основе комплексного освоения техногенных местороядений /V Горный иурнал.-1Э8Э.-N10.-С.56-5?. (соавторы К.Н4Трубецкой , В.Н.Уманец, М.Б.Никитин, ).

17. Комплексное изучение техногенных ресурсов-основа решения экологических проблем горнопромышленных регионов Казахстана - Алма-Ата; Госкомприроды. 1990, С, 150-152. (соавторы В.Н.Ныанец, А.В.Когут).

18. Принципы организации экологического мониторинга в горнопромышленном регионе - Усть-Каменогорск, 1909, С. 21-23. (соавтор В.Н.Уманец).

^(Qp).

Зависимость [.уг.осодвгл^х.^ з-пасол iyy>y содерынкл z KOhViHLate (J>) i; с{.е.,ье$\» по месг0ро££вш> год&^а.«* Oí

rp'ih;:1!!-;

Л ^í

V.

Р/с. 4

ЗАКАЗ 60 ТИРАЖ 106

Отпечатано нп ротопркнте ИГЦ АН Республики Казахстан