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

КАЗАХСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ кк.В.Н.ЛЕНИНА

На пр.звах рукописи Ш5ШЕВ йпапбек Эиябекович

ФОРМИРОВАНИЕ И ВШР ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ РАЗРАБОТКИ ТЕХНОГЕНШ МЕСТОРОЖДЕНИЯ С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ КОНДИЦИЯ И ОБЪЕМОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ШКРАШШГО ОТЬЯ

Специальность 05.15,03 - "Открытая разработка местороядений полезных ископаемых"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации ка соискание ученой степени ■ кандидата технических наук

Алма-Ата - 1991

Работа выполнена в Институте горного дела ЛН республики Казахстан

Научний руководитель: канд.техн.наук Б.Н.ШШЕЦ

Научный консультант: акодеиик Российской ЙН К.Н.ТРУБЕЦКОЙ

Официальные оппоненты: член-корр.АН республики Кыргызстаь

Ведущая организация: корпорация Казполиметалл

Защита состоится 24 января 1992 г. в 15 час.30 «ян. в.к. 301 ЛИ на заседании специализированного совета К 058.03. 05 Казахском политехническом институте им.В.И. Ленина, по адресу 480013, г. йлна-йта ул. Сатпаева, 22

докт.техн.наук, проф. Г.В.Секисов канд. техн.наук М.Н.Сандибеков

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке инс

титута.

Автореферат разослан 24 декабря 1991 г.

Ученый секретарь специализированного совета канд.техн.надк ,

sas: C: i 3.

- I

за. e. i,;sscm|

стдвл | (ЩПЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТ«

диссертаций |

Актуальность работу. Реальность суиествиваего процесса минерального ресурсопользозакия наглядна проявляегсл в ограиных об>енах накопленных и выделяемых техногенных минеральных ресурсов (ТИР) и резник негативным изменением качества окружав«?!1! среди. Поэтому вольное значение имеет создание малоотходных производств, основу которых составляет принцип получения целевых продуктов и охрана озд;?звще<| среди. Одним иэ Дейстееняну. ресурсосберегающих и природоохранных направлений является вовлечение в оборот накопленных ТА?, скоплений 80-торих образует техногенные нестороадения (Т!4).

В настояцее врехя имеются примера рационального использований некоторых видов ТМ? с закладкз, строятельныч нетериали з, которые подтверждает эысокуз эффективность и целесообразность их утилизации. Вместе с тем о^цкЯ объем использования,, например, на предприятиях цветней металлургии Казахстана составляет только около 42 от об чего их выхода за год.

Низкий уровень использования ИР обусловлен плохой изцченностьа их качества и лабораторный характеров исследований технологии nspepa-ботки, несовершенство« методов экономической оценки, заверивши этапом которой является разработка параметров кондиций.

Имеациеся paöoTü по оценке кондиционности ТИР основаны KS изучении тальке технологии«/:* свсйсге рудоевдертей части, 0 них не рассматривается возхогнгсть использования Т/.? 5 в связи -

с прогрессом в технологии переработки и яовизении дефицитности содер-ващихся е них полезных компонентов.

Размещение ТКР на поверхности земли предполагает Пр'/Лёнение для их разработки известна* на открытых горних работах тешдогичееккх схем и оборудования. Однако из-за окисленности, засоренности, вс&зма-снаекности Tis, а такае необходимости обеспечения требований, предав-ляемах я сырью потребителями и наиболее эффективной варианта разработки необходимо' создание принципиально нозах технологически* схеи на основе сочетания имеющихся, новых видоз оборудования, и методов геотехнологии.

Все Büiiens?«численное определяет актуальность проведения исследований по есз.*есгкой оценке кондиций и объемов использования в различии?; отраслях с выборок технелогии разработки.

Цельз работ;/ является разработка методики формирования и выбора технологических схеи разработки ТМ с учетов взаимо'в/яякия качества рудного техногенного сырья и объемов использования нерудных запасов.

Основная идея работы заключается s ¿с&й'естной оптимизации конди-

ций и объемов использования неродного техногенного снрья при различных технологических схемах разработки техногенного месторождения, позволяющей полушть оптимальный вариант его комплексного освоения.

Научные положения, эаадаеыне автором:

- дифференциация ресурсов техногенного месторождения на пригодные для извлечения полезных компонентов в настоящее время, перспективные для извлечения в будущей и непригодные для извлечения, достигается использованием . дополнительных параметров кондиций перспективного минимально-промышленного и минимального среднего по техногенному месторождении содержания, что позволяет обеспечить их аффективное комплексное освоение и сбережение для последуюцего использования;

- различие хвостохранилищ по обгодненности, внутреннему строению, характеру размещения и технологии выемки позволяет систематизировать их по услозиам разработки на простые, сложные и весьма сложные, что дает возмонность определить область применения и группы конкурентнослособных технологических схем разработки;

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

Новизна научных результатов заключается в том что, впервые:

- предложена система показателей оценки зколого-экономической деятельности предприятия;

- разработаны основные принципы дифференциации ресурсов техногенного месторождения;

- обоснованы основные параметры кондиций по содерканиа полезных компонентов и разработана методика их определения;

- произведена систематизация хвостохранилищ по условиям разработки:

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

• - установлены зависимости запасов баритосодернащих хвостов, среднего содержания барита в хвостах, извлечения при переделе, содер-еания барита в баритовом утяжелителе от граничного содержания;

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

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверядалтея корректным использованием методов аналитических исследований разработки месторождений, применением фундаментальных положений теории и практики технико-экономической оценки место-

рондений и технологии открытых работ. сходимостью результатоэ теоретических исследований с опитом проектирования и эксплуатации техногенного местороядения Каздорского ГОКа, положительными результатами апробации рекомендаций на горнодобываастх предприятиях.

Практическая ценность работы состоит в'тон, что предлояенные методические принципы, зависимости, модели и разработанные технологические схемы позволяют установить наиболее эффективный вариант комплексного освоения техногенного местороядения, характеризующийся оптимальными значениями кондиций и объемов использования рудного и нерудного техногенного сырья и наиболее рациональной технологической схемой разработки и оценить эффективность эколого-экономической деятельности горного предприятия.

Апробация работа. Основные полояения диссертационной работы докладывались и получили одобрение на Зсесохзных и Республиканских научно-практических конференциях, совещаниях, симпозиумах и семинарах: "Экологические проблемы внедрения ресурсосберегающих и безотходных производств и использование вторичных ресурсоз" (Донецк, 1987), "Охрана недр и округаиией среды на основе комплексного использования минерального сырья и- ресурсосберегающих горных технологий" (Усть-Каменогорск, 1989), "Эффективные технологии, способы и средства обеспе-чивакдие современные требования к экологии при разработке несторокдв-ний полезных ископаемых" (Москва, 1890 ),. "Использование достижений научно -технического прогресса в области охраны природы Казахстана" 1 (Алка -Ата, 1990), на семинарах лаборатории проблем экологии горнодобывающих предприятий ИГЛ ЙИ Казахстана (Алма-Ата, ¡939, 13Э0г.г), на техническом совещании Ачисаиского ПК (Кентау, 1390) и секции металлов нерудного сырья и кондиций на минеральное сырье Экспертно-техническо-го совета ГКЗ СССР (Москва, 1938), постоянно действующем научно-техническом семинаре" Минерально-сырьевые ресурсы " при ИГД АН Казахстана и расширенном заседании лаборатории Института проблем комплексного освоения недр (Москва, 1991).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 научных трудов, в том числе получено 3 положительных решения на изобретение.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, иэлоаенных на 158 страницах маиинсписного текста, включает 27 рисунков, 16 таблиц, 130 наименований использованной литературы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРШИЕ РЙБОТЙ Реиениг Дилены рационального ресурсопользования, охраны недр и окринавщей среды посвящены труды академиков Российской АН М.й.Агоико-ва, О.Н.Ласкорина, Н.В.Мельникова. В.В.Ржевского, К.Н.Трубецкого,

член -корр. P.K Кыргызстана Г .В.Секисова, докторов наук й.Н.Демина, Й.&. Дронова, С.й.Ильина, З.К.Каргаианова, К.й.Мельникова, fi.H.Михайлова, Б.И. Носинца.Е.И.Рогова, А.й.Тасксева. В.Г.Еитарева, н.В.Хохрякова, кандидатов наук Ь.Г.Бокова, Г.Г.Бугаевой, И.Л.Гуненика, й.И.Па-насенко, В.И. Папкчева.Е.Н.Уманца. Ь.Ь.Чайнккова и др.,.

Исследованиями зтих ученых били рассмотрены различнее аспекты освоения ТМ, однако в силу новизны проблемы не все вопросы нами свое теоретическое обоснование и практическое решение. Е этой связи для достиЕениа поставленной цели необходимо решение следующих основных задач: дифференциация и технико-экономическая оценка ТИР по направлениям и срокам использования, обоснование основных параметров кондиций На металлосодеркацие TMP, разработка технологических схем добычи TMP, выбор технологических схен разработки на основе совместной оптимизации кондиций и объемов освоения ТМ.

Анализ и оценка TMP показывают, что они несут в себе потенциальную ценность и обладают потребительной стоимостью. Кроме того, ТМ, размеренное на относительно небольшой площади, обладает высокой концентрацией вредных веществ и соответственно высокой активностью взаимодействия с элементами окружающей среды, Поэтому любое сникение их объемов и активьости является целеопределяюцим принципом природоохранных и ресурсосберегаввих мероприятий. В основе этих мероприятий леаит не только технологический и потребительский фактор, но и фактор эколого - экономической- целесообразности утилизации, определения Уровня затрат на реализацию этих мероприятий.

Повышение эффективности использования ТИР достигается На основе систематизации их по периодам образования и оценкой эколого-эконоыи-ческой деятельности предприятия тремя показателями - коэфициентом использования ТИР, налогов на загрязнение и суммарными затратами на утилизации и выплату налога, а такке установлением эффективных направлений и сроков вовлечения TMP путем их дифференциации на три категории СрисЛ), пригодные для извлечения (доизвлечения) полезных компонентов в настоящее время, перспективные для извлечения (доизвлечения) полезных компонентов в будущем (сохраняемые) и непригодные для доизвлечения полезных компонентов. Последние оцениваятся Как сырье для строиадщстрйи.

Дифференциация путем оконтуривания различных категории запасов и их оценка осуществляется с поноиьв кондиций. Исследованиями установлено, что известные Параметры кондиций (табл.1 ) - бортовое содераа-ние в пробе,• минимальное содерванив в краевой сквааине, минимальное проявленное содвраание, минимальное среднее по иесторохденнв содер-нание иогут применяться для оценки и оконтуривания ТИР. При этом( на-

Схема дифференциации техногенних минеральных, ресурсов цветной металлургии

Рис. £

Таблица /

Основные параметры кондиций,принцип и контролируемый ими объект оценки

наименование

Бертоасе ердеркание в пробе С Л V )

ыичпмаяьнэз соде._______

вой екзажина (оС,гия.с

в крас-

.¿инимальмзе _ прзшзшзнное содерсханиэ { Л-тп )

."игамальноо среднее содержаний по 1т1 ( aC.cf.rt )

Пеоспзятивкое миникзльно-про-м\дданназ содержание (</ т;п )

Перспективное минимальное среднее содзркание по 1ЭД ( ¿¿е-*

Расчетная формула. Метод расчета вариантный вариантный

о1 ПГНП—^С*-&И ^

3,7

11. ^лл

001-£*-Кл(Ц-К-5«) ^ Л /

У _ , . + Ку_

¿срн-и.П * С.01Ы

/" _ + _____(Л-^-к'(\

Принцип ¡Объект оценки и оценки :контролир.запасы

ТМ, подсчетный блок

ТМ, подсчетный блок

Подсчетный блок

та

Подсчетный блок

■ш

окупаемость предстоящих затрат

Нормативная прибыль окупаемость затрат

Нормативная прибыль

(ос ко г пол .уе?. нон.

I

нл

'.<5«- содержание условного полезного компонента во вторичньос хвостах,л>; 3 - предстоящие затраты на зэдчу, добычу, трансопртировку,предварительная подготовку и обогащение 1т1мР, руб/т; К* - коэффи-нт изменения качества полезного компонента при добыча,доли ед.; ¿м- коэффициент извлечения при аллургичеслом переделе, доли ед.Ц - оптовая цена I т готовой продукции ил*I т полезного компонента нознзго) в готовой продукций, руо/т; Н=Цгпк/Цгок - коэффициент промышленного использования попут-о компонента, на учтённого переводными коэффициентами, доли ед.; Цгпк - годовая стоимость попутного зчнэго компонента,тыс.руб.; Цгок - годовая стоимость условного компонента,тыс.руб; Зм - затраты по о.тлургичесхому производству 1ттоварной продукции, руб/т; - содержание условного компонента в дунтрате.Й; Ен - нормативный отраслевой коэффициент эффективности капитальных вложений,доли ед.; - удельные капитальные вложания в прометронтельство, в расчете на 1т'ЮР,руб/т; Угга.- предотвргщае-гкологичаский ущерб в результате освоения К,руб/т; Е - коэффициент сохранности ТиР в"период храня ; Индекс "1!" - прогнозное значение показателя.

рада с выполнением ими вышеперечисленных функций, параметры кондиций для ТИР должны нести природоохранные и ресурсосберегающие функции. В ■: ч-'и. „;•;. -;гнкг всего ТМ, в формуле расчета минимального среднего по и<зстсго«ганй5 со&ернанчя предлагается учитывать предотвращений умрс, опредгляey.ua к-.;: разность мех,-у фактическим при неис-польгоеанл:! ТУР и, гетатняк, после освоения ТМ, умгрбашь Кроме того, длд с^е.-.к;'. пврспектнкх запасор и разграничения их от н»г.зягой,:.« це тбраз:;з зягсти дополнительные параметры кондиций -Л'Л.гпект.ш^е .{иш-вальлэе среднее по месторождению и перспективное иуи.наяько лрсх •■пленное содержания. Им соответствуют такие содернания пол-зину. "'[¡ектов во всем мзстороадении и в подсчетном блоке, при кот&гпх их технологически зозможно и экономически целесообразно извлекать з перспективе (через 10-2Элвт) на основе более совершенных технологий. Перспективность означает, что предлагаемые параметры определяются на оснозе прогнозны« значений всех технико-экономических показателей технологий передела через 10-20 лет. Следовательно, перспективные запасы подлежат хранению в течение расчетного срока. Качество сохранности определяется коэффициентом сохранения перспективных запасов с учетом срока хранения и полученных экспериментально кеяоициентов потерь и консервации в эти сроки.

Определение прогнозных значений, входящих з расчетные Формулы показателей, осуществляется корреляционный методом или по агторегрес-сионкык моделям.

Известное взаимовлияние кондиций и технологии разработки , а такме впзмовность применения имеющихся средств механизации и технологии добычи, апробированных на открытых горных работах, тем не менее требуют, с .учетом специфики ТН 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-зентноспособиых технологических схем следует производить на основе требований, предъявляемых к технологии горных работ, выполняемых различными комплексами, сетевого метода и систематизации хвостохранилиц (. табл.2 ).

Лля Тй, представленных квосгохранилицамй, такими Требованиями являвтся: минимальное преобразование. селективная выемка, интенсивна.-! отработка отдельного участка в пределах одного или нескольких горизонтов и независимая отработка отдельного участка ТМ на всю его мощность, При соответствии этим требованиям( число технологических

Таблица .2

Систематизация хвостохранилищ по условиям разработки

Характеристика хвостохранилища

Характеристика технологии выемки

Условия !. рязрйбот.

ри !№ степени влах- !1Ь внутреннему !Чг> уол о а к» 'Условия осуде (Условнр лчемки !11раменксмая тех-

но оти

строению

размещения

!ния (водопони! ! женкя) '

!«алогическая ехе-!ма разработки

Простые

Сложите

Весьма сложные

Оухие 0-0,4

Частичка-обводненные (ьла«;кь:е, вода на небопьлих учястглх поверхности, плывунные

зоны) 0,4-1,0

„ Т'°

Обводненные (вода на большой части поверхности)

Крупная плястооб-разпая эзледь простой фор:.!ы и выдержанной мощности, Плоская форма поверхности месторождения

Крупные и средние линзообразные зялехи не выдержанной мощности

Средние и небольшие линзообразные залежи

Равнигшке До чинные Ярисклоннш

Равнинные Долшшье иркси ж? няне

адниннкз Долинные Присулонные

Осундашс в штабелях

Осунет*.? в шт'б^лях. Водопон'/жен;:

- гг<н.',в*,.:ли';

- откэчнш-и сувмин&от

- БВР.

Бодопонгтание

- канавами;

- откаурюли

Валовая

Простая селек-

Простая селек-тиснг'ч

Сложная селективная

Сложная селективная

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

I-1; 1-2; 7-3:

II-1; П-2; П-3 Ш-1; Ш-2

1-Г; 1-2 ; 7-3 П-1; П-2 ; П-3 Ш-1; Ш-2

1-1; 1-2; 1-3 П-1; П-2; П-3 Ш-1

1-4

1-1; 7-2 П-1; П-2 Ш-1

1 - транспортные ; П - трзнспортно-отвальные ; Ш - гоотехколзгия ; I - автомобильный;

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

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

В диссертации предложены 12 разработанннх схем и геотехнологических методов, учитывавших специфику хвостохранилиц. При этом в 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, на которую получено положительное реиение, приведена на рис.2. Схема вкличает отсыпку породной подушки на расстоянии двух радиусов черпания от дамбы обвалования и последующих на таком не расстоянии менду ними. Затем выемку хеостов с породных поду-оек и одновременное формирование породной лодугки в блияайней к дамбе обьалованид транзее для отработки нинелеяа™его слоя. Способ позволяет обеспечить устойчивость оборудования, опереяакцее зодопонинени? на высоту разрабатываемого слоя, осленке штабеля хвостов за счет их размещения на породной подуике и высокую производительность оборудования.

Систематизация хвостохранилиз по признаку "условие разработки" на простые, сланные и весьма сложные, ограниченным числом основных характеристик и условий выемки, позволяет определить условия применения и наметить группы возмозных к применения технологических схем. При кодировании данной систематизации, она монет быть использозана з системе автоматизированного проектирования разработки хзостохранилиц.

Йнализ геологических материалов показывает что, хвостохранилида характеризуя наличием обогащенных теми или иными полезными конпо-> нентами зон. Наличие обогащенных зон ли-ль подчеркивает воэмозность их селективной отработки, ко не мокет служить основанием для их отдельной оценки, поскольку это связано с ростсн затрат на 1т полезного компонента в запасах зтой зоны" и разработка их нояет быть убыточной.

Использование хвостов обогащения в закладочной смеси позволяет снизить себестоимость закладочных работ, згкэннть сырье, добываемое в спецкарьерах. Наличие в составе хэсстов карбонатных к силикатных составлявших обуславливает использование их в стройиндустрии в качестве вянущих, щебня и др.

Следовательно, оиенка ТМР заключается в определении полного экономического гФСэкта от их комплексного освоения, включавшего определение эффекта получаемого при утилизации с целью получения металла (неметалла), продукции «'отраслевого характера, от'высвобождения земель. снизекия л исключения затрат на содержание ТН, очистку стоков, гаса, пыли и т.д.

Установление эффективного варианта конп.тексного освоения Т!{ с

1Z.

ТедюлоРичеслан схем« разработки с применением дра г'лайиа

¿L

А-А

рис. г

I - дамба сбоалования ; 2 - породная подушка ; 3 - траншея ; 4 - породная подушка ; 5 - штабель ; 7 .- автосамосвал ; А г - радиус черпания ;

Я,

■к - радиус поворота кузова

втором технологии его отработки с учетом природоохранных и ресурсосберегающих .так торов производится по критерию "максимум экономического выигрыша" и описывается в следующем виде

Птм - П, + П- + Упр. - Зохр.—-таг. руб,

где Л< - прибыль от добычи и переработки рудосодеряааих ресурсов ТМ; П2 - то же, безрудных запасов ТК; Ь'пр - предотвращаемый экологический ущерб при ликвидации ТМ. который складызается из ущербов наносимых воздействием ТУ на атмосферу, земельные и водные ресурсы; Зохр - затраты на природоохранные мероприятия при отработке ТМ. Вез составлявшие включают искомые переменные и связь между ними осуществляется только по выходным данным. Схема модели комплексного освоения ТН» учитывавшая взаимовлияние качества техногенного сырья, объемов его использования и технологии разработки, представлена на рис.3, где каидая составляющая огранена 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 система разработки.

Определение составляющих каадой подсистемы состоит в следующем:

1. Установление прибили ^производится при различных вариантах одного из кондиционных параметров (о£г, ^тиг,^^), выбранных в соответствии с систематизацией хаостохранилии и приемлемых по требованиям, предъявляемым к технологии горных работ, технологических схем отработки. При максимальном значении П^устанавливаются соответствующие оптимальные значения кондиций(^]Г, сС&л, сС%> ), объемы руды и металла, а такзе технологическая схейа разработки и переработки .

2. Установление прибыли ^производится на основании полученных в п.1 оптимальных объенов рудосодержалей составлявшей, с учетом вознож-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 максимальную прибыль Пгот отработки безрудной части ТН.

Б случае, если таг П2 , то для предотвращения использо-

вания рудосодернащей части ТМ в качестве строительного или закладочного материала производится расчет прибыли П4по перспективным параметрам кондициАС , обс/о.» ) по той яе схеме, что и определение П1 Определение П^ = ^ (оС'У осуществляется с учетом коньвктуры и мировых цен. Если окажется , что эти запасы целесообразно сохранить для переработки в будущем, следует определить коэффициент сохранности в сроки

Схема комплексного освоения ресурсов техногенного месторождения

Рис.

хранения. Способ и затрат«.( Зсохр ) на сохранение устанавливаются с учетом химических и Фиэико-ые^'/лческих свойств рудасодернаадх запасов .

В случае, если П"> Зсохр., то разрабатывается система обеспечения сохранности и зкологкчиости этих запасов. Если П" < Зсохр., то перспективные запасы рассматривался как беэрудные и испдльзузгся в строийндустрии и для закладки.

3. Расчет предотвращаемого экологического ущерба inр. Состоит из затрат на очистку атмосфера, водных ресурсов, восстановление нару«ен-НКХ земель, Значение Ь'пр. определяется относительно тех объемов, которые будут использованы ИЛИ ликвидирована. Расчет производится прямым счетом для условий конкретного ТК.

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

В случае, если реализация этапов модели по п.1,2,3 поканет необходимость консервации рудных запасов ТИ, то затраты Зохр будут иметь другое значение.

5. Получение реиения, вкличапцего оптимальные кондиции на рудное сырье, объемы беэрудных запасов, используемые для закладки и строительной индустрии и технологическую схему разработки с учетом природоохранных мероприятий и предотвращаемого экологического уазрба.

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

Практическая апробация полохений, разработанных в диссертации, проводилась э условиях Кантагинского ТИ,комбината "Ачполиметалл". Кантагинское хвостохракилиые по условиям разработки относится к разряду слоаных ( наличие плывунов, селективная выемка, слоистая текстура). Б связи с чем применяется, транспортная технология выемки, которая вклвчает широкий рад применяемого оборудования (табл.2), поэтому необходимо выбрать такие, которые соответствуют требованиям,предъявляемый к технологии горных работ на хзостохрашшпах. Этим требованиям соответствуют технологические схема, сочэтаюцие следуэдее оборудование - драглайн, мехлопата, погрузчик и гидравлический экскаватор и транспортные средства - автомобиль и конвейер. Кроне того, учитывая частичнуи обводненность предусмотрены операции обезвовивания и механическое рыхление с целью 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 ненду прибыль» от доизвлечения барита (Пр

I 6.

и минимальным содержанием в краевой скванине при различных уровнях потерь и вариантах технологических схем описывается параболическими кривыми.

Е результате совместной оптимизации наиболее рациональной -¡ ;;я-ется технологическая схена: обезвоживание канавами - кехакичес^е рыхление - погрцзчик - автотранспорт ( рис.5 ).

Результаты расчетов на рассматриваемом объекте сзедены з таг-л.З. а сравнение с базовым вариантом свидетельствует об эффективности предлагаемых рекомендаций по отработке хвостохранилица к вира^ется следующими значениями технико-экономических показателей выбрзьной технологической схемы - годовая производительность - 1.233 млн. т., полная себестоимость - 0.58 руб/т, Прибыль, получаемая пп сравнению с базовым вариантом составит 7505 тыс. руб.

Таблица 3

Основные показатели комплекного освоения Кантагинского хвостохранилиеа

Обоз- Ед. Значени • показателей

Показатели начен. из и. предлаг; базовый

вариенг вариант

1 2 3 4 5

минимальное содержание в

сквазине У. 13 не опред.

Среднее содернание в ба-

лансовых запасах о£ср с У. 18 16

Среднее содержание в за-

балансовых запасах У. 10 не опред.

Количество балансовых запасов & млн.

т 3,2 не опред,

Коэффициент извлечения барита

при обогащении А У. 40,5 35-38

Содержание барита в баритовом

утяжелителе СХ- п 7. 88,8 ВО

Количество хвостов используе-

мых:

для эакладки(с учетом вторич-

ных хвостов). Олдч т л. 658,4 750

производства стройматериалов, Ос т.т. 987,67 не использ.

строительства дорог ОЙ т.т. 1645.95 не использ.

Технологическая схема подуступцсй разработки с применением колесных погрузчиков и ангосамосеалов

ы

Рис. 5.

I - погрузчик; 2 - автосамосвал.

А = 23*26м - ширина рабочей площадки верхнего подуступи;

Б = 18*-22м - нижнего подуступа)

Ls - расстояние опережения верхнего подуступа.

Окончание табл.3

1 2 3 4 5

Предотвращаемый укерб тьс.

РУб. 823,0 не рассч.

Прибыль от переработки и по- тыс.

лучения утяжелителя руб. 11208,0 5500,0

Прибыль от использования пг тыс.

безрудной части руб. 902,0 не рассч.

Об«ад прибыль тыс.

п руб. 13005.0 5500,0

ЗАШЧШЕ

В диссертационной работе дано решение актуальной научной и практической задачи, заключающейся в разработке методики формирования и выбора технологических схек добычи, с учетом ограничений по качеству техногенных минергльных ресурсов и наиболее эффективных направлений их использования, обеспечиваацкх эффективное коиплексное освоение техногенных иесторождений типа хвостохранилища.

Основные научные результаты и выводы исследований заключаются в следумем:

1, Повывение зкологичности горнопроиыменного производства обеспечивается организацией системного ичета образования и накопления техногенных иинеральных ресурсов на всех этапах деятельности предприятия и оценкой эколого-эконоиической деятельности системой следующих показателей; коэффициент использования, налог на загрязнение и нарушение, полные затраты На утилизации и выплату налога.

2, Дифференциация техногенных кинеральнях ресурсов на пригодные Для доизвлечения (извлечения) полезных компонентов в настоящее время, перспективные для доизвлечения (извлечения) полезных компонентов (сохраняемые) и непригодные для извлечения полезных компонентов,

• долвна осуществляться наряду с известными параметрами кондиций -бортовое содержание в пробе, минимальное проиывленное содержание в подсчетом блоке , минимальное содержание в краевой скважине, минимальное среднее содержанке по техногенному месторо«денив, дополнительники -перспективное минимальное среднее по месторождения и перспективное ииникально-промывленное в подсчетом блоке содержания, при которых технологически возможно И Экономически Целесообразно извлекать эаПаск

в перспективе на оскозе более совергенних технологий и с учетом изменения коньвктура получаемой продукции. Это позволит, определить наиболее кФектизные периоды и направления использования техногенных минеральных ресурсоз и обеспечить сохранность перспективных запасов.

3. £лл разработки хБосгохранилн'; могут быть приненены имеющиеся и ¡¡ззестнье средства механизации и технологии добычи,! однако, учитывал специфику образования техногенных месторондении и необходимость повышения экономической эсФехтизности их отработки, необходимо создание принципиально новых технологических схем на оснозе применения известных и новых видов оборудования и методов геотехнологии.

4. Систематизация хвостохранилиц по признаку - условие разработки - на простые, сложные и весьма слозняе ограниченным число» основных характеристик-хвостохранилища и условий выемки, позволяет определить условия применения к наметить группа возможных к применении технологических схем. Предлагаемая систематизация иоает быть использована в системе автоматизированного проектирования разработки хвостохранили®.

5. Коннурентноспособныз технологические схемы должны обеспечивать выполнение следующих требований - минимальное пылеобразование. селективную выемку, независимую отработку отдельных участков техногенного месторогдения на вса 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. Это позволит соизмерить качество и количество труда, затрачиваемое в любом узле технологической схемы.

7. 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, предотвраваемый ущерб, затраты на природоохранные мероприятия в процессе разработки и после их окончания. позволят выбрать оптимальный вариант комплексного освоения техногенного месторождения с соответствуищим уровнем кондиций и объемов использования и рациональную технологическую схему разработки.

8. Для условий Кантагинсного хвостохранилища рациональной технологической схемой является; обезволшание канавами - механическое рыхление - погрузчик - автотранспорт. Выделение балансовых запасов призводится по параметру - минимальное содернание в сквавине» равного 13 И. При этом суммарная прибыль составляет 12 млн. рублей в т.ч. при доизвлеЧений барита - 11,28 млн. рублей» от использования безрудной

Ч4РТН ря закладщ Ц строМндустрии - 0,902 млн. рублей без учета Предот?ракае«ого ущерба, составляющего 0,823 млн. рублей.

Основное цодоцения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Систекний подход к определения основных задач проблемы комплексного использования отходов горнорудного производства // КомплексНое использование минерального сырья.-1ЭЭ5.-N12.-С.58-62.( соавторы В.И.Мальченко, В.Н.Уианец ),

2. Оценка отвалыюсти отходов горного производства // КомплексНое использование минерального сырья.-1986.-Н9.-С.73-77.( соавторы Ю. И.Нальченко, В.Н.Уианец, В.Я.Зйдензон ).

3. Принципы оценки и дифференциации горнорудных отходов для их комплексного использования // Разведка и охрана кедр.-1967.-N6.-С.34-37.( соавтору В.Н.Умаиец, М.И.Нальченко ).

4. Оценка кондиционности металле содернаиих ресурсов техногенных месторовдений // Комплексное использование минерального сырья.-1987 .-N11,-С.9-15.( соавторы В.К.Умакец, И.И.Нальченко ).

5. Основные критерии оценки деятельности горнодобывающих предприятий с позиций безотходного производства // Комплексное использование минерального сырья.-136?.-Ш,-С.17-21.( соавторы Ю.И.Нальченко, В.Н.Уманец ),

5. Комплексное использование отходов предприятий цветной металлургии Казахстана,- И.: ЦНИИцветмет экономики и информации.-1988.-90 с. I соавторы В.Н.Уианец, Ю,И.Нальченко, В.В.Оленин, Й.В.Когут ).

7. Изучение и геолого-эксноническая оценка техногенных месторов-двний цветных металлов С Аналитический обзор ) // Госплан Казахстана, КаэНИИТЙ.-1969.-93 с,( соавторы В.Н.Унанец, А.В.Когут ).

8. Особенности формирования структуры комплексной механизации разработки техногенных несторокдений // Охрана недр и окружающей природной среды на основе комплексного использования минерального сырья и ресурсосберегающих горных технологий / Тез, Республ. науч.-практ. конф.--Усть-Каменогорск, 1989, С.74-Р5. С соавторы К.Н.Трубецкой, В.Н. Уманец ).

9. Состав кондиций для оценки промышленного значения рудосодер-яащих техногенных месторокдений,- таи же, С.80-82.

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

11. Разработка экономико-математической модели комплексного освоения техногенных образований // Комплексное использование минерального сырья.-1390.-НЮ.-С.79-82,С соавтор Г.Г.Бугаева ).

12. Заявка N4121424/03 (134888) (положительное решение) Е21 В 43/

28. Способ разработки хвостохранилиц.-3с.;ил. (соавторы А.й,8анбаты-ров, Т.й.йхнетаанов, В.Н.Уманец, Й.В.Когут, Ю.И.Мальченно).

13. Заявка N4393350/23-03 (180961) (положительное решение) Е21 В 43/ 26. Способ разработки хвостохранилищ.-Зс.¡ил. (соавторы fl.fl.SaH-батыров, Т.й.йхкет1анов, В.Н.Уманец, Й.В.Когут, Н.Нараспаев ).

14. Заявка N4607755/23-031 1608?7) (полоаительное решение) Н21 С 41/ 32. Способ разработки хвостохранилищ.-Зс.;ил. (соавторы К.Н.Трубецкой , В.Н.Уманец, Й.В.Когут, О.Мальченко, М.Б.Никитин, Р.Г.Пет-роченков).

15. Технология разработки обводненных техногенных местороядений / / Эффективные технологии, способы и средства, обеспечивавшие современные требования к экологии при разработке месторондеНИй полезных ископаемых / Тез. Всес. конф.-Н.;19Э0• С.152-134. (соавторы KiH.Трубецкой, В.Н.Уманец, Й.В.Когут, Г.Г.Бугаева).

15. Ресурсосйереаение, охрана недр и окрукаюлей природной среда на основе комплексного освоения техногенных иестороядеиий // Горный зурнал.-1989.-Н10.-С.56-57. (соавторы К.Н.Трубецкой , В.Н.Уманец, М.Б.Никитин, ).

17. Комплексное изучение техногенных ресувсов-основа реиения экологических проблем горнопроыыиленных регионов Казахстана - Алма-Ата: Госкомприроды, 1990, С. 150-152. (соавторы В.Н.Уманец, Й.В.Когут).

18. Принципы организации экологического мониторинга в горнопромышленном регионе - Усть-Каменогорск, 1989. С. 21-23. (соавтор В.Н.Уманец).

Зависимое?ь запасов \ Qp),

содержания s хок.'енгиате (/>) i; сре.^ьег-, по мботороггенкь лсдб^алля ба^а oí

граничного COd.ô p.Tiû.ïH'i

Р/с. 4

Отпечатано на рц-гоприите ИГЛ АН Республики Казахстан