автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.03, диссертация на тему:Исследование и обоснование параметров карьеров и средств механизации горных работ на весьма маломощных круто-падающих залежах (на примере баритовых месторождений ДРА)

ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О БАРИТЕ И ШШОШЧЕСКАЯ

ХАРАКТЕРИСТИКА. БАРИТОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ДРА.

1.1. Общие сведения о барите и его значение в промышленности.

1.2. Краткие сведения о месторождениях барита на территории ДРА.

1.2.1. Геологическая характеристика Франд-жальского месторождения.

1.2.2. Геологическая характеристика баритового месторождения "Сангилан"

Глава П. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ И ПРОЕКТНЫХ ПРОРАБОТОК ПО РАЗРАБОТКЕ ВЕСЬМА МАЛОМОЩНЫХ КРУТОПАДАЮЩИХ ЗАЛЕЖЕЙ ОТКРЫТЫМ СПОСОБОМ

2.1. Анализ литературных источников по теме исследования

2.2. Анализ проектных проработок по теме исследования

2.3. Выводы по материалам анализа литературных источников и проектных проработок.

Глава Ш. ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОШЧЕСКИХ КРИТЕРИЕВ РАЗРАБОТКИ БАРИТОВОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ "САНШЛАН".

3.1. Особенности и современное состояние горнодобывающей промышленности в ДРА

3.2. Обоснование принципов определения величины граничного коэффициента вскрыши

3.2.а. Анализ существующих принципов определения величины граничного коэффициента вскрыши.

3.2.(5. Рекомендуемый метод определения граничного коэффициента вскрыши

3.3. Обоснование метода определения конечной глубины карьера

3.3.а. Анализ существующих методов определения конечной глубины карьера.

3.3.б. Рекомендуемый метод определения конечной глубины карьера в условии баритового месторождения "Сангилан" ДРА.

Глава 1У. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ КОНЕЧНОЙ ГЛУБИНЫ КАРЬЕРОВ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ОТДЕЛЬНЫХ ЖИЛ БАРИТОВОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ "САКЕИЛАН".

4.1. Принцип типизации жил.

4.2. Вывод аналитических формул определения конечной глубины карьера для каждого типа жил.

4.3. Анализ результатов расчета конечной глубины карьера по предлагаемым формулам

Глава У. ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ, МЕХАНИЗАЦИИ И ОРГАНИЗАЦИЙ ГОРНЫХ РАБОТ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ВЕСЬМА МАЛОМОЩНЫХ КРУТОПАДАЮЩИХ ЗАЛЕЖЕЙ

5.1. Выбор структуры комплексной механизации разработки весьма маломощных залежей

5.2. Технико-экономический анализ вариантов комплексов оборудования при разработке жил баритового месторождения "Сангилан".

5.2.а. Выбор возможных вариантов комплексов оборудования

5.2.6. Методика и технико-экономический анализ возможных комплексов оборудования с учетом специфики ДРА.

5.3. Методика расчета технико-экономических показателей разработки баритовых жил месторождения "Сангилан" (дай рекомендуемого варианта) и определение полных удельных затрат на вскрышные и добычные работы.

5.3.1. Расчет затрат на добычные работы по основным производственным работам

5.3.2. Расчет удельных затрат на вскрышные работы по основным производственным процессам.

5.4. Общие принципы проектирования технологии горных работ при разработке группы весьма маломощных крутопадающих залежей БМС

5.4.1. Режим горных работ.

5.4.2. Способ вскрытия карьерных полей баритового месторождения "Сангилан".

5.4.3. Система разработки

5.4.4. Ожидаемая технико-экономическая эффективность реализации результатов исследований

Как только на земле появился мыслящий человек, для сохранения своей жизни и продолжения рода он пытался сознательно организовать свою деятельность. Несмотря на примитивность орудий труда, мозг человека всегда искал наилучшее орудие и оптимальный метод работы с ним.

В процессе работы как сознательной деятельности человек воздействовал на природу, то, чего не было в природе в готовом виде, но было необходимо человеку, он создавал сам.

С тех пор, всю историю человеческого рода, человек видоизменял природу, подчинял ее себе, использовал на свои нужды.

Стремление к покорению црирода являлось той силой, которая двигала человечество по пути прогресса.

С течением времени примитивные орудия и средства труда сменились более сложными, и так вплоть до современных электронных машин.

Вместе с развитием производительных сил производственные отношения также развивались.

От первобытно-общинного строя, пройдя различные стадии эксплуататорского общества, в которых были антогонистические производственные отношения, на части земного шара устанавливалось развитое социалистическое общество, с общественной формой собственности на средства производства.

Но все-таки борьба человека с природой для овладения бесконечными природными богатствами, в том числе и полезными ископаемыми, не только не затихла, а принимает все более драматичный характер: человек создает новую технику и разрабатывает новую технологию для освоения природных богатств, в результате чего значение этой борьбы стало гораздо важнее. Б течение всей истории человечества человек стремился наиболее рационально и оптимально использовать природные богатства с целью экономического, социального и культурного уровня жизни. Правильно, что прогресс зависит от существующих производственных отношений, но человек в процессе производства не всегда остается в рамках старых производственных отношений, он идет дальше по пути прогресса.

С установлением справедливых и прогрессивных производственных отношений становится возможным рациональное освоение пригодных богатств с применением новейшей техники и технологии, на основе чего общество может достичь высоких экономических успехов и победить нищету, голод, болезнь, войну и тысячу других бед.

Народ древнего Афганистана в борьбе за счастливую и свободную жизнь не отстал от других народов, несмотря на господство средневековой монархии и набеги иноземных войск: Александра Македонского, арабов, Чингиза и Тимура, которые в разное время топтали страну и уничтожали миллионы свободолюбивых афганцев, все же не покорявшихся силе оружия и не подчинявшихся поработителям.

Справедливая борьба афганского народа не прекращалась на протяжении веков.

Б течение полутора веков английский империализм прямо или порой через своих пособников проводил в Афганистане колониальную и неоколониальную политику. Англичане хотели взять в свои руки судьбу народа, богатейшие природные ресурсы страны, - уничтожив право на свободу и самоопределение страны богатырей и патриотов. Они либо развязывали прямую войну или пытались взять в свои руки страну с помощью ставленников, продажной верхушки, обмана. Ничем не гнушались они, использовали для своих целей религиозные распри, проводя в жизнь принцип: "Разделяй и властву".

Бее это мешало объединению афганского народа и было преградой для развития науки, техники в Афганистане, в результате чего в Афганистане сохранились феодальные и полуфеодальные отношения, не развивалась промышленность, большинство населения оставалось неграмотным. Это привело к тому, что природные богатства страны, в том числе полезные ископаемые, которые могли стать базой для развития народного хозяйства и всестороннего повышения уровня жизни, остались нетронутыми. Народ даже не знал, какие богатства хранит афганская земля. А в тех случаях, когда антинародный режим был вынужден заниматься разработкой природных ресурсов, это делалось примитивными способами, без использования техники и передовой технологии.

В течение долгих лет господства феодальных, полуфеодальных антинародных аристократических режимов в стране почти все эти огромные запасы полезных ископаемых оставались нецрикосно-венными как под землей, так и на поверхности, исключая некоторые месторождения по добыче соли, угля и строительных материалов.

Конечно, при существовании таких реакционных режимов не могло быть и речи об экономическом, социальном и культурном развитии страны. Поэтому никто и не интересовался развитием промышленности, в том числе горнодобывающей.

После победы в 1978 г. апрельской революции в Афганистане, страна стала Демо1фатической Республикой. Народная Демократическая партия Афганистана и правительство ДРА уделяют большое внимание создании отечественной промышленности в рамках государственного сектора. Поскольку перспективы развития цромыш-ленности неразрывно связаны с ростом и развитием горнодобывающей промышленности, то развитие и механизация ее в стране являются главными задачами, стоящими перед Министерством горных дел и промышленности правительства ДРА.

Необходимо отметить, что технология и механизация разработки месторождений открытым и подземным способами в стране еще не развита. Б основном добыча пока ведется кустарным и примитивным способами, при которых иногда даже отсутствует механизация тяжелого ручного труда.

Геологоразведочные работы, проведенные на территории Демократической Республики Афганистан,показывают, что страна богата разными рудными, нерудными, полудрагоценными и другими видами полезных ископаемых.

На основании анализа геологических условий известных месторождений страны можно сделать вывод, что (учитывая особенности Афганистана и преимущества открытого способа разработки) наиболее целесообразна отработка многих из них открытым способом.

Актуальность работы. Перспективы развития промышленности каждой страны, в том числе и Демократической Республики Афганистан (ДРА), неразрывно связаны с ростом и развитием горнодобывающей промышленности. Поэтому Народная Демократическая Партия Афганистана (НДГТА) и правительство ДРА, понимая большое значение роли горнодобывающей промышленности на данном этапе развития экономики страны с целью построения нового общества, твердо уверены в том, что создание сырьевой базы в рамках государственного экономического сектора является неизбежной необходимостью, без которой воплощение в жизнь исторических идеалов афганского народа, закрепленных программой партии, нельзя представить.

Большое значение для развития нефтедобывающей и газовой промышленности, являющихся основными источниками национального дохода страны, имеет разработка баритового месторождения "Сангилан", расположенного в провинции "Герат" в северо-западном районе ДРА.

Механизированная эксплуатация баритового месторождения "Сангилан", представленного группой весьма маломощных крутопадающих залежей, обеспечивает не только потребности Афганистана, но и будет являться одним из основных источников поступления необходимой для страны валюты. Планами первой и второй пятилеток экономического развития ДРА предусмотрено до конца второй пятилетки, т.е. до 1987 года, производительность карьеров по добыче барита в районе месторождения "Сангилан" довести до 50 тыс. тонн в год.

Поэтому введение в эксплуатацию баритовых месторождений ДРА (в первую очередь месторождения "Сангилан") требует обоснования параметров карьеров и механизации горных работ на весьма маломощных крутопадающих залежах открытым способом с учетом горно-геологических, экономических и социальных особенностей ДРА, что является актуальной задачей.

Целью работы является разработка и обоснование параметров карьеров и средств механизации горных работ при разработке весьма маломощных крутопадающих баритовых залежей с учетом специфики ДРА, обеспечивающих максимальное вовлечение в разработку открытым способом запасов полезного ископаемого и получение максимального экономического эффекта.

Идея работы заключается в необходимости учета социально-экономических особенностей ДРА и горно-геологических условий месторождений при обосновании параметров карьеров и средств механизации горных работ.

Научные положения, разработанные лично соискателем и новизна:

- между величиной граничного коэффициента вскрыши и величиной отпускной цены на добытое полезное ископаемое в регионе и процентом прибыли существует зависимость, учет которой позволяет более полно учитывать экономические особенности ДРА;

- между величиной конечной глубины карьеров и рельефом поверхности, величиной угла косогора и направлением падения залежи при разработке весьма маломощных крутопадающих залежей существуют зависимости, учет которых позволяет повысить надежность расчетов основных параметров карьеров в различных горно-геологических условиях;

- методика технико-экономической оценки вариантов структур комплексной механизации горных работ в условиях ДРА, в отличие от существующих, должна базироваться на основных технико-экономических показателях, расчет которых производится с учетом социальных и экономических особенностей страны.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается: анализом литературных источников и проектных проработок по теме диссертации; применением аналитических методов исследований; математического моделирования; использованием метода технико-экономического анализа вариантов; использованием опыта проектирования горных предцриятий в СССР с учетом технических и экономических норм, установленных законодательством и практикой ДРА.

Значение работы

Научное значение работы заключается в установлении зависимости определения величины граничного коэффициента вскрнши и конечной глубины карьера, а также разработки методики технико-экономической оценки вариантов комплексов оборудования с учетом горно-геологических условий месторождений и экономических особенностей ДРА, позволяющих обосновать параметры карьеров при разработке весьма маломощных крутопадающих залежей баритовых месторождений ДРА.

Практическое значение работы заключается в обосновании параметров карьеров и механизации горных работ при разработке весьма маломощных крутопадающи^ залежей баритового месторождения "Сангилан" ДРА, позволяющих повысить эффективность его разработки открытым способом.

Предложения по использованию результатов, выводов работы

Параметры карьеров и механизация разработки весьма маломощных крутопадающих залежей, обоснованные в работе, могут быть рекомендованы институту "Госгорхимпроект" и другим организациям, ведущим проектирование разработок открытым способом весьма маломощных крутопадающих залежей, и департаменту по разработке твердых полезных ископаемых при Министерстве горных дел ДРА при проектировании разработки баритового месторождения "Сангилан" и аналогичных месторождений.

Апробация работы. Основное содержание работы и ее отдельные положения докладывались на научных семинарах и заседаниях кафедры "Технология, механизация и организация открытых горных работ" в 1981-1984 годах.

Объем работы. Диссертационная работа изложена на 205 страницах машинописного текста, который состоит из введения, пяти глав, заключения, содержит 20 рисунков, 17 таблиц, список литературы из 59 наименований и 2 приложения.

Выводы

В настоящее время в мире насчитывается более 2000 различных процессов и веществ, в которых применяется барит и его соединения. С развитием нефтедобывающей и газовой промышленности (в которых используется до 80$ общего объема добываемого барита), потребность по бариту на мировом рынке каждый год возрастает в среднем

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ И ТЕХНИЧЕСКИ • ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ « САНГИЛЯН» ДРА

1. Автором рекомендуются следующие параметры: 26 28 < оС ^ 39 - 40°2,0 ^ ^ 4,5 млн.т/годгде (У угол откоса косогора; от к

2. Q- годовая производительность карьера. к

3. Автор этой работы в основном занимается вопросами вскрышных работ.

4. Авторы этой работы намечают основные научно-исследовательские задачи, которые предстоит решить для более широкого внедрения в практику комбинированной разработки высокогорных месторождений .

5. М.Г.Седлов в работе / 48 / рассматривает пути повышения эффективности открытой разработки Зыряновского месторождения, которое в первый период разрабатывалось подземным способом, а спустя много лет открытым способом.

6. Метод, предлагаемый автором, может быть использован для цроектирования и реконструкции горных предприятий, разрабатывающих месторождения комбинированным способом.

7. Существующие другие работы афганских ученых / 20, 30, 56 / посвящены разработке месторождений ДРА и связаны с разработкой угольных месторождений подземным способом.

8. Анализ проектных проработок по теме исследования

9. Причем величина граничного коэффициента вскрыши составляет:1. Сп Сп1. ПО 3/ /О II1. Кгр=—-> мУт, (2Л)где СП себестоимость добычи одной тонны руды подземным способом, афг/т;

10. CQ себестоимость добычи одной тонны руды открытым способом, афг/т;

11. Cß удельные затраты на I м3 вскрыши, афг/м3. По расчетам института Госгорхимцроект значения, входящих в формулу (2.1) величин, составляют:

12. Сп = 850 афг./т С0 = 174 афг./т Сл = 220 афг/м3.

13. Запасы руды и количества вскрышных пород в контурах карьеров, средний эксплуатационный коэффициент вскрыши, а также количества потери и разубоживание руды в процессе эксплуатации месторождения приведены в табл. 2.1.

14. С учетом геологических особенностей и горно-технических условий, выбрана транспортная схема разработки месторождения.

15. Для разработки месторождения предлагается следующая структура механизации горных работ:- буровые работы: перфораторы ПР-ЗОВ и передвижные компрессорные станции ПВ-Ю;