регистрация / вход

Основы разработки месторождений полезных ископаемых

Определение угла сдвижения вмещающих пород, балансовых запасов руды и годовой производительности рудника для технико-экономического сравнения вариантов вскрытия штольнями этажными с канатной дорогой и капитальными со слепым вспомогательным стволом.

"Основы разработки месторождений полезных ископаемых "


Исходные данные

Параметры

Единицы измерения

Значение

Мощность рудного тела

м

10

Длина рудного тела по простиранию

м

800

Угол падения

градус

80

Проектная глубина разработки месторождения (от горизонта вентиляционной штольни)

м

350

Плотность руды

т/м3

3,2

Коэффициент извлечения

0,96

Коэффициент разубоживания

0,1

Предел прочности на одноосное сжатие

МПа

150

Предел прочности на растяжение

МПа

17

Длина верхней штольни

м

250

Средний угол наклона косогора к горизонту

градус

60

Коэффициент крепости

10


Выбор способа вскрытия

Выбор способа вскрытия месторождения (шахтного поля) сводится к определению типа, числа, места заложения, формы и площади поперечного сечения, вскрывающих выработок в зависимости от горно-геологических условий разработки месторождения, уровня развития техники и технико-экономических показателей. При проектировании горнорудных предприятий способ вскрытия месторождения выбирают методом вариантов на основе технико-экономического сравнения. Наиболее экономичным вариантом вскрытия считается тот, при котором удельные суммарные приведённые затраты будут минимальными.

Для технико-экономического сравнения принимаем два варианта вскрытия: этажными штольнями с канатной дорогой и капитальной штольней со слепым вспомогательным стволом и капитальным рудоспуском.

Отметим, что штольней можно вскрывать запасы полезного ископаемого, расположенного выше устья выработки. Рассчитывать предельную глубину карьера не следует ввиду того, что ведение открытых работ в гористой местности для заданных условий нецелесообразно из-за климатических и природных условий горных районов, так как возникает угроза схода горных лавин, оползней и т.д..

Теперь мы попробуем оценить, какие варианты вскрытия месторождения для заданных условий целесообразно применить.

1. Определяем угол сдвижения вмещающих пород .

Так как

, т.е. , то

, где


- предел прочности на сжатие;

- предел прочности на растяжение;

- проектная глубина разработки месторождения;

- длина рудного тела по простеранию.

2. Определяем балансовые запасы руды.

, где

- длина рудного тела по простиранию;

- проектная глубина разработки;

- мощность рудного тела; - плотность руды.

3. Определяем количество добытой руды.

, где

- коэффициент извлечения;

- коэффициент разубоживания.

4. Определяем число этажей в шахтном поле.

, где

- высота этажа.

5. Определяем годовую производительность рудника.

Производительность рудника, разрабатывающего месторождение с углом падения 30 – 900 , рекомендуют определять, исходя из величины понижения (м/год) уровня очистных работ по формуле:


, где

- среднегодовое понижение уровня очистных работ;

- средняя площадь рудного тела;

- коэффициент извлечения;

- плотность руды.

- коэффициент разубоживания;

Поправочные коэффициенты к величине годового понижения в зависимости:

- от угла падения;

- от мощности рудного тела;

- от принятой системы разработки месторождений (с открытым очистным пространством, магазинированием руды;

- от числа этажей находящихся одновременно в работе (1 этаж);

Принимаем:

6. Определяем продолжительность отработки месторождения.

Полученный срок отработки месторождения соответствует оптимальному сроку службы рудника для сложных условий (табл. 3.1.).


7. Продолжительность отработки этажа.

8. Определяем капитальные затраты по сравниваемым вариантам.

Поперечные сечения капитальных выработок принимаем следующими:

· Площадь поперечного сечения вертикального слепого ствола.

· Площадь поперечного сечения квершлагов, штолен, штреков.

· Сечение капитальной двухпутевой штольни следует принять ,

· Объём околоствольных дворов.

· Длины штолен.

, где

- длина верхней штольни;

- высота этажа;

- средний угол наклона косогора к горизонту;

- угол падения.

· Глубина слепого ствола.

, где

- проектная глубина разработки;

- длина камеры подъёмной машины;

- длина зумпфа.

· Длина капитального рудоспуска и ходового восстающего.

, где

·

· Длина квершлагов горизонтов.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

9. Капитальные затраты на проведение.

Вариант 1.

Штольня Б :

, где

- стоимость проведения одного кубометра выработки;

- длина штольни;

- площадь поперечного сечения штольни.

Штольня В:

Штольня Г:

Штольня Д:

Штольня Е:

Штольня Ж:

Штольня З:

Канатная дорога с погрузочными площадками принимаем 4 млн. руб.

Вариант 2.

Штольня (капитальная):

, где

- стоимость проведения одного кубометра выработки;

- площадь поперечного сечения капитальной двухпутевой штольни;

- длина штольни.

Ствол:

, где

- стоимость проведения одного кубометра выработки;

- площадь поперечного сечения ствола;

- глубина слепого ствола.

Околоствольный двор на горизонтальной штольни капитальной:

, где

- стоимость проведения одного кубометра выработки;

- объём околоствольных дворов.

Квершлаг горизонт 1:

, где

- стоимость проведения одного кубометра выработки;

- площадь поперечного сечения штольни;

- длина квершлага горизонта1.

Квершлаг горизонт 2:

, где

- стоимость проведения одного кубометра выработки;

- площадь поперечного сечения штольни;

- длина квершлага горизонта 2.

Квершлаг горизонт 3:

, где

- стоимость проведения одного кубометра выработки;

- площадь поперечного сечения штольни;

- длина квершлага горизонта 3.

Квершлаг горизонт 4:

, где

- стоимость проведения одного кубометра выработки;

- площадь поперечного сечения штольни;

- длина квершлага горизонта 4.

Квершлаг горизонт 5:

, где

- стоимость проведения одного кубометра выработки;

- площадь поперечного сечения штольни;

- длина квершлага горизонта 5.

Квершлаг горизонт 6:

, где

- стоимость проведения одного кубометра выработки;

- площадь поперечного сечения штольни;

- длина квершлага горизонта 6.

10. Дисконтированные капитальные затраты в период эксплуатации.

, где

- затраты, которые будут производиться через t лет после сдачи рудника в эксплуатацию;

- период дисконтирования капитальных затрат;

- нормативный коэффициент дисконтирования разновременных затрат.

Вариант 1.

Штольня Б и канатная дорога:

Штольня В:

Штольня Г:

Штольня Д:

Штольня Е:


Штольня Ж:

Штольня З:

Таблица №1. Затраты на проведение капитальных выработок.

Выработка и капитальное сооружение

Число выработок

Площадь поперечного сечения в проходке, м3

Глубина (длина) выработки

Объём, м3

Стоимость 1 м3 выработки, руб

Общая стоимость, млн. руб.

Годовые вложения капитальных затрат на строительство по дисконту

Дисконтированные капитальные затраты, млн. руб

Вариант №1

Штольня Б

1

8,5

290

2465

250

0,616

-

-

Канатная дорога с погрузочными площадками

1

-

-

-

-

4,0

-

-

Итого первоначаль-ные затраты

-

-

-

-

-

4,616

1

4,4012

Капитальные затраты в период эксплуатации

Штольня В

1

8,5

330

2805

250

0,701

1,5

0,653

Штольня Г

1

8,5

370

3145

250

0,786

3,5

0,665

Штольня Д

1

8,5

410

3485

250

0,871

5,5

0,670

Штольня Е

1

8,5

450

3825

250

0,956

7,5

0,669

Штольня Ж

1

8,5

490

4165

250

1,041

9,5

0,662

Штольня З

1

8,5

530

4505

250

1,126

11,5

0,651

Итого затрат в период эксплуатации

5,481

3,97

Всего:

10,024

8,3712


Таблица №2. Затраты на проведение капитальных выработок.

Выработка и капитальное сооружение

Число выработок

Площадь поперечного сечения в проходке, м3

Глубина (длина) выработки

Объём, м3

Стоимость 1 м3 выработки, руб

Общая стоимость, млн. руб.

Годовые вложения капитальных затрат на строительство по дисконту

Дисконтированные капитальные затраты, млн. руб

Вариант № 2

Первоначальные капитальные затраты

Штольня капитальная

1

18,7

530

9911

200

1,982

Ствол

1

26,3

380

9994

500

4,997

Околостволь-ный двор на горизонталь-ной штольни капитальной

1

-

-

810

450

0,364

Капитальный рудоспуск

1

8

305

2440

200

0,488

Восстающих

1

4

305

1220

200

0,244

Квершлаг горизонт 1

1

8,5

136

1156

250

0,289

Итого первоначаль-ные затраты

8,364

2

7,61

Капитальные затраты в период эксплуатации

Квершлаг гор.2

1

8,5

145

1232

250

0,308

2

0,28

Квершлаг гор.3

1

8,5

154

1309

250

0,327

4

0,27

Квершлаг гор.4

1

8,5

163

1385

250

0,346

6

0,26

Квершлаг гор.5

1

8,5

172

1462

250

0,366

8

0,25

Квершлаг гор.6

1

8,5

181

1538

250

0,384

10

0,238

Итого затрат в период эксплуатации

-

-

1,731

1,298

Всего:

10,095

8,901

Вариант 2.

Первоначальные капитальные затраты:

Капитальные в период эксплуатации:

Квершлаг 2:


Квершлаг 3:

Квершлаг 4:

Квершлаг 5:

Квершлаг 6:

11. Эксплуатационные затраты.

Вариант 1.

· Поддержание выработок.

- поддержание штольни А:

, где


- стоимость проведения одного кубометра выработки;

- длина верхней штольни;

- продолжительность отработки этажа

- поддержание штольней Б,В,Г,Д,Е,З:

, где

- стоимость проведения одного кубометра выработки;

- сумма длин штольней;

;

- продолжительность отработки этажа.

- поддержание штольни Ж:

, где

- стоимость проведения одного кубометра выработки;

- длина штольни Ж;

- продолжительность отработки этажа

· Откатка руды.

- по этажным штольням:

, где

- стоимость транспортирования руды по этажным штольням;

- сумма длин штольней В,Г,Д,Е,Ж,З;

;

- количество добытой руды.

- по канатным дорогам:

, где

- стоимость транспортирования руды по канатной дороге;

- проектная глубина разработки;

- высота этажа;

- количество добытой руды;

- средний угол наклона косогора к горизонту;

Вариант 2.

· Поддержание выработок.

- штольня капитальная:

, где

- стоимость проведения одного кубометра выработки;

- длина штольни З;

- продолжительность отработки месторождения.

- поддержание 1-5 горизонтов:

, где

- сумма длин квершлагов горизонтов;


- вспомогательная штольня А:

, где

- стоимость проведения одного кубометра выработки;

- длина штольни З;

- продолжительность отработки месторождения.

- слепой ствол:

, где

- стоимость проведения одного кубометра выработки;

- длина слепого ствола;

- продолжительность отработки месторождения.

- капитальный рудоспуск с ходовым восстающим:

, где

- длина капитального рудоспуска и ходового восстающего;

- продолжительность отработки этажа.

· Откатка руды по капитальной штольне.

, где

- затраты на транспортирование руды по квершлагам;

- длина штольни З;

- количество добытой руды;

Эксплуатационные затраты сводим в таблицу №3

12. Оптимальный вариант определяем по минимальным удельным суммарным дисконтированным затратам.

, где

- дисконтированные капитальные затраты в период строительства рудника для варианта №1;

- дисконтированные капитальные затраты в период строительства рудника для варианта №2;

- нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений;

- сумма всех эксплуатационных расходов за период отработки месторождения;

- годовая производительность рудника;

- балансовые запасы руды.

Таблица №3 Эксплуатационные затраты

Вид затрат

Затраты, млн. руб

Вариант №1.

Поддержание выработок:

1. Штольня А

2. Штольни Б,В,Г,Д,Е,З

3. Штольня Ж

Откатка руды:

1. по этажным штольням

2. по канатной дороге

0,107

1,357

0,226

2,819

20,230

Итого:

24,739

Вариант №2.

Поддержание выработок:

1. Штольня капитальная

2. Квершлаги 1-5 горизонт

3. Вспомогательная штольня А

4. Слепой ствол

5. Капитальный рудоспуск с ходовым восстающим

Откатка руды:

1. по капитальной штольне

1,272

0,542

0,750

1,386

0,313

2,5334

Итого:

6,7964

13. Общие затраты по вариантам вскрытия.

Вид затрат

Затраты, млн.руб

Вариант №1

Вариант №2

1. Дисконтированные капитчльные затраты

в том числе:

- первоначальные

- в период эксплуатации

2. Эксплуатационные затраты, млн. руб

3. Удельные дисконтированные затраты, руб/т

8,3712

4,4012

3,97

24,739

5,23

8,901

7,61

1,298

6,7964

3,38

14. Полученные значения , сравниваем по формуле.

Варианты можно считать экономически равноценными, если соблюдается вышеуказанное условие.


Следовательно, сравниваемые варианты не равноценны. Принимаем вариант вскрытия месторождения капитальной штольней, так как удельные суммарные дисконтированные затраты у него меньше.

ОТКРЫТЬ САМ ДОКУМЕНТ В НОВОМ ОКНЕ

ДОБАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ  [можно без регистрации]

Ваше имя:

Комментарий

Другие видео на эту тему