ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Лекция1

Дисциплина "Проектирование горных предприятий" является заключительной и обобщающей цикл специальных дисциплин для подготовки горных инженеров по специальности (0902) 130404 "Подземная разработка месторождений полезных ископаемых" и вместе с тем является продолжением всех основных курсов специализации по подземной разработке рудных месторождений. Она является по сути дела завершающим теоретические основы специальности при подготовке горных инженеров рудной специализации. С одной стороны она продолжает курсы "Технология подземной разработки рудных месторождений", "Горные машины", "Экономика горной промышленности" и другие специальные дисциплины, а с другой стороны представляет собой как бы главную суть и содержание всех этих курсов вместе взятых и в комплексной увязке для решения всех основных инженерных задач проектирования и эксплуатации рудников. В процессе изучения ВЫ познакомитесь с научными основами проектирования, современными критериями и методами выбора наилучших (оптимальных) параметров рудников, технологии горных работ и других технических решений, а также с существующим порядком и организацией выполнения проектных работ и основным содержанием проекта горного предприятия. Кроме этого в ней рассматривается основное содержание документов, регламентирующих работы по проектированию и строительству горных предприятий.

На основе знаний теории решения задач и организации проектированияВЫ должны уметь выбирать оптимальные варианты производственной мощности горного предприятия и оконтуривания запасов месторождения, способов разработки, вскрытия и подготовки залежей полезного ископаемого, систем разработки, комплексов оборудования в увязке с технологией горных работ, календарных планов строительства и эксплуатации рудников.

Проектирование горных предприятий (рудников) в современных условиях нацелено на радикальное улучшение использования природных ресурсов, сырья, материалов, топлива и энергии на всех стадиях - от разведки и добычи полезных ископаемых, их комплексной переработки до выпуска и использования конечной продукции. Необходимо ускорить темпы снижения материалоемкости, металлоемкости и энергоемкости национального дохода. Ресурсосбережение должно стать решающим источником удовлетворения прироста потребностей народного хозяйства в топливе, энергии, сырье и материалах.

То есть для горнодобывающей промышленности необходимо решать проблемы более полного и комплексного использования всех полезных ископаемых, пород вскрыши, отходов обогащения и воды, а также уменьшения землеемкости добычи и рекультивации земель.

На разведку и добычу полезных ископаемых в нашей стране расходуется до 40% капиталовложений, примерно одна треть производственных ресурсов и около 20% трудовых ресурсов страны. И основная часть расхода этих ресурсов падает на подземный способ. Тем не менее, в силу необходимости разработки богатых и глубоко залегающих месторождений доля подземного способа при добыче полезных ископаемых довольно велика. Так, на долю подземного способа приходится 67% цветных и редких металлов, более 50% руд горной химии, около 60% угля, около 100% калийных солей. И, конечно, число рудников в несколько раз больше числа карьеров, т.к. мощности рудников в несколько раз меньше мощностей карьеров. Подземный способ наиболее дорогой и трудоемкий. Но ценность руды, например, в цветной металлургии, примерно вчетверо больше, чем руды из карьеров. Поэтому проектирование горных предприятий с подземным способом разработки является делом особой важности, и ошибки при проектировании рудников (особенно методические) могут повлечь к огромному перерасходу средств и различных ресурсов.

В то же время точные и достоверные решения могут обеспечить огромную экономию. Современные требования минимума затрат всех материальных и трудовых ресурсов, более полного и комплексного использования запасов недр, охраны других природных ресурсов и сложность задач обусловливают необходимость применения методов экономико-математического моделирования, расчетов на ЭВМ, а в перспективе создания и внедрения системы автоматизированного проектирования шахт и рудников (САПР). Применение этих методов для решения всех задач обеспечит более рациональное использование затрат не только на проектирование горных предприятий, но и их эксплуатацию.

Научные принципы проектирования рудников впервые были сформулированы проф. Н.И.Трушковым. Эти принципы до сих пор не потеряли своего значения. Наиболее полно вопросы теории и практики проектирования рудников обобщил последователь Н.И.Трушкова проф. П.И.Городецкий, который создал первое в нашей стране учебное пособие по курсу проектирования рудников. Следует отметить и второе учебное пособие - проф. В.Н.Семевского.

Теория решения таких задач проектирования рудников, как определение их производственной мощности, параметров вскрытия и подготовки, высоты этажа, выбора и оценки систем разработки, обоснование условий рационального использования недрразработана акад. М.И.Агошковым и чл.-корр. Д.Р.Каплуновым.

Для рудников и шахт разработаны прогрессивные нормы технологического проектирования (Гипроруда, Гипроцветмет, Центрогипрошахт) созданы типовые методические указания (ТМУ) по рациональному использованию недр, выполнены исследования по прогнозу технического прогресса на рудниках (ИПКОН РАН) и т.д.

Мощностивсех горных предприятий постоянно растут. По мере роста мощностей увеличивается степень ответственности за правильность проектных решений, т.к. при большой производственной мощности горного предприятия даже малая ошибка может привести к большому экономическому ущербу.

В черной металлургии масштабы рудников и шахт достигают нескольких млн. т/год. Ошибка при проектировании шахтмощностью от 3 до 4.5 млн. т/годтолько в 10%, что считается вполне допустимым в горной промышленности, обойдется в десятки миллиардов рублей.

В цветной металлургии ошибка при проектировании рудников, разрабатывающих сложные месторождения, может стоить чуть ли не половины капитальных и эксплуатационных затрат из-за неподтверждения запасов.

Обычно параметры рудников принимаются в проектах постоянными на весь срок работы и пересмотр их заранее не предусматривается. Заложенные в расчет кондиций параметры и показатели работы рудника, в том числе производственная мощность рудника, на стадии эксплуатации изменяются часто в 1.5-2 раза в большую или меньшую сторону. Часто запроектированная мощность предприятия в процессе эксплуатации осваивается лишь на 60-70%, а по конечной продукции лишь на 48-50%. На сложных рудных месторождениях лишь в 40-50% случаев варианты технологии, предусмотренные в расчете кондиций и заложенные в проект рудника, применяются на практике после ввода рудника в эксплуатацию. Отклонения от оптимума приводят к огромным перерасходам капитальных средств и эксплуатационных затрат. Этого огромного перерасхода частично можно избежать, если применять при проектировании современные научные методы.

В случае неподтверждения геологических данных о запасах, можно после строительства и сдачи в эксплуатацию рудника частично избежать огромного перерасхода средств и запасов недр, если вновь оптимизировать параметры рудника и месторождения с учетом фактически подтвердившихся запасов балансовых и забалансовых руд.

Одна из главных задач курса состоит в том, чтобы научиться избегать возможных ошибок проектирования.

Главной целью проектирования рудников является обеспечение с минимально возможными капитальными и эксплуатационными затратами необходимого для народного хозяйства прироста добычи полезных ископаемых. Это обычно осуществляется как за счет освоения и ввода в эксплуатацию новых месторождений, а также за счет перепроектирования и реконструкции, расширения, технического перевооружения действующих предприятий. Известно, что прирост мощностей на действующих рудниках за счет их реконструкцииобходится значительно дешевле. Поэтому оптимизация параметров действующих рудников и перепроектирование является актуальной задачей.

Процесс проектирования рудника состоит из целой совокупности приемов и методов, обеспечивающих получение необходимой информации о будущем руднике. Эта информация обычно представляется в виде расчетов, обоснований, описаний, чертежей и других материалов. Она должна обеспечить достаточно полное представление о предлагаемом к строительству, техническому перевооружению, или реконструкции (расширению) горнодобывающем предприятии, о его основных параметрах и технико-экономических показателях.

Главная задача проектирования состоит в выборе и определении оптимальных параметров нового или реконструированного рудника, таких как :

§ запасы и качество руды в контурах рудничного поля,

§ производственная мощность рудника и срок его службы,

§ способ и схема вскрытия,

§ системы разработки и виды применяемого горного оборудования,

§ технологическая характеристика добываемой рудной массы,

§ объем горнокапитальных работ,

§ сроки строительства рудника и достижения им проектной производственной мощности.

Кроме этого должны быть обоснованы технико-экономические показатели горнодобывающего предприятия:

§ величина капитальных затрат на строительство рудника и доведение его до проектной производственной мощности,

§ производительность труда,

§ себестоимость добычи и готовой продукции,

§ прибыль от реализации готовой продукции,

§ уровень механизации и автоматизации и энерговооруженность,

§ эффективность капиталовложений,

§ срок окупаемости,

§ уровень рентабельности производства и др.

Для эффективной работы горной промышленности необходимо более глубоко и тщательно обосновывать все проектные решения. Эффективная работа горнорудной промышленности может быть обеспечена на основе технического прогресса и только в том случае, если в проектах будут заложены прогрессивные (на период вступления в строй новых предприятий) технические решения.

Для разработки новой, более производительной и безопасной технологии, механизации и автоматизации горных работ и соответствующей ориентации на нее при проектировании большое значение имеет учет тенденций развития горной техники и технологии и прогнозэтого развития в будущем. Иногда еще более важным оказывается правильно выбрать для первоочередного вовлечения в эксплуатацию наиболее эффективные месторождения полезных ископаемых или их участки.

В каждом проекте необходимо искать пути снижения капитальных затрат и себестоимости продукции, сокращения сроков строительства, повышения производительности труда и рентабельности производства, ориентируясь на новейшую технику, передовую технологию и организацию работ. При этом важно обеспечить улучшение условий работы трудящихся, безопасность всего предприятия, а также более рациональное и комплексное использование запасов полезных ископаемых и охрану окружающей природной среды.

В проектах должны быть предусмотрены более широкое применение природоохранных мероприятий, способов комплексного изучения и эксплуатации месторождений, ресурсосберегающей, малоотходной и безотходной технологии и техники новых поколений.

Дата добавления: 2015-06-30; просмотров: 606; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!