вопрос

Такой стратегический подход предусматривает составление единого комплексного проекта, в котором технологически увязаны порядок и режимы открытых, подземных и физико-химических работ при периодическом плановом воспроизводстве мощностей в интересах комплексного освоения недр и своевременного технического переоснащения производства.

Анализ опыта освоения месторождений комбинированным способом свидетельствует, что в результате сложившейся практики разработки раздельных и невзаимосвязанных между собой проектов на открытую и подземную выемку запасов, в которых эти альтернативные технологии рассмотрены как конкурирующие, именно на этой основе определяются границы карьерного и шахтного полей, не реализуются преимущества, заложенные в основу комплексной комбинированной технологии освоения недр.

Кроме того, в проектах в основном не решены вопросы специфики освоения переходных зон, расположенных на границах открытых и подземных горных работ, поэтому переход с одной технологии на другую связан с возникновением целого ряда негативных и труднорешаемых проблем. Большая часть этих проблем связана с рассмотрением применения в рамках одного месторождения открытого и подземного способов как альтернативных и конкурирующих.

Перспективы комбинированной технологии освоения месторождений состоят в создании единого проекта освоения запасов открытыми, подземными, а в ряде случаев физико-химическими способами добычи, технологически взаимосвязанными между собой и оптимизированными по области эффективного применения.

При этом формируются общие схемы вскрытия и подготовки запасов, совместные решения вопросов геомеханики, вентиляции, водоотлива, транспортирования горной массы.

Особое место в стратегии принадлежит решению вопросов оптимизации качества объединенного с открытых и подземных горных работ рудопотока, повышению полноты и качества освоения недр, снижению экологического воздействия промышленной добычи.

Формирование стратегии в начальный период освоения месторождения с определением не столько конкретных границ, сколько условий перехода к альтернативной технологии, заложением на весь период разработки единой схемы вскрытия обеспечивает возможность эффективного функционирования каждого из способов в усложняющихся условиях эксплуатации месторождений.

Доработка рудных запасов, оставленных за контуром открытых и подземных работ, физико-химическими методами добычи помимо повышения полноты и комплексности освоения месторождений обеспечивает также повышение степени переработки рудного сырья, вплоть до получения металлического продукта на уровне горнодобывающего предприятия, позволяет существенно повысить экономические показатели разработки.

Этому способствует активное использование существующих выработок карьера и подземного рудника, вовлечение в отработку некондиционных и бедных отвальных руд.

При этом меняется сама целевая функция проектирования отдельных этапов разработки месторождения - не эффективное извлечение запасов месторождения одним из способов (открытым или подземным), а создание благоприятных условий перехода на альтернативные технологии с тем, чтобы совокупный доход от освоения месторождения комбинированными геотехнологиями был максимальным.

Такая реальная возможность имеется при проектировании комбинированной технологии в рамках комплексного проекта, в котором предусмотрено на отдельных и достаточно больших участках месторождения (в переходных зонах) использование технологического оборудования и специфических процессов, альтернативных способов для качественного улучшения показателей применения основных базовых технологий.

Так, наличие в прикарьерном массиве развитой сети подземных выработок позволяет превентивно использовать технологии анкерного крепления участков массива борта карьера перед постановкой его в предельное положение, создавать отрезные щели с формированием крутых откосов, использовать воронки обрушения в качестве ловушек осыпающихся с крутых откосов кусков породы, формировать на границе отрытых и подземных работ искусственные массивы с заданными механическими характеристиками.

Перспективным является также использование подземных технологий со взрыводоставкой рудной массы к экскаваторным забоям, применение подземных транспортных выработок для перемещения рудной массы с нижних горизонтов карьера.

Подобное использование подземных технологий за счет увеличения угла откосов бортов карьера в предельном положении обеспечивает значительное снижение объемов вскрышных и отвальных работ и, следовательно, способствует решению экологических проблем и повышению интенсивности и эффективности открытых технологий.

В свою очередь открытые горные работы при проектном целенаправленном решении вопросов создания благоприятных условий для последующего развития подземной добычи формируют рабочие площадки, обеспечивающие эффективное применение открыто-подземных технологий, да и сам карьер, который по сути является большой вскрывающей выработкой и может служить для осуществления подготовительно-нарезных и очистных работ за контуром карьерной выемки.

Карьерное пространство может быть использовано для вентиляции и водоотлива подземного рудника, а карьерная вскрыша применяться при производстве закладочных работ в шахте.

Сформированное в карьере породное, ледопородное и снегопородное перекрытие создает благоприятные условия выпуска обрушенной руды при системах разработки с обрушением.

Следует отметить, что отдельные требования к отработке запасов за контуром карьера являются взаимно зависящими, противоречивыми и даже в ряде случаев взаимно исключающими: полнота выемки запасов в сложных условиях и минимизация затрат, обеспечение надежной изоляции подземных выработок и максимальное использование карьерного пространства для выемки запасов за предельным контуром карьера, взаимозависимость объемов и динамики отработки запасов, предусмотренных для добычи открытой, открыто-подземной и физико-химическими технологиями.

Поэтому удовлетворение таких требований может быть частичным, может формироваться на компромиссной основе либо часть позиций может игнорироваться для наиболее полного выполнения других, более важных для данного месторождения в существующих условиях, диктуемых организационно-экономической ситуацией и требованиями рынка, задач.

Выполнение вышеприведенного комплекса специфических требований приводит к тому, что технологические схемы отработки приконтурных запасов могут и должны существенно отличаться от технологической схемы работы рудника в целом.

Возможность выемки запасов вблизи контура карьера более эффективными комбинированными технологиями, основанными на сочетании технологических процессов, различных способов добычи предполагает выделение в рамках комплексного проекта специальных проектов, дифференцированных по отдельным учас­ткам законтурных залежей в связи с геологическими и морфологическими особенностями их залегания, увязанных с технологиями отработки запасов на других участках в части порядка отработки, способа проветривания, конструкции горизонтов.

В то же время специфика расположения приконтурных запасов в случае разработки единого комплексного проекта освоения месторождения определяет возможность отработки достаточно большой части открыто-подземными системами разработки, осуществляемыми на выемочном участке безуступной технологией очистных работ, основанной на рациональном сочетании технологических процессов различных способов выемки.

Использование технологических преимуществ каждого способа: открытого - высокая производительность бурового и погрузочно-доставочного оборудования и подземного - малогабаритность и высокая маневренность самоходной техники, отсутствие вскрышных работ с обеспечением устойчивости массива путем примене­ния различных способов управления горным давлением, позволяет достичь более высоких показателей освоения запасов.

Следует указать еще на одну особенность проектирования работ в приконтурной зоне.

Она состоит в необходимости комплексного решения таких проблем, как управление состоянием подрабатываемых бортов карьера, изоляция подземных выработок, организация совмещения горных работ в контурах карьера и за его пределами.

Одно из условий эффективного освоения месторождений комбинированным способом - рациональное использование выработанных пространств для технологических нужд открытого и подземного рудника и в интересах улучшения экологической обстановки.

Различная последовательность сочетаний открытых и подземных работ, внутреннее отвалообразование, применение систем разработки с закладкой выработанного пространства твердеющими, сыпучими и композиционными составами, использование для приготовления закладочных смесей пород вскрыши позволяет сократить объемы отвалов и существенно снизить экологическую нагрузку на окружающую среду, а также повысить полноту и качество освоения запасов ценных руд.

Реализация в проекте указанных мер позволит существенно сократить капитальные и эксплуатационные затраты, обеспечить плановое возмещение выбывающих мощностей, сохранение рабочих мест и заблаговременную переподготовку кадров, повысить полноту и комплексность освоения недр. Наличие общей для открытого и подземного рудника инфраструктуры, транспортных коммуникаций также способствует повышению эффективности и интенсивности горных работ.

В рамках комплексного проекта на отдельных и достаточно больших участках месторождения (в переходных зонах) обеспечивается технологическое взаимодействие карьера и подземного рудника, элементов открытых и подземных технологий с формированием единой горнотехнической системы.

Переход на подземные работы может происходить без образования и с образованием единого выработанного пространства в переходной зоне. В первом случае работы ведутся без оставления барьерного целика в основании и в бортах карьера - буровые работы ведутся из карьерного пространства и из подземных выработок, погрузка и транспорт руды осуществляются через шахту. При этом могут применяться системы разработки как с поддержанием очистного пространства, так и с обрушением. Достоинством этого варианта является возможность размещения в выработанном пространстве карьера вскрышных пород.

Во втором случае либо оставляется естественный целик-потолочина, обрушаемый после завершения работ в карьере, либо формируется искусственный подкарьерный целик из закладочного материала.

Преимуществом данной схемы является возможность раннего развития работ в переходной зоне параллельно с производством открытых работ на верхних горизонтах, что позволяет обеспечить поддержание, а в ряде случаев и наращивание производственной мощности рудника, а также решить вопросы вентиляции и водоотлива.

Такой подход к проектированию комбинированной разработки предполагает размещение основных вскрывающих выработок с учетом перспективы развития горных работ в карьере и на подземном руднике и последующего функционирования их на всех этапах разработки.

при этом карьерный съезд и сам карьер рассматриваются как вскрывающие выработки для шахтных запасов.

В свою очередь вскрывающие подземные выработки используются не только для освоения запасов подземных горизонтов, но и для вскрытия глубоких горизонтов карьера.

Очевидно, что отказ от двух самостоятельных схем вскрытия путем применения общей схемы в едином плане горных работ на весь период освоения запасов месторождения позволит существенно снизить капитальные и эксплуатационные затраты, избежать негативных последствий переходного периода с одного вида горных работ на другой при рассмотрении их в раздельных проектах и расширит область эффективного применения комбинированных технологий.

Разработанные с учетом особенностей комбинированной геотехнологии технологические схемы выемки запасов переходных зон, основанные на синтезе производственных процессов различных способов разработки, предусматривают различные способы контроля и управления состоянием массива (выбор схемы определяется механическими характеристиками и устойчивостью массивов руды и вмещающих пород и геомеханической обстановкой на месторождении) и позволяют отрабатывать запасы практически в любых горно-геологических условиях, обеспечивая высокую полноту освоения недр и использование выемочных пространств действующих рудников.

Принятие технологических решений по выемке запасов переходных зон характеризуется высокой степенью риска и должно сопровождаться геомеханическими расчетами с повышенной степенью ответственности, определяемой небольшим резервом коэффициента запаса устойчивости прикарьерного массива на период завершения открытых горных работ.

Многообразие технологических схем освоения запасов комбинированной технологией характеризуется различным уровнем риска.

Поэтому выбор предпочтительного варианта должен сопровождаться экономической оценкой, в основу которой положен не только расчет детерминированных экономических показателей эффективности инвестиций в реализацию проектных решений, но и вероятностная экономическая оценка риска реализации каждой из технологических схем.

Последняя предполагает идентификацию факторов риска, оценку вероятности возникновения и экономических последствий, а также разработку методов управления рисками с подсчетом затрат на их реализацию и возможных расходов на устранение последствий неблагоприятного исхода.

Реализация принципов комплексного освоения месторождений возможна на основе системного подхода к проектированию, при котором каждая из проектных задач рассматривается как элемент единой технологической схемы освоения месторождения.

При этом эффективность частных проектных решений оценивается с позиций обеспечения максимальной эффективности всей технологической схемы.

Таким образом, в отличие от традиционной методологии, предполагающей последовательное и в значительной степени обособленное решение основных проектных задач, при комплексном освоении месторождения методы проектирования предусматривают системное обоснование технологической схемы отработки на каждом этапе на основе исследования взаимосвязи проектных задач и оптимизации комплексной схемы вскрытия, подготовки, технологии, направления и порядка очистной выемки на различные этапы освоения месторождения.

Принципы конструирования горнотехнических систем при комбинированной геотехнологии:

- наличие на стадии проектирования стратегии комплексного освоения месторождения в целом с определением последовательности воспроизводства выбывающих мощностей и границ рационального применения технологий;

- создание благоприятных условий перехода от одной технологии к другой;

- использование существующих выработок, поверхностных комплексов и транспортных коммуникаций карьера;

- применение в схемах вскрытия шахтных запасов выработанного карьерного пространства;

- использование в общей схеме транспортирования рудного потока вертикальных и наклонных подземных транспортных выработок;

- применение при очистной выемке комбинированных технологий на базе карьерного и подземного бурового, погрузочного и транспортного оборудования;

- рациональное сочетание технологических процессов различных способов разработки;

- использование образующегося единого выработанного пространства и зон обрушения для размещения вскрышных пород и отходов обогащения.

Комплексное проектирование освоения запасов всех ярусов в рамках единого проекта позволяет создать режим экономического и технического благо­приятствования различных технологий добычи на всех этапах разработки, сократить и рационально распределить по этапам разработки капитальные затраты на освоение месторождения, снизить себестоимость добычных работ за счет оптимального сочетания технологических процессов открытых и подземных работ при выемке запасов переходных зон, а также экономического обоснования эффективной глубины производства горных работ на каждом этапе разработки, обеспечить плавный переход с открытого на подземный способ без разрыва в добыче руды; сократить ареал экологического воздействия на окружающую среду.

Таким образом, в отличие от традиционной методологии, предусматривающей последовательное и в значительной степени обособленное решение основных проектных задач, при комплексном освоении месторождения комбинированным способом методы проектирования должны предусматривать системное обоснование технологической схемы отработки на каждом этапе комплексного освоения месторождения различными технологиями на основе исследования их взаимосвязи и совместного участия в формировании уровня количественных, качественных и экономических показателей добычи.

Методология проектирования разработки месторождений должна предусматривать совместную оптимизацию проектных задач на различных этапах освоения месторождения по выбору наиболее эффективной схемы вскрытия, подготовки, очистной выемки и порядка отработки запасов различными способами и системами разработки на основе критерия экономической эффективности, учитывающего последствия риска реализации каждой из технологических схем.

Вопрос

http://www.bestpravo.ru/rossijskoje/ar-praktika/z7b.htm

46 вопрос

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 233; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!