Обоснование схем рудопотоков при комбинированной разработке рудных месторождений тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.21, кандидат технических наук Девятень, Александр Александрович

  • Девятень, Александр Александрович
  • кандидат технических науккандидат технических наук
  • 2011, МоскваМосква
  • Специальность ВАК РФ25.00.21
  • Количество страниц 125
Девятень, Александр Александрович. Обоснование схем рудопотоков при комбинированной разработке рудных месторождений: дис. кандидат технических наук: 25.00.21 - Теоретические основы проектирования горно-технических систем. Москва. 2011. 125 с.

Оглавление диссертации кандидат технических наук Девятень, Александр Александрович

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Анализ опыта отработки рудных месторождений комбинированным способом.

1.2. Краткий обзор научных разработок по оптимизации технологических решений при разработке месторождений полезных ископаемых.

1.3. Основные факторы, влияющие на выбор* стратегии освоения при проектировании отработки запасов месторождения.

1.4. Анализ методик оптимизации.

1.5: Цель, задачи и методы исследований.

2. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ВЗАИМОВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ КОМБИНИРОВАННОЙ РАЗРАБОТКИ.

211. Оптимизация горно-технологических процессов (обзор и анализ).

2.2. Основы линейного программирования.

2.3. Геолого-технологические элементы.

3. ХАРАКТЕРНЫЕ ДЛЯ КОМБИНИРОВАННОЙ РАЗРАБОТКИ ЗАДАЧИ ПО ОПТИМИЗАЦИИ ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ.

3.1. Цели и задачи оптимизации горнотехнических работ.

3.2. Оптимизация транспорта рудной массы.70*

3.3. Оптимизация качества добываемой руды.

4. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА «УПРАВЛЕНИЕ РУДНЫМИ ПОТОКАМИ ПРИ КОМБИНИРОВАННОЙ РАЗРАБОТКЕ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ».

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Теоретические основы проектирования горно-технических систем», 25.00.21 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование схем рудопотоков при комбинированной разработке рудных месторождений»

Актуальность работы. В настоящее время широкое развитие получил комбинированный открыто-подземный способ разработки рудных месторождений. Несмотря на то что этот способ разработки, как правило, обеспечивает наиболее полное извлечение запасов из недр, позволяет существенно повысить интенсивность освоения месторождения, снизить капитальные и эксплуатационные затраты, существует ряд особенностей, которые позволяют повысить эффективность этого способа в целом. Так, при комбинированной разработке актуальными являются вопросы снижения эксплуатационных и капитальных затрат при транспортировке рудной массы в. различных совмещениях открытых и подземных добычных работ как в пространстве всего месторождения, так и во времени. Например; при открытых горных работах доля эксплуатационных затрат на перемещение рудопотоков горной массьг достигает 55 — 60 % и более от общей себестоимости добычи полезного ископаемого.

Одним из путей снижения эксплуатационных затрат на перемещение грузопотоков-из карьера является рациональное формирование'их по-рудной массе за счет использования подземных горных выработок рудника, которые неизбежно приведут к изменению-направления, и длины внутрикарьерного транспортирования' и соответственно объемов рудопотоков и общей транспортной схемы горного предприятия. Оптимизация транспортной схемы предприятия на открытых и подземных горных работах должна производиться с учетом формирования требуемого качества рудных потоков. Следует отметить, что качество добываемого сырья является одним из важнейших аспектов эффективной- работы системы рудник - обогатительная фабрика. При этом способы управления качеством добываемого сырья оказывают существенное влияние на, выбор транспортной схемы за счет оптимизации планирования и организации горных работ, рационального сочетании валовой и селективной выемки, обоснования показателей процессов стабилизации, сортировки и сепарации рудной массы.

Необходимость учета влияния многочисленных факторов представляет собой сложный комплекс оптимизации проектных технологических решений с использованием приемов логистики, основанной на количественных оценках вариантов, исключающих или уменьшающих значение субъективных факторов, так как горное производство характеризуется капиталоемкостью и инертностью.

Кроме того, при оптимизации схемы транспортирования рудопотоков необходимо учитывать, что при монотехнологиях развитие добычных горных работ осуществляется, как правило, в горизонтальной плоскости (например, в карьере горные работы в пределах уступа ведутся от фланга к центру, либо же от центра к флангам и т.д., в подземном руднике в пределах одного или несколько этажей с различным ведением очистных работ), поэтому геомеханические факторы учитываются' тоже в. горизонтальной плоскости. Геомеханическое и технологическое взаимовлияние открытых и подземных горных при комбинированной разработке должно учитываться не только в горизонтальном направлении, но и в вертикальном* (так называемые вертикальные слои). Количественная оценка такого взаимовлияния, при оптимизации технологических решений применительно к комбинированному способу разработки в настоящее время проработана слабо.

В связи с этим обоснование схем рудопотоков при проектировании комбинированной разработки рудных месторождений для снижения транспортных расходов и управления качеством руды является актуальной научной-задачей.

Цель работы состоит в обосновании методики оптимизации технологических решений управления рудопотоками при комбинированной разработке, позволяющих минимизировать капитальные и эксплуатационные затраты.

Идея работы заключается в том, что существенное повышение эффективности комбинированной разработки рудных месторождений может быть достигнуто путем совместной оптимизации схем рудопотоков на 4 открытых и подземных горных работах с учетом их взаимовлияния при выдаче рудной массы на поверхность единым потоком.

Основные задачи исследований:

- определение эффективности совместных схем транспорта рудной массы из карьера и подземных разработок;

- оптимизация капитальных и эксплуатационных затрат добычи руды от изменяющихся горно-геологических и горнотехнических условий в процессе очистной выемки в карьере и подземном руднике;

- оптимизация управления качеством рудных потоков в условиях взаимного влияния открытых и подземных горных работ;

- обоснование и корректировка методики оптимизации транспорта рудной массы.

Научные положения, выносимые на защиту:

- наибольшее* позитивное взаимовлияние открытых и подземных технологий и минимальные эксплуатационные затраты на транспортировку рудной массы достигаются в условиях одновременной комбинированной схемы разработки;

- перепуск рудной массы карьера в коммуникации-подземного «рудника позволяет минимизировать транспортные расходы открытой разработки; объединение рудопотоков карьера и подземного рудника способствует более эффективному управлению качеством добываемой руды.

Научная новизна исследований заключается в следующем:

- установлена технологическая* и экономическая эффективность перепуска карьерной рудной массы- в подземные транспортные коммуникации и выдачи на поверхность совместно с подземной рудной массой;

- показано, что при комбинированной разработке повышается эффективность управления качеством добываемой рудной массы с учетом неравномерности распределения по содержанию запасов на месторождении и различной себестоимости добычи на разных вертикальных уровнях;

- обоснована и разработана методика оптимизации транспорта рудной массы при одновременной открыто-подземной разработке.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечены:

- применением современных методов линейного программирования, геомеханики и экономической теории;

- использованием современных методов исследования процессов применительно к условиям комбинированной разработки рудных месторождений;

- корректностью постановки задач исследований и решением их с использованием компьютерных методов;

- разработкой программного комплекса для решения оптимизационных задач.

Научное значение работы состоит в совершенствовании научно-методической базы формирования схем транспортирования и управления качеством рудной массы; в дальнейшем развитии теории проектирования комбинированной разработки месторождений с целью повышения её эффективности.

Практическое значение работы заключается в обосновании объединения рудопотоков карьера и подземного рудника в единый транспортный поток, позволяющий использовать современные методы и способы транспортирования и управления качеством добываемых руд, снизить капитальные и эксплуатационные затраты, а также повысить эффективность комбинированной открыто-подземной разработки.

Публикации. Основные положения диссертационного исследования опубликованы в 4 работах.

Реализация результатов работы. Разработанная методика минимизации капитальных и эксплуатационных затрат при комбинированной разработке рудных месторождений реализована в проектных решениях ОАО «ВИОГЕМ» на объектах черной и цветной металлургии, а также результаты исследований используются в учебном процессе Московского государственного горного университета.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и получили одобрение на конференциях в рамках «Недели горняка», МГГУ (2008-2011 гг.), на научных семинарах кафедры ТПР МГГУ (2008-2011 гг.), на 11-ом Международном симпозиуме «Освоение месторождений минеральных ресурсов и подземное строительство в сложных гидрогеологических условиях», г. Белгород, 23-27 мая 2011 года.

Объем и структура работы:

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и приложения, библиографического списка из 73 наименований, представлена на 126 страницах, содержит 29 рисунков, 6 таблиц.

Похожие диссертационные работы по специальности «Теоретические основы проектирования горно-технических систем», 25.00.21 шифр ВАК

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.