Строительство и эксплуатация карьера. Основы экономики открытого способа разработки

Строительство и эксплуатация карьера. Основы экономики открытого способа разработки

Строительство и эксплуатация карьера. Основы экономики открытого способа разработки

Цель занятий: ознакомить студентов основными этапами строительства и эксплуатация карьеров, основными показателями и критериями для оценки экономичности открытой разработки, также условиями безопасности открытых работ.

В процессе разработки месторождения открытым способом различают следующие этапы: подготовка поверхности, осушения месторождения и ограждение его от воды, горно-капитальные работы в период строительства карьера проведение подготовительных выработок, вскрышные и добычные работы рекультивация нарушенных земельных площадей и поверхности отвалов.

Подготовка поверхности месторождения заключается в вырубке леса и корчевке пней отводе рек и ручьев за пределы карьерного поля, осушения озер и болот, сносе здания и сооружений переносе дорого и удаление других естественных и искусственных препятствий, затрудняющих или не допускающих ведение открытых горных работ.

В этот же период снижают плодородный слой земли с первоочередных участков разработки, строят дороги ЛЭП и другие коммуникации, жилые, производственные здания и сооружения, очистные сооружения, а также проводят ряд мероприятий по охране окружающей среды.

Горно-капитальные в период строительства карьера включают проведение капитальных и разрезных траншей для вскрытия месторождения, а также удаление некоторого объема вскрышных пород для создания вскрытых запасов полезного ископаемого перед сдачей карьера в эксплуатацию. При крутом падении пласта последовательность выполнения горно-капитальных и горно-подготовительных работ аналогична. Однако часто для перехода горных работ на нижний горизонт необходим разнос не одного, а обоих бортов разрезной траншеи. Кроме того, при горизонтальных пластах горно-подготовительные работы заканчиваются в период строительства, а при крутых они необходимы в течении всего периода эксплуатации. Проведение подготовительных выработок в период эксплуатации карьера необходимо при его углублении, т.е. при переходе горных работ на новые горизонты в случае разработки крутых и наклонных залежей. При небольшой глубине залегания месторождения вскрывают общими наклонными траншеями, расположенными за контурами карьера. Глубокие карьеры чаще всего вскрывают внутренними траншеями (съездами), расположенные внутри карьера на его бортах. Съезды бывают спиральными, петлевыми, тупиковыми.

При гористом рельефе для вскрытия карьера используют иногда подземные выработки-рудоспуски и штольни.

Вскрышные работы заключаются в удаление пустых пород, вмещающих полезное ископаемое, в результате чего обеспечивается доступ к нему. Добычные работы представляют собой собственное извлечение полезного ископаемого и являются последним этапом разработки месторождения открытым способом.

Подготовка поверхности, работы по осушению, горно-капитальные, подготовительные и вскрышные работы начинают последовательно, а затем вдут параллельно, но со взаимным опережением в пространстве: подготовка поверхности и осушение месторождения опережают вскрышные работы, которые предшествуют добычным работам.

По организационно-экономическим признакам время, в течение которого разрабатывается месторождение, делиться на периоды: строительство карьера - от начала горных работ до ввода карьера в эксплуатацию; освоения - от начала эксплуатации до достижения проектной производственной мощности: нормальной эксплуатации: затухания или доработки. Все горные работы строительного периода называются капитальными. Они финансируются соответственно утвержденной сметой капитальных затрат являющейся частью проекта данного предприятия.

Разработка месторождения открытым способом должна не только обеспечить добычу определенного объема полезного ископаемого заданного качества в установленные сроки, но при этом должен быть достичь максимальный экономический эффект, который заключается в получении максимальной прибыли народным хозяйством. Степень экономической эффективности открытых горных работ характеризуется величиной технико-экономических показателей, основным из которых относится: прибыль, рентабельность, коэффициент вскрыши, себестоимость полезного ископаемого, капитальные удельные затраты, производительность труда, производительность основного горнотранспортного оборудования, ценность товарной продукции.

Под прибылью в общем случае понимается разница между реализуемой ценностью товарной продукции и затраты на ее производство.

Рентабельность-это отношение прибыли, полученной предприятием в течение года, к общей величине средств (основных и оборотных фондов), находящего в распоряжение данного предприятия. Рентабельность большинства нормально действующих горных предприятий находятся в пределах 5-20%.

Коэффициент вскрыши - отношение количества пустых пород, удаляемых при разработке, к количеству добываемого при этом полезного ископаемого. Различают граничный, средний, контурный, текущий, первоначальный, слоевой, эксплуатационный и другие коэффициенты вскрыши.

Граничный или экономически предельно допустимый, коэффициент вскрыши составляет 5-10, иногда достигает 14-16 м/ м.

,

Где, С_г- граничная (подземная) себестоимость 1м³ добычи полезного ископаемого, сум /м³.

С_д- себестоимость добычи 1м³ полезного ископаемого без учета вскрыши, сум /м³_.

С_в- себестоимость вскрыши 1м³_, сум /м³_.

Себестоимость - это затраты, приходящиеся на 1 м³ или 1 т добытого полезного ископаемого (товарной продукции) и складывающие из затрат собственно на добычу и вскрышу (сум / м³ (т)).

Контурный коэффициент вскрыши (рис1б)- отношение объема вскрышных пород (V), прирезаемых к карьеру при увеличении его глубины в процессе проектирования на один уступ к объему полезного ископаемого (Р) в этом контуре.

карьер открытый месторождение

Рис.1 схемы к определению коэффициентов вскрыши. где, А- средний, Б- контурный, в- текущий, г- первоначальный, д- слоевой, е- эксплуатационный

Текущий коэффициент вскрыши (рис1в)- отношение объема вскрышных пород (V), фактически перемещаемых из массива в отвалы за определенный период времени, к фактически добываемому за этот период времени полезному ископаемому (Р).

Первоначальный коэффициент вскрыши (рис1г)- отношение объема вскрыши (V), вынимаемой в период строительства карьера, к общему объему полезного ископаемого (Р) в контурах карьера.

Слоевой коэффициент вскрыши (рис1д)- отношение объема вскрыши (V) в границах горизонтального слоя к объему полезного ископаемого (Р) в этом же слое.

Эксплуатационный коэффициент вскрыши (рис1е)- отношение объема вскрышных пород (V) к объему полезного ископаемого (Р) за период эксплуатационных работ в карьере.

Плановый коэффициент вскрыши (или стоимостной)- отношение плановых объемов вскрыши к плановому объему добычи полезного ископаемого для расчета плановой себестоимости полезного ископаемого.

Экономические показатели открытых работ зависят от величины капитальных затрат на строительство карьера, величины эксплуатационных (текущих) затрат, необходимых для нормальной эксплуатации карьера (для выполнения добычных и вскрышных работ), и величины доходов поступающих в результате реализации добываемого полезного ископаемого.

Все эксплуатационные затраты разделяются соответственно по операциям технологического процесса: на бурение, взрывание, экскавацию, транспортирование, отвалообразование и т.д. Затраты на каждый процесс разделяются в свою очередь на следующие элементы: заработанную плату, оплату электроэнергии, материалов ремонта, отчисления на амортизацию, плату за оборудование и.т.д.

Капитальные затраты на строительство карьеров небольшой мощности в простых условиях эксплуатации составляют несколько десятков или сотен тысяч рублей, а на строительство крупных горно-обогатительных комбинатов - десятки и сотни миллионов рублей. Капитальные затраты требуют не только в период строительства, но и период эксплуатации для увеличения производственной мощности предприятия, совершенствования техники и технологии.

В период строительства капитальные вложения направляются на подготовку участка его осушения, сооружения коммуникаций, производство горно-капитальных работ, приобретение и монтаж оборудования, строительство промышленных зданий и сооружений, жилья (культурно-бытовых объектов) и пр. Затраты на горно-капитальные работы составляют от 5 до 30%, а на оборудование до 40-50% общих затрат на промышленное строительство. Для экономической оценки удобной формой измерения являются капитальные удельные затраты, т.е. отношение капитальных затрат к производственной мощности предприятия. Пользуясь величиной капитальных удельных затрат, можно приближенно определить капитальные затраты на строительство карьера (млн. руб.):

где  - производственная мощность карьера, млн. т/год;  - капитальные удельные затраты, исчисляемые в рублях на 1 т производственной мощности.

Важным показателем является срок окупаемости капитальных затрат, который как правило, не должен превышать 70-10 лет.

Производительность труда зависит от уровня механизации открытых горных работ. Большое значение имеет не только уровень производительности труда, но также и темпы её роста. Благодаря постоянному совершенствованию средств механизации и улучшение организации труда, достигается значительное повышение производительности труда открытых работах. Производительность горнотранспортного оборудования зависит от его мощности и системы использования. Эти показатели, как производительность труда, систематически улучшаются в результате технического прогресса.

Основные условия безопасности на карьерах.

Открытый способ разработки обеспечивает более безопасные, чем подземный, условия труда. Однако и при открытом способе разработки необходимо соблюдать требования безопасности и правила технической эксплуатации. Система технических средств и приемов работы, обеспечивающих безопасность труда на том или ином производстве, называется техникой безопасности. Главной задачей техники безопасности является предупреждение несчастных случаев и заболеваний. Для этого необходимо изучать факторы, создающие опасные условия работы, изыскать организационно-технические меры, при помощи которых эти условия будут устранены.

К техническому руководству горными работами допускаются лица, имеющие высшее или среднее горное образование в течение каждых трех лет специальная комиссия подвергает проверке их знаний в области правил безопасности и технической эксплуатации. Рабочие поступающей на карьеры, а также студенты практиканты допускаются к работе только после предварительного обучения (инструктажа) по технике безопасности и сдаче экзаменов. При инструктаже рабочие должны быть ознакомлены с расположением предприятия, безопасными маршрутами движения людей, принятым распорядком работ, на транспорте и.т.д.

К основным средствам техники безопасности при открытой разработке относится:

установление опасной зоны, как при разработке отдельных машин, агрегатов, так и при отдельных процессах работ (например, опасной зоны действия экскаватора, опасной зоны при взрывных работах и.т.д.;

установка предупредительных знаков и надписей, которые указывают границы опасной зоны и напоминают о необходимости выполнения правил безопасности;

сигнализация, предупреждающая о возникновении опасности (например, сигнал экскаватора о начале его работы, сигналы транспортных средств, сигналы о начале взрывных работ и.т.д.)

Кроме того, к средствам техники безопасности относится различные ограждения, предохранительные устройства, индивидуальные средства защиты и другие.

Контрольные вопросы

1.            Перечисляйте называние основных этапов и периодов открытых горных работ.

2. Назовите основных технико-экономических показателей открытых разработок.

3.      По какому принципу определяется границы открытых и подземных работ?

4.            Что является главной задачей техники безопасности на горных предприятиях?

Список использованной литературы

1.      Арсентьев А.И. Вскрытие и системы разработки карьерных полей. М., Недра, 1981.

.        Анистратов Ю.И. Технология открытых горных работ. М., Недра, 1984.

.        Мельников. Н.В. Краткий справочник по открытым горным работам. М., Недра, 1981.

.        Новожилов М.Г. Технология открытой разработки месторождений полезных ископаемых. М., Недра, 1971.

.        Ржевский В.В. Технология и комплексная механизация открытых горных работ. М., Недра, 1979.

.        Ржевский В.В. Открытые горные работы.-Ч. ΙΙ. Технология открытых горных работ. М., Недра, 1985.

.        Хохряков В.С. Открытая разработка месторождений полезных ископаемых. М., Недра, 1995.