» » Принципиальные положения проектирования предприятий для комбинированной разработки месторождений

Принципиальные положения проектирования предприятий для комбинированной разработки месторождений

18.08.2016

1. Как неоднократно подчеркивалось в предыдущих разделах, важнейшим принципом проектирования комбинированной разработки месторождения является составление единого проекта всего предприятия, охватывающего весь период его существования.
В состав единого проекта должно быть включено также все, что относится к диверсификации основного производства.
Недопустимо составление обособленных проектов отработки отдельных участков месторождения различными технологиями (например, открытым, подземным, физико-химическим и другими способами) независимо от того, будут ли на них вести работы одновременно или последовательно.
Только при соблюдении указанного принципа в наиболее полной мере проявляются и могут быть использованы преимущества комбинированной разработки месторождений, изложенные ранее.
Напротив, нарушение его приводит к утрате этих преимуществ. Более того, пространственные и временные разрывы в применении различных технологий на участках месторождения порождают специфические геомеханические, технологические проблемы, которые с громадными трудностями и затратами средств и времени приходится преодолевать впоследствии.
Следует вместе с тем признать, что в нашей стране до сих пор практически нет горно-добывающего предприятия, которое изначально было бы полностью спроектировано под комбинированную технологию.
Существует несколько объектов, по которым уже в разгар или к окончанию открытых горных работ были составлены дополнительные проекты на подземную разработку подкарьерных или прибортовых запасов в режиме одновременной или последующей доработки (Учалинский ГОК, Сибайский ГОК, Северное месторождение в Печенге, Хибинские апатитовые, Тырныаузское месторождения и др.).
Помимо того, что такое положение нельзя признать нормальным, мы уже имеем примеры негативных последствий непродуманной технической политики.
Стремление во что бы то ни стало увеличить глубину действующего карьера до абсурдного предела и оттянуть во времени неизбежный переход на подземную разработку привели к тому, что существенно уменьшились запасы, а отсюда — и эффективность работы подземного рудника.
И это при том, что работа карьера на последних десятках и сотнях метров перестает быть эффективной. Достаточно отметить, что на больших глубинах после производства массовых взрывов на нижних горизонтах работы в карьере останавливают для проветривания на несколько смен и суток.
Планируя ведение подземных разработок вслед за уже существующими открытыми, приходится выбирать заново схему вскрытия рудной залежи за пределами карьера, отстраивать трассы грузопотоков, создавать систему вентиляции, схемы осушения месторождения, устраивать закладочное хозяйство, если оно понадобится и т.п., то есть проектировать весь рудник.
А это громадные дополнительные средства и немалое время.
Вот почему необходим единый проект комбинированной разработки месторождения, а если по какой-либо причине не удалось его своевременно составить, то необходимо сделать это как можно раньше в период активной открытой разработки месторождения.
2. Принцип многовариантности основных системообразующих решений и проекта предприятия в целом.
Поскольку при разработке месторождения и объектом производственной деятельности людей, и средой, в которой они эту деятельность осуществляют, является массив горных пород, все аспекты этого взаимодействия всецело зависят от свойств, состояния и состава названного объекта — среды.
Между тем, массив горных пород, являясь частью земной коры, представляет собой уникальное явление, аналоги которого нам пока неизвестны.
Мало того, перечисленные выше его характеристики на всех масштабных уровнях изменчивы в такой степени, что количественное прогнозирование их представляет задачу весьма сложную и в значительной степени непредсказуемую.
В связи с этим решить технологические, геомеханические, экономические и другие прикладные задачи горного производства с удовлетворительной точностью и надежностью конечных результатов весьма затруднительно.
Проявляющаяся стохастичность характеристик горных пород вынуждает прибегать к использованию приемов математической статистики для получения каких-либо результатов с заданной доверительностью.
Поэтому проектированию предшествует громадная подготовительная работа по определению характеристик руд и пород по десяткам и сотням показателей, а сами проектные решения принимаются на основе проработки нескольких (не менее двух-трех) вариантов системных объектов.
Затем путем сравнительного анализа выбирается наиболее приемлемый по конечным показателям проект.
3. Следующий принцип состоит в том, что технико-экономическую оценку вариантов основных принимаемых решений и эффективности проекта в целом следует производить на уровне конечной продукции (например, металла в концентрате) по совокупности экономических критериев чистого дисконтированного дохода (ЧДД), внутренней нормы доходности (ВНД), срока окупаемости инвестиций (T).
Во множестве существующих методик оценки технико-экономической эффективности проектных решений используют различные критерии: удельные капитальные расходы, себестоимость продукции (чаще — руды, реже — концентрата), совокупный доход, прибыль и т.д. Отметим, что ни один из них не дает полной объективной оценки проекта в той мере, в какой это удается сделать с помощью критериев ЧДД, ВНД и Т.
С помощью перечисленных критериев можно проследить и оценить динамику денежных потоков в производственном цикле, эффективность и уровень используемых технических и технологических решений, соответствие их горно-геологическим условиям, маркетинговую политику предприятия и т.д.
Критерий прибыли здесь менее предпочтителен в сравнении с доходом вследствие того, что показатель доходности не искажен влиянием различных отчислений — налогов, платежей, рент и т.п. — уровень которых, как известно, имеют часто директивный характер.
4. При комбинированной разработке месторождения на границе различных технологий (например, открытой и подземной) возникает некоторая неопределенность в установлении эксплуатационных кондиций качества и количества запасов.
Дело в том, что указанная граница представляет собой не линию и не поверхность, а некоторую зону, положение и размер которой регулируются следующими факторами:
• пространственным положением границы (в простейшем случае — глубиной карьера), определяющимся расчетом с конечной погрешностью 20—25 %, т.е. в среднем не менее ±45+50 м;
• положением границы, полученным в результате экономических расчетов (как это было показано в предыдущем разделе), корректирующимся посредством учета воздействия геомеханических, технологических, экологических и других факторов; величина этих корректировок соразмерна с указанной ранее;
• доработкой запасов карьера до проектной глубины специальными открытыми, открыто-подземными и подземными технологиями; отметим, что в зависимости от горно-геологических условий речь вдет о зоне мощностью до 100 м и более.
Вообще в процессе эксплуатации месторождения корректировки границы в целом или отдельных её участков возможны под влиянием непредвиденных, привходящих причин.
Таким образом, при комбинированной разработке на месторождении формируются малые или большие (но всегда — существенные) зоны, запасы руды в которых не имеют определенной технологической принадлежности.
Поэтому из-за воздействия перечисленных факторов отработку запасов можно осуществлять, сообразуясь в большей степени с геомеханическими и технологическими требованиями, нежели с экономической целесообразностью.
При этом не исключено установление для таких зон динамичных «плавающих» кондиций эксплуатационных запасов на базе оптимизации потерь и разубоживания.
5. Об особенностях оценки ещё одной характеристики добываемых полезных ископаемых.
Согласно действующим инструкциям по проектированию горно-добывающих предприятий, оценка целесообразности освоения месторождения определяется также путем расчета извлекаемой ценности рудной массы ИЦ как одной из характеристик полезного ископаемого. Приравняв её к затратам на добычу и переработку руды, получают значение промышленно-минимального содержания, которое и принимается.
Таким образом, получают значения промминимума отдельно для открытых и подземных технологий, в том числе и для комбинированной разработки.
Ho при решении задачи для совместной разработки месторождения средневзвешенная извлекаемая ценность будет существенно больше и зависит она от соотношений добываемых рудных масс и содержаний в них полезного компонента в карьере и подземном руднике.
Продемонстрируем это положение на конкретном примере, содержащемся в работе.
Как мы указывали ранее, в нормативных документах по проектированию горных предприятий, в том числе и использующих комбинированный способ, рекомендуется извлекаемую ценность ИЦ при открытых и подземных технологиях определять раздельно:
(ИЦ)о = 0,01Cо(1-Pо)εоЦ;
Принципиальные положения проектирования предприятий для комбинированной разработки месторождений

где Cо и Cш — содержания полезных компонентов в рудах балансовых запасов карьера и подземного рудника, %; Pо и Pш — разубоживание руды, добытой в карьере и руднике, доли ед.; εо и εш — извлечения полезного компонента при обогащении рудной массы, добытой в карьере и руднике, доли ед.; Ц — отпускная цена полезного компонента в концентрате, руб/т.
Допустим, что перечисленные исходные данные в нашем случае имеют значения, приведенные в таблице.
Принципиальные положения проектирования предприятий для комбинированной разработки месторождений

Тогда согласно (7.1), получим (ИЦ)о = 46,2 руб/т, (ИЦ)ш = 222,7 руб/т.
В этом случае, если при совместной разработке месторождения карьер дает, положим, 2/3 общей добычи предприятия, а подземный рудник лишь 1/3, то средневзвешенная извлекаемая ценность в соответствии с инструкциями будет
(ИЦ)cp = (2*46,2 + 222,7*1)/3 = 105 руб/т.

Однако при совместной разработке правильнее вести расчет с учетом уже средневзвешенного содержания полезных компонентов Ccp (или средневзвешенного объема этих полезных компонентов), т.е.
Сср = (2*Со+1*Сш)/3 = 0,147%.

Тогда истинная извлекаемая ценность при совместной разработке (ИЦ)ср = 0,01*0,147*0,62*5000*28 = 127,6, т.е. в 1,22 раза больше значения, полученного по рекомендуемой инструкциями методике.
6. Следующий принцип предусматривает маркетинговую, технологическую и экономическую проработку диверсификации производства (хотя бы на уровне «Технико-экономического обоснования кондиций») на базе геологических возможностей месторождения для возможной организации комплексного и самостоятельного направления развития предприятия в качестве экономического или социально-экологического его резерва.
Этот принцип требует пристального внимания особенно в отношении горно-обогатительных предприятий в связи со спецификой районирования рудных месторождений. Ho главная особенность последних состоит в том, что их запасы исчерпаемы. А поскольку горные предприятия в большинстве являются градообразующими, то отработка запасов основного полезного ископаемого приводит к кризисной социальной ситуации.
Избежать или хотя бы смягчить её можно путем диверсификации предприятия, переключив его, например, на добычу и переработку других полезных ископаемых, повторную добычу руд, добычу и переработку отвалов и т.д.