3. Срок существования рудника

При известной расчетной годовой производительности рудника срок его существования Т (без учета времени на развитие и затухание горных работ) составляет:

, лет,

(1.6)

где Б_з – балансовые запасы, т; А – годовая производительность рудника, т.

Расчетный срок существования рудника должен быть больше минимально допустимого для обеспечения наиболее благоприятного соотношения между капитальными затратами и эксплуатационными расходами. Рекомендуются следующие значения производительности рудника в зависимости от срока его существования:

Производственная мощность……………………………………..Минимальный срок

рудника, млн т /год……………………………..………..существования рудника, лет

0,1–0,5…………………………………………………………………...…………10–20

0,5–1,0……………………………………………………………………………...20–25

1,0–3,0…………………………………………………………...…………………25–30

3,0–5,0……………………………………………………………………………...30–35

5,0–7,0……………………………………………………………………...………35–40

7,0–10…………………………………………………………………………...….40–45

10–15…………………………………………………………………………….....45–50

Примечание. Если рудник входит в состав горно-обогатительного комбината или другой производственной единицы, включающей в себя комплекс обогащения полезного ископаемого, табличное значение срока его существования следует увеличить на 20–30 %.

4. Сравнение способов разработки

Как известно, добыча всех твердых полезных ископаемых в основном осуществляется двумя способами разработки: открытым и подземным, а также их различными комбинациями. В последние годы благодаря успехам горного машиностроения открытые горные работы оснащены высокопроизводительным горно-транспортным оборудованием и их объемы и удельный вес в добыче почти всех полезных ископаемых резко возросли. Так, в последние годы удельный вес открытого способа в добыче угля составил около 40%, железной руды более 85%, цветных металлов 67%, горнохимического сырья 40% и почти 100% в добыче строительных материалов. За последние годы введены в строй мощные железорудные карьеры в КМА (Михайловский, Лебединский, Стоиленский ГОКи,), на Урале (Качканар), в Сибири (Коршуновекий), на Севере (Ковдор, Костомукшский и Оленегорский) и др.

В цветной металлургии действуют такие карьеры как Сорский, Ждановский и др. Много месторождений, особенно ценных руд, отрабатывается комбинированно (Райское, Тырныаузское и др.) одновременно открытым и подземным способами.

В целом направление на преимущественное развитие открытых горных работ несомненно правильно, т.к. открытый способ имеет целый ряд неоспоримых преимуществ. Это, прежде всего, более высокий уровень производительности труда (в 4-6 раз больше, чем на подземном) и безопасности работ (травматизм тоже в 5-6 раз меньше, чем на подземном). В ряде случаев открытый способ обеспечивает и более полное использование запасов месторождений. Поэтому он будет и в будущем развиваться высокими темпами.

Однако с глубиной разработки преимущества карьеров снижаются, а недостатки растут. Увеличивается ущерб окружающей среде.

В связи с ростом мощностей предприятий возрастает важность правиль­ного выбора в том или ином случае способа разработки или определения границы, с которой наиболее эффективно перейти с открытого на подземный способ. Резко возрастает и ответственность за правильность выбора и претворения в жизнь того или другого способа разработки.

Вместе с тем, в практике горных работ и проектирования еще нередки случаи неправильного выбора способа разработки. Примеров тому много. На целом ряде месторождений уже после довольно длительной эксплуатации подземным способом оказывалось, что более целесообразно отрабатывать их открытым способом. Примерами того могут служить Каджаран, Никитовка, Лениногорск, Хайдаркан, Зыряновск и др. На многих из них оказалось выгодным применить открытый способ при повторной разработке, т.е. уже после извлечения основной части запасов подземным способом (Никитовка, Хайдаркан,' 'Медвежий ручей'' в Норильске, Тырныауз и др.). В ряде случаев открытый способ позволяет значительно расширить запасы руды. Так, на Хайдарканском ртутном месторождении при открытом способе запасы извлекаемой руды были на 40% (главное поле) больше, чем при подземном способе. Это наблюдается и на многих других месторождениях, в том числе, например, в Тырныаузе. И наоборот, иногда применение открытого способа в неподходящих условиях приводило к ущербу. Примеров тому также достаточно, особенно при отработке многих жильных и маломощных месторождений.

Особенно тщательно должен решаться вопрос о выборе способа разработки на крупных объектах. Из-за неправильной оценки того или иного способа' при больших масштабах горных работ народному хозяйству подчас наносится огромный, иногда непоправимый ущерб.

В некоторых случаях разработки массивных неглубоко залегающих месторождений типа Качканарского, Кальмакырского и др. в районах сравнительно бесплодных почв совершенно очевидно преимущество открытого способа. В других случаях для глубоко залегающих крутопадающих слепых рудных тел, например, типа Северо-Песчанских железорудных на Урале, ряда жильных месторождений

При открыто подземной разработке месторождения наиболее простой метод установления границ открытого и подземного способов основан на равенстве себестоимости добычи руды при том или ином способах:

а_п=с₀+bК_r 1.7

откуда граничный коэффициент вскрыши (т/т)

1.8

где а_п и с₀ – себестоимость добычи руды подземным и открытым способами, руб/т;

b – себестоимость одной тонны вскрышных работ, руб.

Первый – месторождение горизонтальное или пологопадающее.

При Н/mв > Kгр применяют подземный способ разработки (Н – мощность горных пород над рудным телом, mв – вертикальная мощность рудного тела).

Второй – месторождение наклонное или крутопадающее. В этом случае определяется предельная глубина карьера

, м,

где Нпр – предельная глубина карьера;

mг - горизонтальная мощность залежи, м;

, - углы откоса бортов карьера по висячему и лежачему бокам: =40-45 град,   =35-40 град;

- граничный коэффициент вскрыши, м3/м3;  =7-8 и =8-10 - для железорудных месторождений, соответственно, мощностью до 25 и более 25 м;

= 10-12 и = 12-15 -для руд цветных металлов, соответственно, выше указанной мощности.

Все запасы, располагающиеся ниже дна карьера, подлежат выемке подземным способом, а контуры карьера должны быть учтены при выборе мест заложения вскрывающих подземных выработок и промплощадок шахт.