Потери и засорение полезных ископаемых при применении гидромолота

где Ц – цена продукции обогатительной фабрики за 1т.; С_к – содержание полезного компонента в балансовых запасах; И_О – коэффициент извлеченеия в концентрат при обогащении; З_В – себестоимость 1т. вскрыши без транспорта; З_Д – себестоимость добычи 1т. руды без транспорта; З_П – себестоимость переработки 1т. руды; З_ТР – разница себестоимости транспортировки 1т. руды на фабрику и 1т. вскрыши в отвал; экономический ущерб от вовлечения в добычу и переработку 1т. засоряющих пород:

где C_b – содержание полезного компонента.

Коэффициент оптимального соотношения позволяет минимизировать экономические ущербы в зависимости от ситуации на рынке полезных ископаемых. Таким образом, величина потерь и засорения является не следствием принятых технологий и схем ведения горных работ, а напрямую зависит от того, что для предприятия менее убыточно в текущий отрезок времени: терять запасы в недрах, либо вовлекать в процесс обогащения некондиционных породы.

Положение контура выемки зависит от оптимального соотношения между потерями и засорением.

Высота треугольника потерь (оптимальное положение контура выемки)

где γ_p – плотность руды, т/м³; γ_b – плотность породы, т/м³; H – высота уступа, м.

На рис. 1 показана предлагаемая схема к определению потерь и засорения при безвзрывной отбойке гидравлическим отбойным агрегатом.

Средневзвешенная (согласным и несогласным забоем) площадь треугольника потерь определяется из выражения:

где к – коэффициент, учитывающий долю контактов отрабатываемых согласным и несогласным забоем: 1–100% контактов отрабатывается согалсным забоем, 0–100% контактов отрабатывается несогласным забоем; α – угол падения залежи; β – угол откоса рабочего уступа.

Рис. 1. Схема к определению потерь и засорения при безвзрывной отбойке гидравлическим отбойным агрегоатом: М_Г – горизонтальная мощность залежи, м; Н – высота уступа, м; S_P – площадь треугольника потерь, м; S_В – площадь треугольника засорения; S_b – ширина зоны изменчивости положения контура выемки, м; а – угол при вершине треугольника потерь или засорения; h_P – высота треугольника потерь полезного ископаемого, м; h_B – высота треугольника засорения вмещающими породами, м.

Средневзвешенная (согласным и несогласным забоем) площадь треугольника засорения:

Балансовые запасы на метр длины контакта определяются из выражения [6]:

где М_Г – средняя горизонтальная мощность залежи, м; Н – высота уступа, м; γ_p – плотность руды, т/м³;

Абсолютные потери на метр длины контура:

где S_P – площадь треугольника потерь, м; γ_p – плотность руды, т/м³;

Абсолютное засорение на 1м. длины контура:

где S_b – площадь треугольника засорения, м; γ_B – плотность породы, т/м³;

Суммарные нормативные потери по обоим контурным зонам:

где к_З – коэффициент учитывающий количество контактных зон, при наличии контакта со стороны висячего и лежачего бока; П₂ – потери при транспортировке; П₃ – потери при разгрузке и зачистке уступов; Б – балансовые запасы.

Суммарное нормативное засорение по обеим контурным зонам:

P₂ – засорение при экскавации; Р_a – абсолютное засорение на 1 м длины контура; Б – балансовые запасы; к_З – коэффициент учитывающий количество контактных зон, при наличии контакта со стороны висячего и лежачего бока;

Экономическая целесообразность и себестоимость применения того или иного способа отбойки горной породы и соответствующей ей технологии, в частности безвзрывной, зависит от многих факторов и, в первую очередь, от физико-механических характеристик горной породы, ее прочности и трещиноватости. По данным исследований, применение гидравлических молотов себя оправдывает при разработке крепких и абразивных пород. Фактор трещиноватости являющийся усложняющим при буровзрывном способе, при безвзрывном, наоборот, является благоприятным, способствующим эффективному разрушению массива [2, 3].

К основным достоинствам безвзрывной технологии разрушения горного массива, в частности при применении гидромолота, по сравнению с традиционной буровзрывной технологией, можно отнести следующее:

• снижение уровня потерь и засорений за счет более тщательной проработки контактных зон порода-руда;
• возможность ведения селективной выемки различных сортов руды;
• снижение загрязнения окружающей среды в районе ведения горных работ за счет отсутствия выбросов вредных газов и пыли;
• отсутствие сейсмического эффекта, сопровождающего взрывные работы;
• снижение уровня шума;
• увеличение производительности труда, как следствие ведения непрерывного производственного процесса, не свойственного для буровзрывной технологии;
• снижение себестоимости добычи полезного ископаемого за счет исключения расходов связанных с БВР;
• улучшение качества продукции карьера – нет микротрещин, нет смешивания сортов руд.

Список использованной литературы

1. Каркашадзе Г. Г. Механическое разрушение горных пород, М.; МГГУ, 2004
   
2. Холодняков Г. А., Лигоцкий Д. Н., Половинко A. B. Малоотходная и экологичная технология добычи полезных ископаемык на карьерах с помощью гидромолотов Записки Горного института №180, Санкт-Петербург, 2009, стр. 15–17.
   
3. Холодняков Г. А., Лигоцкий Д. Н., Половинко A. B. Открытая разработка месторождений полезных ископаемых с использованием гидромолотов Освоение минеральных ресурсов севера: проблемы и решения. Труды 8-ой международной научно-практической конференции Том 1, г.Воркута, 2010, стр. 171–174
   
4. Отраслевая инструкция по определению, учету и нормированию потерь при разработке железорудных, марганцевых и хромитовых месторождений на предприятиях Министерства черной металлургии СССР, Белгорород, ВИОГЕМ, 1975.