Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Месторождения определенных металлических полезных ископаемых России формируются в виде единичных крупных объектов. Большой разрыв в объемах запасов между месторождениями не способствует развитию средних и мелких месторождений. Помимо этого, большинство крупных по запасам месторождений остается невостребованным в связи с низким содержание полезного компонента в рудах или сложным качеством руд.

Технология разработки малых россыпей с низким содержанием полезного компонента с использованием мобильного горно-обогатительного оборудования обеспечивает возможность включения в сферу освоения непромышленных и техногенных месторождений.

Критерием эффективности является рентабельность инвестиций в освоение месторождения. Обеспеченность запасами является определяющим фактором при оценке эффективности освоения месторождения для всех способов разработки.

На рисунке 1.2 показано отношение числа месторождений с запасом песков менее 200 тыс. к общему числу месторождений [8,9].

Рисунок 1.2 – Отношение числа месторождений с запасами песков менее 200 тыс. к общему числу месторождений

На основании технико-экономической оценки разработки россыпных месторождений золота, обеспеченность запасами песков в объеме менее 200 тыс. и промышленными запасами золота, не превышающими 50 кг, свидетельствуют о нерентабельности промышленного освоения подобного месторождения.

На рисунке 1.3 показано отношение числа месторождений с запасами золота менее 50 кг на общее число месторождений [8,9].

Рисунок 1.3 – Отношение числа месторождений с запасами золота менее 50 кг к
общему числу месторождений

Подобные месторождения остаются невостребованными к промышленному освоению не только из-за низкого содержания запасов, но и достаточно сложных горно-геологическими условий (наличие сезонной мерзлоты, сложный рельеф местности, повышенное содержание валунов и т.п.), что затрудняет их освоение.

1.4 Принципы освоения территориально-сближенных
месторождений

Группа месторождений – это некоторое количество месторождений, объединенных между собой по ряду каких-либо общих признаков, формирующих эту группу. Среди основных признаков, формирующих группу месторождений, выделяют территориальную близость месторождений и единство их горно-геологической структуры. Критерии для определения группы территориально-сближенных месторождений базируются на признаках, характеризующих месторождение как основной элемент группы.

Главной характеристикой промышленной ценности месторождения служат три группы факторов [14]:

– социально-экономические;

– экономико-географические.

– горно-геологические;

Социально-экономические факторы характеризуют:

– значение полезного ископаемого для народного хозяйства страны;

– степень обеспеченности страны этим полезным ископаемым.

Экономико-географические факторы характеризуют:

– природные и экономические условия района месторождения;

– энергетические и транспортные условия;

– уровень обжитости района;

– наличие базы других полезных ископаемых.

Горно-геологические факторы определяют:

– масштаб горнорудного предприятия;

– горнотехнические условия освоения месторождения;

– качество полезного компонента;

– скопления и содержание полезных компонентов и их запасы;

– горно-геологические условия эксплуатации месторождения.

Технологические возможности совместной добычи полезных ископаемых группы месторождений и создание общей инфраструктуры позволяет сформировать группу ТСМ. Для определения возможности создания общих объектов инфраструктуры для группы ТСМ используются следующие факторы:

– горно-геологические: взаимное расположение месторождений; количество месторождений; качество руд месторождений; рельеф земной поверхности;

– технологические: возможность совместной разработки определенных типов руд;

– экономико-географические: имеющиеся или создаваемые объекты инфраструктуры, которые могут быть использованы совместно.

Обычно в пределах одной речной долины наряду с доступными месторождениями имеются месторождения с малым запасом полезных ископаемых. Зачастую они не вовлекаются в разработку ввиду их нерентабельности. Однако в ряде случаев их совместная разработка может оказаться экономически выгодной.

В работе [6] дается обоснование рациональной технологии разработки малых континентальных россыпных месторождений золота с использованием мобильного стационарно-промывочного прибора. Эта технология обеспечивает возможность освоения непромышленных месторождений с увеличением золотодобычи на 10-15%. Таким образом, использование мобильного СПП является перспективным при освоении месторождений с малым содержанием ценных компонентов.

Одним из составляющих рентабельности освоения месторождений являются удельные амортизационные отчисления. При совместной разработке близко расположенных месторождений зачастую имеется возможность использования единой инфраструктуры и основного горнотранспортного оборудования. За счет этого удельные амортизационные отчисления снижаются, повышая общую рентабельность разработки.

Алгоритм включения в совместную разработку месторождений выглядит следующим образом:

1) выбирается базовое месторождение с наибольшим содержанием полезного компонента или с наибольшими запасами;

2) определяется вероятность его вовлечения в разработку и удельные эксплуатационные затраты;

3) суммируются запасы базового месторождения и запасы месторождения, близко расположенного к базовому;

4) определяются вероятность вовлечения и удельные эксплуатационные затраты на разработку двух месторождений, как если бы они представляли собой одно месторождение [11].

Данный алгоритм повторяется для каждого месторождения, вовлекаемого в общую разработку. При этом контролируется, чтобы удельные эксплуатационные затраты на совместную разработку не превышали затрат, которые потребовались бы при самостоятельной разработке базовой россыпи.

Для определения рационального срока разработки месторождения используется формула Тейлора [10]:

где – рациональный срок разработки месторождения, лет; – балансовые запасы месторождения.

После того, как определены месторождения, вовлеченные в совместную разработку, по формуле (1.1) устанавливается срок разработки суммарных запасов. Такой способ позволяет целенаправленно планировать совместную разработку близко расположенных месторождений с низким содержанием полезных компонентов. При совместной разработке россыпей одной речной долины доступность суммарных запасов определяется доступностью базового месторождения и практически не изменяется при вовлечении в разработку бедных и мелких месторождений [11,12].

1.5 Типы освоения территориально-сближенных месторождений

Одним из этапов при формировании и оценки экономической эффективности разработки группы территориально-сближенных месторождений является выбор варианта разработки группы ТСМ. При этом возможны два варианта вовлечения месторождений группы в эксплуатацию: параллельный и смешанный.

При параллельном освоении все месторождения группы одновременно вовлекаются в производство. Это позволяет:

– максимально оптимизировать производственные мощности и технологические процессы переработки сырья;

– определить оптимальное расположение всех производственных мощностей группы;

– в значительной степени снизить такие инфраструктурные издержки, как транспорт и электричество, необходимые для первичного освоения исследуемого района.

Недостатками такого варианта освоения являются:

– высокие первоначальные затраты на освоение группы ТСМ;

– сложность в формировании производственно-технологической цепочки;

– высокая экологическая нагрузка на начальных этапах освоения месторождений.

Вариант смешанного освоения группы месторождений постепенным вовлечением подгрупп месторождений определенных типов в разработку. Последовательность вовлечения подгрупп месторождений в разработку определяется с учетом спроса продукции, развития инфраструктуры, финансовых и технических возможностей.

Преимуществами смешанного освоения ТСМ являются:

– равномерное распределение затрат по времени на месторождения;

– снижение начальных капитальных вложений;

– гибкость в порядке вовлечения подгрупп месторождений в разработку;

– возможность определить оптимальные темпы развития инфраструктуры осваиваемого района;

– возможность покрытия части затрат на освоение новых месторождений за счет получения прибыли от функционирующих и разрабатываемых подгрупп месторождений.

В варианте смешанной разработки значительно увеличивается срок эксплуатации всей группы месторождений. В результате последовательного вовлечения месторождений в разработку, возникает возможность перераспределения технических мощностей по мере снижения уровня добычи. Такой подход позволяет значительно снизить капитальные и обще-эксплуатационные затраты.

Оба представленных варианта освоения ТСМ являются достаточно эффективными, при этом каждый имеет свои особенности. Так, вариант параллельного освоения месторождений больше подходит для районов территориально-сближенных месторождений с небольшим количеством технологических подгрупп, а также для островостребованного или дефицитного компонента. Вариант смешанного освоения подходит для любых групп ТСМ ввиду его гибкости.

Таким образом, истощение высококачественных руд на эксплуатируемых месторождениях с высоким содержанием полезных компонентов привело к необходимости освоения месторождений с низким содержанием ценных компонентов, находящихся в неосвоенных районах. Поскольку число месторождений с низкими запасами полезных ископаемых занимает значительную долю от общего числа месторождений, технология использования мобильного стационарно-промывочного прибора при освоении подобных месторождений является перспективной.

Объединение территориально-сближенных месторождений, обладающих единством горно-геологической структуры, в группу и их освоение с использованием мобильного СПП (обогатительной фабрики) позволяет сократить удельные амортизационные расходы за счет использования единой инфраструктуры и основного горнотранспортного оборудования. Помимо этого, снижаются первоначальные капиталовложения, поскольку нет необходимости устанавливать обогатительную фабрику на каждое из осваиваемых месторождений. Все это позволяет в значительной степени увеличить рентабельность освоения месторождений. В качестве типа освоения ТСМ при создании программного комплекса используется тип параллельного освоения в виду малого числа добываемых компонентов и их подгрупп.

2 ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС РАСЧЕТА ОПТИМАЛЬНОГО

РАСПОЛОЖЕНИЯ ОБОГАТИТЕЛЬНОЙ ФАБРИКИ

2.1 Постановка задачи программного комплекса

Задачей разрабатываемого программного комплекса является нахождение оптимального расположения обогатительной фабрики, где показатель рентабельности фабрики будет принимать максимальное значение.

При размещении обогатительной фабрики в том или ином месте изменяется его удаленность от месторождений. В зависимости от расстояния от месторождения до фабрики изменяются расходы на доставку горной породы к фабрике, а, следовательно, и рентабельность фабрики.

Разработка программного комплекса подразумевает создание математической модели, которая имитирует процесс извлечения горных пород из месторождений и добычи полезных ископаемых на исследуемой территории.

Для составления математической модели выбран математический пакет Matlab R2013b. Выбранный математический пакет хорошо оптимизирован для работы с матричным типом данных. Ядро Matlab позволяет максимально просто и быстро работать с матрицами, что является немаловажным фактором при больших объемах данных.

Основная идея в создании математической модели заключается в разбиении исследуемой территории на элементарные участки местности заданного размера и представление полученного набора элементарных участков и всей территории в целом в матричный вид.

Критерием эффективности работы обогатительной фабрики является рентабельность отработки месторождений, которая вычисляется как соотношение чистого годового дохода от добычи полезных ископаемых на общепроизводственные расходы, возникающие в ходе добычи.

Составляющими чистого годового дохода от добычи полезных ископаемых являются:

– объем продуктивной горной массы, доставляемой на обогатительную фабрику;

– количество добываемых полезных ископаемых;

– содержание полезного ископаемого в единице объема горной массы;

Характеристики

Список файлов ВКР