Установление кондиций на руду

Прикладные вопросы проектирования. Оценка запасов месторождения. Установление кондиций на руду. Извлекаемая ценность многокомпонентных руд. Учет времени при оценке проектирования разработки месторождений

Оценка месторождения. Валовая ценность рудызависит от содержания полезных компонентов. Нередко ценными оказываются месторождения с невысоким содержанием полезных компонентов, но большие по запасам и расположенные в благоприятных условиях. Малоценным бывает месторождение с высоким содержанием, но малое по масштабам, глубоко залегающее или трудное для разработки.

Для практической оценки запасов наиболее важным показателем является извлекаемая ценность добываемой рудной массы, поскольку в качестве критерия ценности месторождения принимаются показатели прибыли или дифференциальной горной ренты, которые являются разностью между ее извлекаемой ценностью и затратами (руб/т) на добычу и переработку

где с_д - затраты на добычу и переработку 1 т рудной массы; d - прибыль, получаемая в расчете на 1 т добытой рудной массы, руб; ц_д - извлекаемая ценность добытой рудной массы, руб/т.

Применяется также критерий ценности - прибыль (руб/т), отнесенная на 1 т руды балансовых запасов.

где П и Р потери и разубоживание руды, доли ед.

Затраты на добычу и переработку (руб/т) равны

где А₁ - условно-постоянная часть затрат на добычу руды (разведку, амортизацию, подготовительно-нарезные работы, отбойку и крепление) в расчете на 1 т руды балансовых запасов, руб; А₂ - условно-переменная часть затрат на добычу, транспорт и переработку в расчете на 1 т добываемой рудной массы.

Общая ценность месторождения (руб) в простейшем случае определяется по формуле

где Q - запас месторождения, т.

В последнее время большое число специалистов считают необходимым оценивать месторождения не по прибыли, а на основе дифференциальной горной ренты (дифференциального дохода), т.е. вместо отпускной цены использовать замыкающие затраты (на худших в отрасли или районе предприятиях З_з). Кроме того предлагается учитывать и капиталовложения. При этом абсолютная ценность 1 т руды месторождения (руб/т) определится по формуле

а суммарная общая ценность месторождения

где t - срок отработки месторождения, лет; А_к - годовая производственная мощность рудника в k-ом году.

При оценке месторождения важно также учесть эффективность капиталовложений, поэтому необходимо определить величину срока окупаемости (лет) капиталовложений

где А - годовая производственная мощность рудника, т/год; К и К_уд - сумма капитальных и удельных капитальных затрат.

При комплексном освоении недр эффективность определяется с учетом всех извлекаемых полезных компонентов. Ценность месторождения по отдельно взятому полезному компоненту определяется с учетом ценности теряемых компонентов и нарушенных ресурсов:

,

где Q_i – величина i-го ресурса, добываемого или теряемого при разработке месторождения, т; Q_р – запасы руды, т; n- количество ресурсов; Ц_i – ценность единицы i-го ресурса, руб/т; - ресурсы нарушенных при добыче земель, пород и воды.

С учетом комплексности использования ресурсов может оказаться, что в обжитых районах с ценными землями и другими природными ресурсами богатое по содержанию металлов месторождение будет менее ценным, чем более бедное по содержанию, но в менее обжитых районах с малопригодными для сельского хозяйства землями.

Минимальные запасы, при которых они относятся к коммерческим, устанавливают, исходя из расходов, связанных с их отработкой:

где К_д–капитальные вложения в проходку выработок, руб;
Ц_из– извлекаемая из 1 т руды ценность металлов, руб; З_ун– затраты на добычу и обогащение 1 т руды, руб; Н_у– налоги, платежи и отчисления, не входящие в затраты на 1 т руды; Е– минимальная норма прибыли (6 %); Р– величина разубоживания, доли ед.; П– величина потерь, доли ед.

Поскольку при проектировании разработки месторождений существует неопределенность в знании геологического строения, используется вероятностно-математическая модель, предусматривающая возможность количественной оценки распределения металлов, и связанных с этим инвестиций.

Чтобы оценить и оптимизировать объемы добычи и потоки инвестиций, необходима геологическая и экономическая информация. Разработка детализированного проекта разработки целесообразна, если не менее 80 % запасов месторождения относится к категории С₁.

Извлекаемая ценность добываемой рудной массы и затраты на добычу и переработку рудной массы при базовом варианте, например, применительно к условиям месторождения многокомпонентных руд цветных и благородных металлов могут быть определены (руб/т) по формулам:

где n и n_б – число цветных металлов и число благородных металлов в руде балансовых запасов; m – число концентратов, получаемых при обогащении рудной массы; с_i и с_бi –содержание i-го цветного и i-го благородного металла в руде балансовых запасов, % и г/т; П_б и Р_ббi – показатели потерь и разубоживания при базовом варианте, доли ед.; ε_оij и ε_обij – извлечение при обогащении i-го цветного и i-го благородного металла в j-й концентрат, доли ед.; ц_ij и ц_бij – цена i-го цветного и благородного металла в j-м концентрате, руб/т, руб/г; А₁, А₂, А₃ – затраты на погашение геологоразведочных работ, амортизацию, горно-подготовительные работы в расчете на 1 т руды балансовых запасов, руб/т; А₄ – затраты на последующие процессы добычи в расчете на 1 т добытой рудной массы, руб/т; А₅ – затраты на обогащение 1 т рудной массы, руб/т.

При новом варианте (с увеличенной высотой блока) извлекаемая ценность добываемой рудной массы и затраты на добычу и переработку определятся по формулам (руб/т):

где ε_оij и ε_обij – извлечение при обогащении i-го и i-го благородного металла в j-й концентрат при новом варианте, доли ед.; Ц_ij и Ц_бij - цены i-го цветного и i-го благородного металла в j-м концентрате, руб/т, руб/г. Остальные обозначения прежние.

Поскольку при повышенной высоте блоков представляется возможность увеличить производственную мощность рудника, то в условиях крутопадающих рудных месторождений увеличение высоты этажа несомненно обеспечит большую экономию даже в условиях подготовленных этажей. Переход на более высокие блоки на новых запасах позволит получить еще большую экономию. Еще большую экономию можно обеспечить, если перейти на упрощенные схемы подготовки блоков с торцевым выпуском и внедрить скоростные методы проходки горизонтальных и вертикальных выработок. Например, если вдвое ускорить проходку выработок и, соответственно, вдвое сократить время подготовки, то это равноценно увеличению вдвое подготовленных запасов. Однако в каждом конкретном случае необходимо точно установить величину эффекта от применения технологии разработки с повышенной высотой блоков. Высота блока (этажа) при которой будет обеспечена максимальная прибыль, может быть принята за оптимальный вариант. Больше этой высоты этаж увеличивать будет целесообразно только при существенном изменении применяемой техники и технологии горных работ. Например, при изменении схемы вскрытия и подготовки запасов. Высота этажа увеличивается от 50-60 до 100 м и более при использовании механизмов нового поколения, в том числе лифтовых подъемников для подъема людей, материалов, оборудования в блоки (рис. 11.1).

Рис. 11.1. Увеличенная высота этажа при системе подэтажного обрушения:

а - проекция на вертикальную плоскость; б - разрезы

Обычно при определении высоты этажа принимают к расчету только запасы руды выше эксплуатационного горизонта, что в какой-то мере ограничивает возможности увеличения высоты и запасов этажа. При слишком большой высоте этажа часто происходит разрушение днищ блоков, увеличивается разубоживание, а при недостаточно крутом падении залежей увеличиваются потери руды на лежачем боку. Для того, чтобы избежать этих отрицательных последствий или уменьшить их, на многих рудниках, особенно на рудниках, разрабатывающих наклонные рудные залежи, целесообразно отрабатывать с одного эксплуатационного горизонта запасы не только выше, но и ниже уровня этого горизонта, которые могут быть вскрыты и подготовлены с этого горизонта с помощью уклонов или спиральных съездов. При таком варианте вскрытия и подготовки обеспечивается резкое увеличение извлекаемых с одного горизонта запасов при снижении удельных капитальных затрат и сравнительно небольшой высоте блоков выше и ниже уровня эксплуатационного горизонта. Кроме этого представляется возможность увеличения производственной мощности рудника по сравнению с базовым вариантом (такой же высоты этажа, но только выше уровня основного эксплуатационного горизонта). Поскольку при новом варианте вскрытия по сравнению с базовым эксплуатационные затраты уменьшатся за счет сокращения их условно-постоянной составляющей.

По сравнению с базовым вариантом вскрытия и отработки только запасов выше горизонта при вскрытии и отработке запасов выше и ниже эксплуатационного горизонта извлекаемые запасы рудной массы увеличиваются в:

раз,

где q – доля увеличения извлекаемых запасов рудной массы при новом варианте вскрытия, доли ед.; П_б и Р_б – потери и разубоживание руды при базовом варианте вскрытия и отработки, доли ед.; П и Р – то же при новом варианте, доли ед.; h_б – высота этажа при базовом варианте, м; h_б+Δh – высота этажа при новом варианте, м.

Поскольку в пределах этажа высота блоков выше основного горизонта и ниже его может быть разной, то и соотношение числа блоков в подготовке и очистной выемке будет разным. Если высота этажа ниже основного горизонта, то очевидно, что число блоков в подготовке в нижней части должно быть больше, чем в верхней.

Общая производственная мощность рудника при таком варианте вскрытия и подготовки будет равна (т/год):

где N_ов и N_он – число блоков в очистной выемке запасов выше и ниже основного эксплуатационного горизонта; N_пв и N_пв – число блоков в подготовке запасов выше и ниже основного эксплуатационного горизонта; Р_ов и Р_пв, Р_он и Р_пн – производительность блоков на стадиях очистной выемки и подготовки запасов выше и ниже основного эксплуатационного горизонта, т/год.

Если за базовый вариант принять вскрытие и отработку этажей высотой h_б только выше основного горизонта, то при новом варианте она будет равна h=h_б+h_н, где h_б и h_н – высота этажа выше и ниже основного горизонта, то производственная мощность рудника при новом варианте будет равна (т/год):

где Р_об и Р_пб, Р_ноб и Р_нпб – производительность блоков высотой h_б и высотой h_н на стадиях очистной выемки и подготовки, т/год; N_об и N_пб, N_ноб и N_нпб – число блоков высотой h_б и высотой h_н на стадиях очистной выемки и подготовки.

Производственная мощность рудника при применении варианта вскрытия и подготовки запасов выше и ниже основного горизонта будет больше производственной мощности при применении базового варианта с такой же высотой этажа в А/А_б раз, а себестоимость добычи при новом варианте будет равна:

где ΔС_дб - дополнительные затраты, связанные с подготовкой блоков и эксплуатацией нижней части запасов этажа (ниже уровня основного эксплуатационного горизонта).

Кондиции на руду представляют собой совокупность требований к качеству полезных ископаемых в недрах и к горнотехническим условиям разработки, которые принимаются за основу при подсчете запасов и разделения их на балансовые и забалансовые. Часть кондиций - это предельные значения показателей качества руды, соблюдение которых обеспечивает экономичность капитальных и эксплуатационных затрат. Часто качественные кондиции на руду определяются количеством запасов и возможными масштабами горных работ. Кондиции бывают временные и постоянные, хотя фактически постоянные также периодически пересматриваются. Постоянные кондиции утверждаются ГКЗ (кроме золота, олова и некоторых других цветных и редких металлов, которые утверждаются соответствующими министерствами и ведомствами). Они разрабатываются проектными институтами по результатам детальной разведки, а для эксплуатируемых месторождений — по данным разведочных и эксплуатационных работ.

В соответствии с инструкцией ГКЗ по экономической оценке месторождений под кондициями на руду понимают:

1) минимальное промышленное содержание металлов в руде подсчетного блока;

2) допустимый коэффициент рудоносности (для весьма сложных месторождений);

3) бортовое содержание полезного компонента в отдельных пробах;

4) минимальную выемочную мощность рудного тела;

5) минимальное содержание попутных компонентов.

Кроме того, могут быть установлены кондиции по зольности (для угля), по кремниевому модулю как отношение Аl₂O₃ /SiO₂ для бокситов, по максимальной мощности прослойков пород внутри рудной залежи, по максимальному содержанию окисленных форм, вредных примесей и т.д.

Кондиции устанавливаются на определенный срок и периодически пересматриваются по мере изменения горно-геологических и экономических условий.

Минимальное промышленное содержание — это такое содержание полезных компонентов в руде, ниже которого руда данного месторождения становится непромышленной, т.е. экономически невыгодной для добычи и переработки. Оно необходимо при подсчете запасов для оценки включения в подсчет или исключения того или иного геологического блока. Как правило, минимальное промышленное содержание меньше среднего содержания металлов в запасах.

Дата добавления: 2014-11-25