Обоснование технологии консервации открытых горных выработок при разработке месторождений строительных горных пород

Консервация горных предприятий непосредственно связана с рациональным недропользованием, которое приобретает особую значимость в период становления рыночной экономики, лицензирования различных видов деятельности, в том числе и недропользования. Закон Российской Федерации «О недрах» предусматривает консервацию предприятий по добыче полезных ископаемых по истечении срока действия лицензии или при досрочном прекращении пользования недрами. Досрочное прекращение пользования недрами наступает в случаях временной невозможности или нецелесообразности дальнейшей эксплуатации горного предприятия по технико-экономическим, экологическим, горнотехническим и другим причинам.

Для карьеров прекращение пользования недрами наступает при остановке горных работ на срок, превышающий длительность технологических перерывов, предусматриваемых Рабочим проектом разработки месторождения. В этом случае возникает необходимость выполнять мероприятия по консервации карьера.

Наиболее часто приостанавливают свою деятельность карьеры по разработке общераспространенных полезных ископаемых и переработке их на природные строительные материалы. Академик Ржевский В. В. выделил их в отдельную группу — карьеры строительных горных пород. Особенностью этих карьеров является их многочисленность (по данным различных источников их количество в России превышает 5000), небольшие геометрические параметры, использование мобильной техники при незначительной производственной мощности. Работа этих карьеров в значительной мере подвергнута конъюнктуре рыночных взаимоотношений, они часто останавливают свою деятельность на длительные сроки без каких-либо консер-вационных мероприятий. При этом открытые горные выработки представляют реальную опасность, связанную с падением людей и животных в карьеры, с несчастными случаями при несанкционированной выемке полезного ископаемого вручную или средствами малой механизации. Не законсервированные открытые горные выработки негативно влияют на качество вскрытых запасов полезного ископаемого и его сохранность. «Брошенные» карьеры часто превращаются в несанкционированные свалки бытовых и промышленных отходов, существенно ухудшая экологию района. В этой связи обоснование технологии консервации открытых горных выработок при остановке работы карьеров строительных горных пород является актуальной задачей.

Объектом исследования в данной работе являются карьеры строительных горных пород, приостановившие свою деятельность по технико-экономическим причинам, как правило, связанных с нестабильностью рыночных отношений.

Идея работы заключается в том, что на карьерах строительных горных пород к любому моменту остановки их деятельности должны быть выполнены мероприятия по консервации, которые разрабатываются при проектировании карьера и выполняются совместно с производством горных работ.

Цель работы состоит в разработке технологических схем консервации открытых горных выработок с учетом принимаемых при проектировании решений по разработке и рекультивации нарушенных горными работами земель, обеспечивающих постоянную и эффективную консервацию в соответствии с требованиями промышленной безопасности и рационального недропользования.

Научные положения, выносимые на защиту.

В работе установлено что:

— технология консервации открытых горных выработок должна определяться на стадии проектирования совместно с основными технологическими решениями по разработке и рекультивации карьера с учетом обеспечения промышленной безопасности и рационального землепользования;

— обвалование открытых горных выработок производится совместно с вскрышными работами, его параметры и трудоемкость находятся в прямой зависимости от длины фронта вскрышных работ и скорости его подвигания. При длительной остановке работы карьера рабочий борт выполаживается, его параметры и схема выполаживания, в основном, зависят от направления рекультивации, глубины и периметра карьера, значения среднего коэффициента вскрыши;

— реализация технико-экономических мероприятии консервации целесообразна при возможном оживлении рынка сбыта, когда с учетом преобладания интересов карьера затраты, связанные с консервацией, ниже суммы совокупного денежного выражения оцененных позитивных последствий консервации и положительных результатов деятельности — дохода карьера после консервации.

Обоснованность и достоверность научных положений подтверждаются представительным анализом состояния горных работ и положения с консервацией открытых горных выработок на карьерах строительных горных пород, результатами проектных проработок, рекомендованных технологических решений, достаточной сходимостью расчетных данных с фактическими результатами и положительным эффектом при консервации Линевского и Каменского карьеров ГП «Волгоградавтодор».

Научное значение заключается в установлении зависимостей параметров технологических схем консервации от геометрических параметров карьера, свойств разрабатываемых пород и среднего значения коэффициента вскрыши, на основании которых выполнена типизация карьеров, позволившая разработать методику по определению направлений консервацииразработана методика технико-экономической оценки консервации карьера.

Практическое значение состоит в том, что для условий карьеров строительных горных пород разработаны технологические схемы, позволяющие на стадии проектирования решать задачи эффективной консервации открытых горных выработок и осуществлять их в процессе производства горных работ, поддерживая карьер в постоянной готовности к консервации.

Реализация результатов работы осуществлялась при консервации Линевского и Каменского карьеров ГП «Волгоградавтодор». Разработаны рекомендации по проектированию мероприятий при консервации карьеров строительных горных пород, принятые Управлением Нижне-Волжского округа Госгортехнадзора России, 7.

Результаты работы докладывались на симпозиумах «Неделя горняка-97», «Неделя горняка-98» (МГГУ, Москва) и на Международной научно-технической конференции «Проблемы охраны производственной и окружающей среды» (Волгоград, 1998 г.).

Автор приносит искреннюю благодарность коллективу кафедры технология, организация и механизация открытых горных работ МГГУ за поддержку и помощь в процессе обучения и выполнения диссертационной работы и признателен за помощь профессору П. И. Томакову.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, содержит 32 рис., 17 табл., список использованных источников из 80 наименований.

Выводы по главе.

1. В данной главе разработаны методические основы экономического обоснования консервации карьера.

2. Консервация и расконсервация карьера предполагают необходимость учета возможных последствий или событий, которые влияют на величину затрат и результатов.

Необходимые денежные средства должны учитываться исходя из целевого назначения (консервацию, содержание и обслуживание законсервированного карьера, социальную защиту работников, расконсервацию).

3. Установлено, что оценка имущественного комплекса карьера должна осуществляться по рыночной стоимости с учетом ее особенностей, полезных свойств и способности приносить прибыль, при этом обязательным условием является выбор методов оценки (затратный, доходный, сравнительный).

4. Расчетом установленный при посредстве четырех групп индикаторных показателей уровень финансовой устойчивости указывает на необходимость принятия мер по стабилизации финансово-хозяйственной деятельности карьера.

5. Оценка стоимости запасов месторождения полезных ископаемых осуществлена на основе рентного подхода и доказана их перспективная эксплуатация после оживления рынка сбыта товарной продукции карьера.

Заключение

.

В результате выполненных в работе исследований дано научное обоснование технологии консервации открытых горных выработок при разработке месторождений строительных горных пород.

Проведенные исследования дают основания сделать следующие выводы и рекомендации:

1. Мероприятия по консервации открытых горных выработок должны разрабатываться на стадии проектирования карьеров строительных горных пород и выполняться в два этапа:

— на первом этапе совместно с вскрышными работами выполняется обвалование открытых горных выработок оградительным валом;

— на втором этапе, при долговременной консервации, производят выполаживание рабочих бортов карьера с учетом требований рекультивации нарушенных горными работами земель.

2. Для карьеров производительностью до 300 тыс. м3 в год и скоростью подвигания вскрышного фронта не более 100 м в год рекомендована обваловка из пород вскрыши бульдозерами ограждающим валом удельной емкостью 1315 м /м. Шаг переноса ограждающего вала должен соответствовать годовому или сезонному подвиганию фронта вскрышных работ, при этом бульдозеру среднего класса достаточно для обвалования 1−2 недели работы в начале сезона.

3. Наиболее рационально для карьеров глубиной 40−50 м выполаживать борта карьера до угла откоса в 18−25° планированием бульдозерами, при этом длина откоса не должна превышать 100 м.

4. Выполаживание откосов бортов карьера засыпкой возможно при достаточном наличии вскрышных пород, при этом направления консервации для различных глубин карьера будут следующими:

— сельскохозяйственное под пастбище или сенокос: при Кв=0,5 м3/м3 — 35 мприКв=0,3 м3/м3- 15 м и приКв=0,2 м3/м3 — Юм;

— лесохозяйственное: при Къ=0,5 м3/м3 — 40 мпри Кв=0,3 м3/м3 — 30 м и при Кв=0,2 м3/м3 — 20 м;

— санитарно-техническое: при Кв=0,5 м3/м3 — 40 мпри Кв~0,3 м3/м3 — 40 м и при Кв=0,2 м3/м3 -30 м.

5. Разработана методика, позволяющая определить параметры буровзрывных работ при выполаживании откоса борта карьера, сложенных крепкими породами.

6. С учетом разработанной методики оценки консервируемых запасов полезного ископаемого установлены принципы расчета экономической эффективности консервации карьера. Для Каменского карьера возобновление горных работ и производственно-торговой деятельности может обеспечить расчетный положительный эффект около 1200 тыс. руб.