Substantiation of the method of determination the open-cast mine final con-tours taking into account the transport parameters

Abstract

Purpose. Development and justification of the methodology for setting the boundary contours of the quarry and the payback period of capital investments for the development of the deposit in an open way, taking into account the parameters of transport, certainly the distance of transporting the rock mass and the production cost of 1 ton-kilometer. Methods. The developed methodology was tested on a model of a mold-shaped deposit, built using the AutoCAD software. The model parameters were adopted close to bedding conditions of Novo-Dmytrivsk brown coal deposit. The data on geological cross-sectional area, area of mineral contacts with overburden rocks, rock and mineral volumes by stages and in horizontal layers are rec-orded in an Excel electronic data table, which is the base for calculation economic and mathematical model for a deposit open-cast mining. The model takes into account the volume of mining rocks, their excavation cost, production cost and transportation distance. Results. Based on the constructed economic and mathematical model, the dependences of min-ing volumes, its cost and overburden coefficients for different mining stages and depending on the year of mining production operation were built. By analyzing the data obtained, a significant influ-ence of the transport parameters on the mining cost has been established, which is not observed in the overburden coefficient dynamic figures by stages and years. Scientific novelty. The relevancy of designing and planning of open-cast mining works by com-parison of “geological” overburden coefficients with “economical” ones was simplified, the possibil-ity and feasibility of comparison the actual and acceptable costs for deposit development was con-firmed. Practical value. The developed the calculating method for setting the boundary contours of the quarry and the payback period of capital investment allows to design and plan the open-cast mining of minerals with higher accuracy and, in the near future, allows to create on its base a software com-plex for automated mining design.

Мета. Розроблення і обґрунтування методики встановлення граничних контурів кар’єра і терміну окупності капітальних інвестицій на розроблення родовища відкритим способом із урахуванням параметрів транспорту, а саме відстані транспортування гірничої маси і собіва-ртості 1 тонно-кілометру.

Методика. Розроблена методика апробована на моделі родовища мульдоподібної форми, по-будованої із застосуванням програмного забезпечення AutoCAD. Параметри моделі прийняті наближеними до умов залягання Ново-Дмитрівського родовища бурого вугілля. Дані про площі геологічного перерізу, площі контактів корисної копалини із породами розкриву та об’єми гірських порід і корисних копалин за етапами і в горизонтальних шарах занесені в електронну таблицю Excel, на базі якої побудована економіко-математична модель розроб-лення родовища відкритим способом. В моделі враховані об’єми видобування порід, їх вар-тість екскавації, собівартість та відстань транспортування.

Результати. На базі побудованої економіко-математичної моделі побудовані залежності об’ємів видобування, його вартості та коефіцієнтів розкриву для різних етапів розробки та в залежності від року існування гірничовидобувного виробництва. Шляхом аналізу отриманих даних, встановлено значний вплив параметрів транспорту на вартість гірничих робіт, який на графіках динаміки коефіцієнтів розкриву в етапах та за роками не спостерігається.

Наукова новизна. Спростована актуальність проектування та планування відкритих гірни-чих робіт шляхом порівняння «геологічних» коефіцієнтів розкриву із «економічними», підт-верджена можливість і доцільність порівняння фактичних і припустимих витрат на розроб-лення родовища.

Практична значимість. Розроблена методика розрахунку встановлення граничних контурів кар’єра і терміну окупності капітальних інвестицій дозволяє вести проектування і плануван-ня відкритої розробки родовищ корисних копалин з більш високою точністю і, в найближчу перспективу, дозволяє створити на її базі програмний комплекс автоматизованого проекту-вання гірничих робіт.

Цель. Разработка и обоснование методики установления предельных контуров карьера и срока окупаемости капитальных инвестиций на разработку месторождения открытым спо-собом с учетом параметров транспорта, а именно расстояния транспортировки горной массы и себестоимости 1 тонно-километра.

Методика. Разработанная методика апробирована на модели месторождения мульдообраз-ного формы, построенной с применением программного обеспечения AutoCAD. Параметры модели приняты приближенными к условиям залегания Ново-Дмитриевского месторожде-ния бурого угля. Данные о площади геологического сечения, площади контактов полезного ископаемого с породами вскрыши и объемы горных пород и полезных ископаемых по эта-пам и в горизонтальных слоях занесены в электронную таблицу Excel, на базе которой пост-роена экономико-математическая модель разработки месторождения открытым способом. В модели учтены объемы добычи пород, их стоимость экскавации, себестоимость и расстояние транспортировки.

Результаты. На основании построенной экономико-математической модели получены за-висимости объемов добычи, её стоимости и коэффициентов вскрыши для различных этапов разработки и в зависимости от года существования горнодобывающего производства. Путем анализа полученных данных установлено значительное влияние параметров транспорта на стоимость горных работ, которое на графиках динамики коэффициентов вскрыши в этапах и по годам не наблюдается.

Научная новизна. Опровергнута актуальность проектирования и планирования открытых горных работ путем сравнения «геологических» коэффициентов вскрыши с «экономиче-скими», подтверждена возможность и целесообразность сравнения фактических и допус-тимых расходов на разработку месторождения.

Практическая значимость. Разработаная методика расчета установления предельных кон-туров карьера и срока окупаемости капитальных инвестиций позволяет вести проектирова-ние и планирование открытой разработки месторождений полезных ископаемых с более высокой точностью и в ближайшей перспективе, позволяет создать на ее базе программный комплекс автоматизированного проектирования горных работ.