Substantiation of resource-saving technology when mining the deposits for the production of crushed-stone products

Abstract

Purpose. Scientific substantiation of the expedient depth of mining the non-metallic deposits of rocky minerals on the basis of mathematical and statistical methods, which will ensure resource-saving and rational use of natural resources. Methods. To solve the purpose set, the following methods are used: graphical-analytical – when optimizing the maximum depth of mining the deposits of building materials, and the method of mathematical modeling – for determining the maximum depth of mining the non-metallic deposits with internal dumping. By means of statistical processing according to systematized types of deposits, the patterns of a change in the maximum depth of mining the basic deposits, depending on the main parameters of the quarry field, have been studied. Findings. A new methodology, which is distinguished by taking into account in-pit dumping, has been developed for calculating the maximum depth of granite quarries, which most of all influences the efficiency of mining operations and the value of economic indicators while ensuring the maximum economic effect with the achievement of a rational maximum depth of mining the deposit. A new, theoretically substantiated methodology has been created for determining the maximum depth of mining the mineral deposits for the production of crushed-stone products while providing the resource- and land-saving during the quarry operation. Originality. For the first time for these deposits, the dependence of their maximum mining depth on the main parameters of the quarry field and the place of internal dumping of overburden rocks has been determined. This has become a determining factor in the appropriate mining of deep non-metallic deposits of building materials with internal dumping, which provides a minimal land disturbance. Practical implications. The research results have been tested and implemented in working projects for mining the Liubymivske, Chaplynske, Pervomaiske, Mykytivske, Trykratske and Novoukrainske granite deposits; as a result of additional mining of mineral reserves, their additional increment in the volume from 1 to 48 million m3 is possible, which will ensure 5-40 years of sustainable operation of the mining enterprise.

Мета. Наукове обґрунтування доцільної глибини розробки нерудних родовищ скельних корисних копалин на основі математичних і статистичних методів, що забезпечить ресурсозбереження та раціональне використання природних ресурсів. Методика. Для вирішення поставленої мети використані наступні методи: графо-аналітичний – при оптимізації максимальної глибини розробки родовищ будівельних матеріалів, а також метод математичного моделювання – для визначення максимальної глибини розробки нерудних родовищ із внутрішнім відвалоутворенням. Дослідження закономірностей зміни максимальної глибини розробки базових родовищ від головних параметрів кар’єрного поля виконано шляхом статистичної обробки за систематизованими типами родовищ. Результати. Розроблена нова методика розрахунку граничної глибини гранітних кар’єрів, що відрізняється врахуванням внутрішньокар’єрного відвалоутворення, яке найбільше впливає на ефективність ведення гірничих робіт і величину економічних показників при забезпеченні максимального економічного ефекту з досягненням раціональної граничної глибини відпрацювання покладу. Створено нову, теоретично обґрунтовану, методику визначення граничної глибини розробки родовищ мінеральної сировини для виробництва щебеневої продукції із забезпеченням ресурсо- та землезбереження в процесі експлуатації карєрів. Наукова новизна. Вперше для зазначених родовищ встановлена залежність їхньої граничної глибини відпрацювання від головних параметрів кар’єрного поля та місця формування внутрішнього відвала розкривних порід, що стало визначальним фактором доцільної розробки глибоких нерудних родовищ будівельних матеріалів із внутрішнім відвалоутворенням при мінімальному порушенні земель. Практична значимість. Результати досліджень апробовані та впроваджені у робочих проектах розробки Любимівського, Чаплинського, Первомайського, Микитівського, Трикратського та Новоукраїнського родовищ гранітів; в результаті дорозвідки запасів корисної копалини можливе їх додаткове прирощення у обсязі від 1 до 48 млн м3, що забезпечить 5-40 років сталого функціонування гірничодобувного підприємства.

Цель. Научное обоснование целесообразной глубины разработки нерудных месторождений скальных полезных ископаемых на основе математических и статистических методов, что обеспечит ресурсосбережение и рациональное использование природных ресурсов. Методика. Для решения поставленной цели использованы следующие методы: графо-аналитический – при оптимизации максимальной глубины разработки месторождений строительных материалов, а также метод математического моделирования – для определения максимальной глубины разработки нерудных месторождений с внутренним отвалообразованием. Исследование закономерностей изменения максимальной глубины разработки базовых месторождений от основных параметров карьерного поля выполнено путем статистической обработки по систематизированным типам месторождений. Результаты. Разработана новая методика расчета предельной глубины гранитных карьеров, отличающаяся учетом внутрикарьерного отвалообразования, которое больше всего влияет на эффективность ведения горных работ и величину экономических показателей при обеспечении максимального экономического эффекта с достижением рациональной предельной глубины отработки месторождения. Создана новая, теоретически обоснованная, методика определения предельной глубины разработки месторождений минерального сырья для производства щебеночной продукции с обеспечением ресурсо- и землесбережения в процессе эксплуатации карьеров. Научная новизна. Впервые для указанных месторождений установлена зависимость их предельной глубины отработки от главных параметров карьерного поля и места формирования внутреннего отвала вскрышных пород, что стало определяющим фактором целесообразной разработки глубоких нерудных месторождений строительных материалов с внутренним отвалообразованием при минимальном нарушении земель. Практическая значимость. Результаты исследований апробированы и внедрены в рабочих проектах разработки Любимовского, Чаплинского, Первомайского, Никитовского, Трикратского и Новоукраинского месторождений гранитов; в результате дораз-ведки запасов полезного ископаемого возможно их дополнительное приращение в объеме от 1 до 48 млн м3, что обеспечит 5-40 лет устойчивого функционирования горнодобывающего предприятия.