Количественная оценка сложности разработки мелкомасштабных месторождений золота

Урбаев, Денис Александрович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Количественная оценка сложности разработки мелкомасштабных месторождений золота
ВАК РФ 25.00.22, Геотехнология(подземная, открытая и строительная)

Автореферат диссертации по теме "Количественная оценка сложности разработки мелкомасштабных месторождений золота"

На правах рукописи

УРБАЕВ ДЕНИС АЛЕКСАНДРОВИЧ

КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА СЛОЖНОСТИ РАЗРАБОТКИ МЕЛКОМАСШТАБНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЗОЛОТА

(НА ПРИМЕРЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЮГА ЦЕНТРАЛЬНОЙ СИБИРИ)

Специальность 25.00.22. - «Геотехнология» (подземная, открытая, строительная) но техническим наукам

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

КРАСНОЯРСК-2004

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Государственный университет цветных металлов и золота»

Научный руководитель:

кандидат технических наук, Вохмин Сергей Антонович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук Фрейдин Анатолий Маркович

кандидат технических наук Ушенин Валентин Павлович

Ведущее предприятие:

ОАО «Институт «Сибцветметниипроект»

Защита состоится 15 июня 2004 г. в 14 ч. 00 мин. в ауд. 237 у.к., на заседании диссертационного Совета Д 212. 095. 01 при ГОУ ВПО «Государственный университет цветных металлов и золота» по адресу: 660025, г. Красноярск, пр. им. газ. Красноярский рабочий, 95.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «ГУЦМиЗ» Автореферат диссертации разослан « ]_2_» мая 2004 I.

Учёный секретарь кандидат технических наук

диссертационного Совета " —¿ё^* В.Н. Морозов

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Россия обладает значительными запасами золота, но по добыче металла она отстает от других ведущих стран-производителей, главным образом ввиду недостатка финансовых ресурсов для разработки кр>пных месторождений. В связи с этим обстоятельством наиболее перспективной становится разработка мелких месторождений коренного золота, требующих относительно небольших капитальных вложений с коротким сроком возврата инвестиций.

Мелкие объекты рудной золотодобычи в основном представлены маломощными месторождениями жильного типа, чаще залегающими под крутым углом, что предопределяет подземный способ отработки. Для них характерны резкая изменчивость элементов залегания, неравномерность минерализации, что осложняет разработку и в конечном итоге отрицательно проявляется на технико-экономических показателях. Наряду с географической удаленностью при разработке данного типа месторождений в большой степени сказывается влияние природных факторов.

Встает вопрос об экономической обоснованности разработки того или иного конкретного мелкого месторождения с набором присущих ему природных показателей. В то же время, в условиях частых изменений рыночных цен на сырье, материалы и оборудование, при инфляционных процессах экономическая оценка становится краткосрочно действующей и мало достоверной Вследствие этою, исследования, связанные с разработкой механизма количественной оценки сложности природно-геологических условий мелкомасштабных месторождений золота, соответствия им технологических параметров добычных работ и влияния их на эффективность освоения подобных месторождений без прямого применения экономических показателей является актуальной задачей, имеющей важное научное и практическое значение.

Цель работы повышение эффективности предпроектных и проектных решений по освоению мелкомасштабных месторождений золота на основе количественной оценки сложности их разработки.

Идея работы заключается в оценке сложности природно-геологических условий и технологических параметров разработки мелкомасштабных месторождений золота путем учета совместного влияния нормированных величин существенности, изменчивости и значимости основных показателей на сложность отработки запасов.

Задачи исследования: 1. Выявить и систематизировать признаки и показатели природно-геологических условий и технологических параметров, влияющих на сложность разработки мелкомасштабных м?"Т"рпип''"та ЧГ'ЖУТО

РОС. Н и!(^НАЛЬНАЯ Б 1' ' '.КЕКА (-..•пербург 2(Х)£ РК

2. Разработать методику оценки сложности природно-геологических условий мелкомасштабных месторождений золота и технологических параметров их разработки, выявить ее структурные части и этапы.

3. Установить взаимосвязи и соответствие технологических параметров разработки мелкомасштабных месторождений золота сложности их природно-геологических условий.

4. Выявить для мелкомасштабных месторождений золота неопределенности и риски не подтверждения показателей за счет сложности природно-геологических и технологических факторов.

Методы исследования. В работе использована комплексная методика, включающая- анализ литературных источников, структурно-функциональный анализ и синтез, математическое моделирование, одно- и многомерная оптимизация для доказательства обоснованности выдвшаемых теоретических положений, апробацию результатов работы в сравнении с данными существующего опыта разработки мелкомасштабных месторождений.

Защищаемые научные положения:

1. Сложность природно-геологических условий и технологических параметров разработки мелкомасштабных месторождений золота оцениваю!ся количественно совместным учетом нормированных величин существенности, изменчивости и значимости, определяющих их признаков и показателей.

2. Соответствие технологии освоения мелкомасштабных месторождений золота природно-геологическим условиям определяется соотношением величин их сложностей.

3. Интегральный и частные показатели изменчивости и сложности обеспечивают формализацию, учет и управляемость горно-геологических рисков, при выборе параметров отдельных технологических процессов в конкретных горногеологических условиях месторождений.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается результатами экономико-математического моделирования на ЭВМ, анализа данных эксплуатации как отечественных, так и зарубежных рудников, разрабатывающих тонкожильные месторождения золога и цветных металлов.

Новизна результатов исследования:

1 Предложен нормированный показатель изменчивости вероятностных признаков при различных типах их распределения применительно к жильным месторождениям золота.

2. Созданы модели расчета сложностей природно-геологических условий отработки мелкомасштабных месторождений золота по качественным, детерминированным и вероятностным признакам

3. Разработана методика на основе критерия количественной оценки сложности природно-геологических условий мелкомасштабных месторождений золо!а, который позволяет:

- выделять признаки и параметры, определяющие сложность месторождения;

- сравнивать месторождения данного типа между собой;

- выбирагь системы разработки;

4. Доказана возможность учета и снижения горно-геологических, рисков при технико-экономических расчетах для условий мелкомасштабных месторождений золота.

5. Разработан новый вариант системы разработки с магазинированием руды, позволяющий осуществлять раздельную выемку руды и породы

Практическая ценность работы заключается в возможности более полного описания сложности разнообразных природно-геологических факюров с последующим их количественным учетом в технико-экономических расчетах и, вследствие этого, повышения качества принимаемых технических и технологических решений как на стадии проектирования, так и непосредственно при разработке мелкомасштабных месторождений золота.

Реализация работы. Результаты исследования могут быть использованы:

- в практике научно-исследовательских и проектных институтов при проек-1 ировании разработки мелкомасштабных месторождений золота;

- в практике оперативного руководства на действующих рудниках;

- в качестве методического обеспечения при организации учебного процесса по подготовке горных инженеров специальности «Геотехнология подземная».

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры «Подземная разработка рудных месторождений» (1999-2000 гг.), кафедры «Шахтное и подземное строительство» (2001-2003 гг.), на Всероссийской научно-технической конференции в г. Красноярске (2000 т.), Международной научно-технической конференции (2000 г.), Межрегиональных научных конференциях (2000-2003 гг.), на Втором международном симпозиуме «Золото Сибири: геология, геохимия, технология, экономика» (Красноярск, 2001). Основные положения диссертационной работы нашли отражение в представлении на конкурс стипендий Губернатора Красноярска о края, полученной в 2002 г.

Исследования проведены в рамках Гранта Президента Российской Федерации для поддержки молодых российских ученых и ведущих научных школ РФ (№НШ-2213.2003.8).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 научных трудов, а также получено 1 решение о выдаче патента на изобретение.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 218 страницах и состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литерагуры, включающею 106 наименований, содержит 44 таблицы и 31 рисунок.

Автор выражает глубокую признательность и искреннюю благодарность научному руководителю диссертационной работы к т.н., доц. С.А. Вохмину, и сотрудникам кафедры «Шахтное и подземное строительство» за советы и помощь при выполнении работы. Автор признателен за содействие в сборе диссертационных материалов д.г.м.н., проф. A.M. Сазонову, к.г м н., доц. С.И. Леонтьеву.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Большой вклад в решение проблем разработки жильных месторождений внесли акад. АгошковМ.И., Трубецкой К.Н., проф. Ергалиев А.Е., Кравцов В В., Ляхов А.И., Фрейдин A.M., канд.техн.наук Мамсуров Л.А., Назарчик А.Ф., Попов Н.И., РафиенкоД.И. и др. В разработку методики количественной оценки сложности природно-геологических условий на стадиях разведки и эксплуатации месторождений значительный вклад внесли Боровский Д.И , Замотин В.Б , Лаврентьев И.Г., Пашко А.Г., Резниченко С.С., Руденко В В. и др.

Защищаемое положение /: Сложность природно-геологических условий и технологических параметров разработки мелкомасштабных месторождений юлота оцениваются количественно совместным учетом нормированных величин существенности, изменчивости и значимости определяющих их признаков и показателей.

Главной предпосылкой количественной оценки сложности отработки месторождений является необходимость оценки соответствия технологических параметров сложности природно-геологических условий месторождений.

Сложность природно-геологических условий месторождения - это есть объективная характеристика не только чисто геологического строения месторождения, но и его географо-экономического расположения, его инженерно-географических, инженерно-геологических, i идрогеологических. горнотехнических и других природных условий, их сложности с точки зрения отработки и освоения месторождения.

Сложность технологических процессов есть, прежде всего, характеристика трудоемкости, многооперационности, многостадийности, дороговизны, затратности их производства в зависимости от конкретных природных условий и принятых технических и технологических решений.

Признаками, определяющими сложность отработки месторождений, могут быть самые различные качественные и количественные данные, имеющие в последнем случае как детерминированный, так и вероятностный характер.

Частная, индивидуальная сложность отдельного признака опрсдс.1яется не только конкретными значениями сложности величин признаков, но и сложностью их изменчивости (для вероятностных признаков):

Я,~Г(Л „,А„„).

(1)

где - показатель сложности величин у - го признака; ЛП11 - показатель сложности изменчивости г,/ - го вероятностного признака.

В свою очередь показатели сложности величин признаков и их изменчивости зависят от существенности самих величин признаков и их реальной изменчивости:

где - показатель существенности величин /.у го признака; и,; - показатель изменчивости /,/ - го вероятностного признака.

Показатель существенности величины отдельного признака ь, выражается как 01 ношение направленной на целевое назначение (в нашем случае на сложность условий и процессов разработки месторождений) величины признака и, к его максимальному значению А, по рассматриваемой совокупности величин признаков:

Из анализа методов оценки изменчивости величин признаков следует вывод: в расчете среднеквадратических отклонений а значительное влияние оказывают крайние значения признаков, что сильно влияет на точность определения характера рассеяния. Поэтому более выгодное, наиболее практичное и приемлемое значение в качестве показателя рассеяния (изменчивости) вероятностных величин имеет показатель среднеарифметического отклонения Е.

Отсюда следует, что оценка изменчивости вероятностного признака должна базироваться на соотношениях величин среднеарифметических положительных Е, , и отрицательных Е() отклонений. При этом в относительных (от 0 до I значениях) по отношению к А, что, по сути, имеет решающее значение, ибо в этом случае возможно достижение корректного сравнения разнородных признаков в едином одномерном пространстве.

Исходя из этого показатель изменчивости вероятностных признаков, в част нос 1 и, при нормальном (рисунок 1) и асимметричных (рисунки 2,3) типах распределений их значений, определяются по следующим формулам (при А-\, выражения а. Ь,,, Е, в долях от А):

К„ - /(0-5<>'/);

л. ,-/(0,5 ир).

(2)

(3)

и - ■

2 £

а + Е

(4)

Рисунок 1 - Схема к расче гу показателя изменчивости признаков при нормальном типе распределений их значений

/ К4«

/ Й

1,0

и =-

Р' + Г а+Е,,,

(5)

Рисунок 2-Схема к расчет показателя шменчи вости признаков при правостороннем типе распределений их значений

и-

Ь.14

/1 - о + Г,

(6)

Рисунок 3 - Схема к расчет) показателя изменчивости признаков при левостороннем типе распределений их значений

В таблице 1 представлены модели определения показателей с^щесч ценности и изменчивости величин различных типов признаков, с учетом направленности влияния на сложность освоения мелкомасштабных месторождений золога

На основе полученных моделей есть возможность определения непосредственно показателя сложности признаков Такой показатель можно определять простым суммированием сложности величин признаков Л,,( и сложности их изменчивости Л ,,

Таблица 1 Модели расчета сложности признаков и показателей по их существенности V и изменчивости и

I ипы и классы признаков

Качественные

детерминированные

всроя!постные (при (К«<0,5)

вероя!постные (0,5<а<1)

11аправченнос1ь влияния величин признаков на сложной ь

при прямом влиянии

Л = I 0,4—— " 1 N

(7)

0,5-

при обратном влиянии

-ИИ"'

(9)

•а

0.5 (И)

а + Е.

0.5 (13)

А-а+Е,

X, = 0,5 1 -

(В)

(10)

"И

0.5 (12)

н+1

«> /

0.5

(14)

А-и + Г

А - А + А

< >;

(15)

Сложности отдельных признаков для учета их влияния на сложность системы признаков объективно приемлемо выражать через их частные индивидуальные сложност и Л,( с учетом их значимости г,/

Я„ = Д„ х 2

(16)

Значимость конкретного признака в оценке сложности определяется с помощью экстремально-аналитического метода. Сущность метода сосюит в следующем: если в основной формуле расчета прибыли с 1 т балансовых запасов придать значениям входящих в расчеты ценности добываемой руды и объемам необходимых затрат признакам и параметрам соответственно максимальные и минимальные значения (конкретнее - значения их размаха), то в резулыаге б) дем иметь возможный интервал изменения целевой функции. При этом значения целевой функции будут отвечать различным категориям значимости проявления тех или иных природных условий и технологических параметров. По существу полученный размах значений целевой функции будет определять влияние, то есть значимость параметра в оценке целевой функции. В целом жстремально-аналитический метод дает возможность оценить влияние каждого фактора в интервалах (классах влияния) на целевую функцию. Из технико-экономической оценки отработки некоюрых мелкомасштабных месторождений золота следует, что в общем случае показателями, значимыми и определяющими эффективность добычных работ, являются нижеприведенные показатели (таблица 2).

Таблица 2 - Исходные данные и полученные результаты оценки шачимости признаков и параметров

Наименование пока- М1СЛЯ Значения исходных показателей Значе лей а ния иокачаге-зфектипности Значимое i ь. Дитя. 1 PdHI 1

min тих ср min тих г. д.е. 1 1

Содержание металла с г/т 2,12 12.45 7,15 2287,4 -315.8 2603,2 0,326 32.6 2 !

Мощность руднотс тела, т, и 0.2 2.2 0,65 1691 7 1411,1 1102.9 0.389 38.9 ' i

Суммарные 5атрать на 1т добытой рудной массы. ( '„, руб'т 450 850 650 1213,3 690,3 523.0 0.066 6 6 1 4 1

Извлечение при переработке, с, () е 0.75 0,85 0,8 1064.4 839.2 225.2 0.028 ? 8 5 1 з 1

Ширина очиешого прос гране гва. m,* w 0.7 2.0 0,85 1101,8 -198,2 1300.0 0,163 16.3

Мощность потерь, ГПт-ж » 0,03 0.1 0,065 844 1059,6 215,6 0,027 2.7 6 i J

Из данных таблицы следует, что преобладающую значимость (до 71,5%) в оценке эффективности добычных работ, соответственно в сложности отработки рассматриваемых месторождений, имеют мощность рудного тела и среднее содержание металла в них.

Ишегральная оценка сложности находится по модели:

(17)

д,, +я,, + +л,1

В данном случае оценка сложности остается нормированной от С до 1

Защищаемое положение 2: Соответствие технологии освоения мелкомасштабных месторождений золота природно-геологическим условиям определяется соотношением величин их сложностей.

Результаты оценки сложности природно-геологических условий некоторых мелкомасштабных месторождений представлены в таблице 3. Оценка проведена на основе разработанной методики с анализом различных типов признаков.

Разработанная методика оценки сложности показателей и параметров позволяет формализовать модель соответствия технологических параметров добычных рабо] горно-геологическим характеристикам действующих и планируемых к очистной выемке забоев отрабатываемого месторождения.

Показатель соответствия ^ определяется из выражения:

<Р. - 4,„. / Л„,

при при

„<л.„

<Л .

I/111/1 1111X11

(18) (18а)

Таблица 3 - Оценка сложности природно-геологических условий

Тип признаков

Результаты оценки

Качественные (дихотомические)

Количественные (детермин ирован-ные, без учета изменчивости показателен)

аб?

ом

0.65

Коли чес 1 венные (164

0,63

(вероятностные с 0.62

учетом измен- 0.61

чивости показа- 0.60

телей) 0.59

0,2"» о 20 0,15 -0.10 0.05 0,00

0,63 0,62 0,61 0,60 0,59 0,58 0,57 0,56 0,55 0,54

12 3 4 5 6 7

I-Высота-830:2 Ивановское, 3 Каратавское: 4 лахчино; 5- С'аралинское; 6- Малошушенское, Кызык-Чадр______

Я„„„.де

Примечание Проведена на основе 29 нар альтернативных факторов

Максимальная сюжность у месторождений. Сара-линское. Ma.ioiu.Mucm.кое Минимальная сложность Кызык-Чадр

Проведена на основе 12 основных показателей. Сложность месюрож-дения выражалась юлько через существенности величин пока)а гелей Максимальное шачение показателя из чис !а значений конкретною факюра по всем расс м а I ри васм ым месторождениям Максимальная сложнооь у месторождения С'аралинское. минимальная -Каратавское

Проведена на основе 12 основных показателей Сложное гь мощности рудных тел и содержания металла определялась с учетом изменчивости показателей Максичаль пая сложность) месторождения Малошущенс-кое. минимальная - Каратавское

1- Высота-830:2- Ивановское; 3- Каратавское, 4- Ба-лахчнно; 5- Малошушенское

Исходя из состава моделей сложности полное соответствие гехноло! иче-

ских параметров природно-геологическим условиям достижимо при условии <[>

=1. Необходимо отметить, что данное условие выполняется не юлько при

, - ¿щ»! ' но и ПРИ выполнении ряда условий, приведенных в таблице 4

Таблица 4-Условия соответствия технологических параметров отработки мелкомасштабных месторождений их природно-геологическим условиям

Гни нришаков Составляющие сложности признака Условие <р1 -1

Качес гвенные Существенности ^пкхн Ьприр при - ""Г /V Л 11 М1 II,

Количеовсмныс (детерминированные и вероятностные) Существенное ги а, о, 1, - при — = ~7 А, А,

Количественные (вероятностные) Изменчивости Е. . + £т Ь. . +/-. и, = и, при [а + -и_<-1] = [а 1 -

Эти условия в конечном итоге выражают общее соответствие сложности технологических параметров показателям природно-геологических условий. Любое нарушение данных условий влечет за собой нарастание несоспвосшия 1ех-нологических параметров природным показателям и нарастание из-за лого экономического ущерба.

Примером апробации разработанной модели служит соответствие ширины очистного пространства тп мощности рудного тела т„ (в расчетах использованы данные отработки одного из блоков Коммунаровского рудника). Проведенные расчеты подтверждают известное положение, чю чем меньше мощность рудною тела, тем меньше соответствие с ней ширины очистного пространства, соответственно больше разубоживание руды т„р (рисунок 4).

0,8 г

0.7 0,6 0.5 0,4 03 0.2 0,1 0,0

</> 1.ДС.

ол

0.4 0.6

—1 тж, м

Рисунок 4- Показатели соответствия ширины очистного пространства в зависимости от мощности рудного тела

В то же время при малых мощностях рудных тел возникает большая их сложность и соответственно получаемых результатов по количеству и

качеству отбиваемой и отбитой руды. Снижается содержание металла в добываемой руде й, повышаются его изменчивость иа. Сложность мощности повышается как по существенности их величин А , так и по их изменчивости Аа. В конечном итоге повышается риск несоответствия /?<, качества добываемой руды а качеству балансовых запасов с, фактическому качеству добытой руды а,/. Подобные отрицательные результаты прямым образом и негативно влияют на экономические результаты добычных работ Э„„. Наибольшее соответствие наблюдается при мощности жил 0,6 0,8м. Это говорит о том, что именно при таких мощностях бурение и огбойка жил производится с максимальным приближением к естественным контурам жил. При дру| их мощностях жил такое приближение не удается достичь при валовой отбойке, в силу чего возникают потери и разубоживание полезного ископаемого.

Общее соотношение частных и суммарных среднеарифметических отклонений по взаимодействующим признакам и параметрам подчиняется следующей закономерности:

Е/-)тж — Е(* ¡тж = Е(.)т„ - Е( ■ )тп + Е/1)тпр — Е(.)тпр . (19)

Очевидно, что максимальное приближение контуров отбойки к кошурам жилы при других их мощностях достижимо только при раздельной о [бойке и выемке жильной массы. То есть при Е( )шр- 0 и при Е, )тпр = 0. Такое условие должно обеспечить равенство признаков и параметров не только по их изменчивости, но и по их сложности.

Аналогичным образом можно оценить соответствие многих других технологических параметров добычных работ показателям природно-геологических ус ювий месторождений. Важен учет соответствия или несоответствия сложности каждого технологического параметра сложности конкретного природно-геологического признака, так как каждое такое соответствие определяет соответствие совокупной и многих признаков и параметров по целым технологическим процессам и пи операциям. Учет совокупной сложности многих величин параметров и условий, когда оценка сложности производится в нормированном виде, в едином масштабе оценки, то такой учет становится важным инструментом сравнительного анализа природно-геологических условий и технологических параметров. С этой точки зрения оценка сложности и выбор системы разработки в конкретных горно-геологических условиях является одной из важнейших задач добычных работ.

Выбор систем разработки рудных месторождений зависит от многих факторов. Традиционный подход к данному вопросу состоит из нескольких этапов и в целом представляет сравнение 2-3 конкурирующих систем разработки. Основным критерием выбора на завершающем этапе является величина прибыли с 1 г погашенных балансовых запасов. При всех достоинствах данного метода, ему присущ недостаток, а именно, в условиях частого изменения рыночных условий экономи-

ческие расчеты становятся краткосрочно действующими и потому не соответствующими продолжительной действительности.

Авюром на основе разработанных ранее научно методических положений формализован процесс выбора системы разработки без использования непостоянных экономических показателей.

Суть данного способа заключается в оценке и выборе рациональных систем разработки путем выделения 4-х классов комбинации значении горногеологических условий (в зависимости от величин двух основных ограничивающих факторов - мощности рудного тела и угла его падения) в виде четырехпольной таблицы.

На полях таблицы выносятся рассчитанные сложности поката!елей основных технологических процессов добычных работ (потери, разубоживаиие, производительность труда забойного рабочего и трудоемкость очистных работ) по системам разработки. Расчет сложностей показателей произведен на основе существенности их величин, что не противоречит разработанной методике.

В таблице 5 представлен расчет сложности величин трудоемкости добычных работ.

На основе рассчитанной средней сложности учтенных показателей технологических процессов по классам условий залегания проведено их ранжирование.

В результате можно сделать следующие выводы:

- минимальная средняя сложность по показателям основных технологических параметров у систем разработки применяемых при 4-м классе условий залегания (максимальная у 1 -го и 3-го класса);

-наибольшие сложности проявляются по разубоживанию руды (0,249), наименьшие - по трудоемкости процессов (0,133). То есть, наименьшим образом горнотехнические условия влияют на трудоемкость добычных работ. Однако, »то не говорит о низкой трудоемкости, а о ее высоких, но мало изменяющихся показателях (т.к. сложность зависит и от изменчивости величин);

- наименее сложной по технологическим результатам добычных работ для мелкомасштабных месторождений золота является система разработки с магази-нированием руды;

- полученные зависимости по сложности основных технологических параметров добычных работ в дальнейшем можно использовать для технико-экономических сравнений конкурирующих систем разработки;

- системой разработки, обеспечивающей наибольшее соответствие ширины очистного пространства мощности жил, являются различные варианты системы с раздельной выемкой.

Таблица 5 Показатели сложности трудоемкости по условиям залегания и по системам разработки

а,

град

80 70 60 50 40 30 20

В2 Ж2 32 6 ед А4 Б4 В4 Д4 И4 К4 14 ел

0.118 0,143 0,088 21,4 % 0,286 0,093 0,093 0.063 0,137 0,1 ^7 50.0%

0.060 рЗ Р2 0,115 0,211 0,049 0.066 0.038 рЗ

0,049 0,2 0,152 0,038 0,065 0,088

0,088 рб р4 0,091 р2 рз

0,079 0.096

Р1 0,073

0,091 [1] Р1 Хо= 0,11 1*1

Л1 3 ед АЗ БЗ ГЗ ЕЗ 5сд

0,137 10,7 % 0,1370,143 0,11 0.069 17.9%

0.113 рЗ р4 р2 0.063 Всего 28 ел

0,148 0,066 100.0%

0,133 р! /•/- 0,283

Г2= 0,209

0,133 |4] 0,104 [21 Г1, 0,330

0,0 0.3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1.2 1,3 1.4 15 1.6 1.7 Средняя мощность рудного тела, м

Примечание В таблице введены кодовые знаки применяемым сиосмам рачрабожи \ сплошная по простиранию с распорной крепью: Б - потолкоуетунная с распорной крепью: В с \>;и армированием; Г - сплошная по восстанию; Д - сплошная по восстанию с отбойкой тлубокими скважинами; Е камерно-лавовая: Ж - горизонтальными слоями с гидрозакладкой: 3 - спаренными прире!-ками по простираниию с применением КОВ-25; И магазин-закладка, К - три ¡отавными слоями с мкладкои.

В соответствии с методикой и полученными выводами предложен новый способ разработки крутопадающих рудных тел, как комбинированный вариант системы с раздельной выемкой. Получено решение о выдаче патента на и юбретс-ние «Способ разработки крутопадающих рудных тел» по заявке № 2003107518/03(007870) с приоритетом от 18.03.2003.

Защищаемое положение 3: Интегральный и частные покаштели изменчивости и сложности обеспечивают формализацию, учет и управляемость горно-геологических рисков, при выборе параметров отдельных технологических процессов в конкретных горно-геологических условиях месторождений.

Изменчивость признаков выражает уровеьь возможной или сущеовующен погрешности (неопределенности) вероятностных величин показателей Следовательно, риск недостаточного их подтверждения. Чем сложнее, изменчивее показатели, тем выше погрешности их величин, выше риск их неподтверждения в реальной ситуации и возможность получения негативных экономических результа-

тов в деятельности по отработке месторождения. Таким образам, риск неподтверждения значений показателей зависит напрямую от их именчивости и мере? ми изменчивости - от погрешности и сложности показателей.

Неблагоприятными, по существу рисковыми, оказывакпея условия, коиа показатели по отдельным добычным объёмам с достаточно продолжи юльным сроком их выемки оказываются ниже плановых или проектных показа 1слсй. В таких случаях экономические показатели добычных работ на период ограбо(ки этих объёмов могу г оказаться убыточными. То есть добычные объемы с качественно-количесгвенными характеристиками ниже плановых (например, среднегодовых) формируют рисковые условия невыполнения плановых экономических показателей. Именно эта вероятность и является значением риска неблагоприятных ситуаций, риском неподтверждения плановых (проектных) показателей природно-геологических условий добычных работ:

Адекватную оценку может дать принятый показатель изменчивости и Как-выше было выяснено, ею можно определять на основе данных среднеарифметических, как отрицательных, так и положительных, отклонений.

Из вышеприведенной модели для определения уровня риска требуется знать значения Е,, и Ет. Но значения риска можно определять из значений и,, и и, ,. В этом случае

То есть риск неподтверждения показателей выборочных совокупности теоретически в полной мере зависит от величин изменчивости отрицательных и положительных отклонений от среднего значения генеральной совокупности.

Среднеарифметические отклонения принимаются с учетом их доверительной вероятности я. Соответственно, показатели риска также формируются с >чеюм их доверительной вероятности. Если будут известны доверительные вероятное!и отрицательных отклонений Е/.), или ими задаться, то вполне конкретно можно выразин> довершельные интервалы как самих значений отрицательных отклонений от среднего, гак и доверительные интервалы отрицательной изменчивости признака, следовательно, риска неподтверждения проектных показателей. В этом состоит одно из

(20)

Следовательно,

(21)

важных преимуществ разработанного метода моделирования изменчивости и риска вероятностных величин.

Таким образом, именно отрицательная составляющая изменчивоеги признаков вызывает и определяет, прежде всего, проектный риск - риск возможного неподтверждения проектных показателей фактическими результатами реализации проекта. Любое изменение значений ии, значит а, Е(.р Е(ч, связанных между собой, влечет их взаимное изменение, следовательно, изменение их производных показателей, в том числе и,ч ,и,) ив целом и, а также Яиш

Так, например, разные месторождения одного и того же металла, в пашем случае мелкомасштабные месторождения золота, могут иметь не только разные средние содержания металла, но в силу своих специфических (уникальных) особенностей могут иметь и разные отрицательные составляющие изменчивости содержания металла. Следовательно, разные неопределенности отрицательного характера но качеству полезного ископаемого по разным месторождениям определяют различный уровень риска неподтверждения среднего содержания мстапла в отрицательную сторону по месторождениям.

Таким образом, показатели риска определяются в первую очередь па основе среднеарифметических отклонений признаков, а в обобщенном виде на основе изменчивости признаков. Среднеарифметические отклонения и изменчивость признаков находятся в тесной связи между собой.

В таблице 6 приведены практические примеры расчета рисков по офица-тельным среднеарифметическим отклонениям от средних значений мощностей рудных тел и содержания в них металла по рассматриваемым месторождениям.

Таблица 6 - Расчет риска неподтверждения значений мощности рудных тел и содержания в них металла по месторождениям

№ Объект Ь<тж ЧпЧГ ^ис ¡1С Ист

1 Выеота-830 0,15 0,091 0,278 0,022 0.48-1

2 Ивановское 0,325 0,072 0,237 0,049 0,537

3 Сопка Высоцкого 0,257 0,043 0.278 0,041 0,518

4 Гемат итовое 0,324 0.084 0,364 0.028 0.588

5 Каратавское 0,145 0,117 0,237 0.057 0,450

6 Дишлеровское 0,14 0,056 0,357 0,021 0,544

7 11ижне-Сиеимское 0,216 0,062 0,39 0.024 0,573

8 Малошушенское 0,269 0,098 0,387 0,03 0.582

9 Балахчино 0.29 0,019 0,394 0.017 0.592

10 Красная Речка - - 0,362 0.029 0,602

11 Гсйбинекое - - 0,395 0,023 0.628

Кннт О 279 ().2Я) 0.205 0.265

_0.3I2_ |__0,216

X °-227 !_0,286

1 <Ц34 | _0Л70_ ■ 0.152

Интегральные риски совокупности признаков находятся анало! ично интегральным сложностям.

Из таблицы 6 следует, что риски неподтверждения варьируют по рассматриваемым месторождениям от 0,134 до 0,312, в среднем 0,227, то есть 01 13,4% до 31,2%, в среднем 22,7%.(с доверительной вероятностью« -1).

Полученный средний показатель по значению достаточно близок к значению 25%, который используется американцами и канадцами для снижения риска завышенных оценок. Полученный показатель также близок к специальному нормативу 0,3 для учета неопределенности ожидаемого экономического эффекта, предлагаемого в «Методических рекомендациях но оценке эффективности инвестиционных проектов». В отличие от указанных подходов разработанная методика позволяет количественно в каждом конкретном случае определять риски неподтверждения исходных оценок по конкретному объекту-месторождению индивидуально, непосредственно в соответствии с их особенностями.

Так как интегральные оценки рисков по месторождениям определены по значениям мощности рудных тел и содержанию в них металла, то использование этих оценок допустимо только для указанных параметров. То есть должны занижаться именно средние мощности рудных тел и содержания в них металла. В противном случае необходимо занижать ожидаемый интегральный эффект конкретного проекта по отработке месторождения.

Разработанные теоретические основы оценки изменчивости (неопределенности) признаков природно-геологических условий месторождений указывают на существенное влияние их вероятностных оценок на возникновение геологических, горнотехнических и технологических рисков при отработке месторождений.

Экономическая эффективность результатов проведенных исследований определена по двум основным позициям:

а) на основе учета сложности и риска неподтверждения величин признаков и показателей природно-геологических условий месторождений;

б) на основе применения нового способа разработки крутопадающих рудных тел.

Выше получено, что разница между исходным ожидаемым значением среднего значения признака, прежде всего среднего содержания металла и мощности рудною тела, и значением ожидаемого среднего их значения с компенсацией возможного риска вызывает соответствующее изменение экономических показателей. Такое изменение экономических показателей принято в качестве экономической эффективности учета сложности и риска неподтверждения величин признаков и показателей природно-геологических условий и технологических параметров.

Величина экономической эффективности Эф определяется сопоставлением её к сумме предотвращенного убытка (экономического ущерба) Э, за счет компенсации риска неподтверждения средних величин /?:

% = '), Цу.Э0ЯС (24)

В этом случае суммы экономического эффекта будут составлять в среднем 24-25% от суммы ожидаемых экономических показателей по проектируемым предприятиям на рассматриваемых месторождениях.

Тогда ожидаемый интегральный экономический эффект с учетом риска.

Э„х=ЯхЭ,му + (1-/г)хЭИ(т, (25)

где Э„„ - ожидаемый интегральный эффект; ЭЭт,„ - наибольшее и наименьшее из математических ожиданий интегрального эффекта; Л - риск иеподтвер-ждения проектно-плановых значений из-за их неопределенности, в данном случае практически равный американо-канадскому показателю снижения завышенности геологических данных на 25% и почти равный специальному нормативу для учета неопределенности эффекта, принимаемый в практике оценки эффективности инвестиционных проектов в размере 0,3.

Приводим пример расчета суммы возможного экономического эффекта от учета сложности и риска неподтверждения геологических данных по некоторым мелкомасштабным месторождениям золота, как сумму предотвращенного убытка о( изменчивости вероятностных природно-геологических данных, по которым в настоящее время есть варианты технико-экономических оценок добычных работ. Так, например, по месторождению Высота 810 экономическая эффективность за счет снижения проектных показателей по мощности рудных тел и содержанию в них металла, определяющих в целом извлекаемую ценность добываемых руд, может составить до 20-22 рублей на I тонну. По месторождению Кызык-Чадр экономический эффект может составить до 3035 рублей на 1 тонну погашаемых балансовых запасов.

Таким образом, разработанный показатель сложности природно-геологических условий , в части её структурной составляющей - изменчивое!и отрицательных отклонений признаков и(, который можно рассчитывать для конкретных объектов-месторождений, позволяет учитывать риски неподтверждения проектно-плановых величин именно конкретно для них, в отличие от с> шествующих обобщенных специальных нормативов.

Применение нового способа разработки крутопадающих рудных тел обеспечивает снижение первичного и вторичного разубоживания руды, следовательно, повышения содержания металла в добытой руде. Вместе с этим може! изменяться себестоимость добычи руды.

Если, например, принять ду„ - сокращенный объем пустых пород, полученных за счет снижения разубоживания на т % при первоначальном значении г %, то экономический эффект составит:

л а,

ЮОхб. хотхС,,;

(100-г)х(100-7+т)'

(26)

где ()ж - объем погашаемых балансовых запасов, т; С,*,-себестоимость транспортировки до фабрики и обогащения, руб/т.

Таким образом, можно принять что, если при применении нового ра ¡дельно! о способа разработки крутопадающих рудных тел месторождения Высота 830 проектные показатели разубоживания снизятся с 30 % до 20 %, при себестоимости переработки руды в 100руб/т руды, то экономический эффект составит 15,85 руб/т (рисунок 5).

г, % «-.<>-,

Величина снижения разубоживания т, %

Рисунок 5 - Экономическая эффективность от внедрения нового способа разработки, руб/т

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе решена актуальная научная и практическая ¡а дач а по разработке методики количественной оценки сложности отработки мелкомасштабных месторождений золота.

Основные научные и практические результаты выполненных исследований'

1. Установлена физическая сущность сложности природно-геологическич условий месторождений и технологических параметров их отрабонси, которая представляет собой нормированные от 0 до 1 показатели совместного влияния существенности, изменчивости и значимости, оцениваемые как по конкретным признакам и показателям, так и в интегральном плане.

2. Установлено, что определение сложности природно-геоло! ических условий месторождений дает возможность оценки соответствия этим условиям технологических параметров отработки месторождений.

3. Научно обоснована и разработана методика количественной оценки сложности отработки мелкомасштабных месторождений золота.

4. Разработаны многофакторные математические модели, обеспечивающие возможность расчета сложностей природно-геологических условий по качес! венным, детерминированным и вероятностным признакам

5. Разработаны принципы формализованного описания неопределен нос ги ряда основных вероятностных признаков и показателей природно-геологических особенностей месторождений, которые позволяют определять интегральные риски неподтверждения характеристик их величин, учитывать их, избежать негативного воздействия на экономические результаты отработки месторождений, сравнивать разные месторождения с учетом рисковых факторов отработки.

6. Предложен механизм оценки уровня риска неподтверждения ииасов полезного ископаемого, представленный в виде среднеарифметических отклонений величин основных признаков и показателей 01 их средних значений, как основы определения изменчивости и сложности природно-геологических условий месторождения.

7. Проведена ранжировка мелкомасштабных месторождений золота юга I Центральной Сибири по их сложности природно-геологических условий.

8. Выявлены зависимости результирующих показателей экономической деятельности предприятий от вероятностных характеристик основных признаков и показателей природно-геологических условий этих месторождений, соответственно от их индивидуальных и совокупных сложностей, уровней неопределенности. Определение меры неопределенности показателей природно-геологических условий позволяют скорректировать ожидаемые итоговые результаты отработки месторождений с занижением в среднем на 20-25%.

9. Разработан новый вариант системы разработки с магазинированием руды и раздельной выемкой руды и породы. Расчетный экономический эффект от внедрения составляет 15,85 руб на 1 т погашаемых балансовых запасов.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. УрбаевД.А. К проблемам освоения мелкомасштабных золоторудных месторождений (на примере Ольховско-Чибижекского рудного узла) // Сб. мат Всероссийской научно-технической конференции «Экологические проблемы горнометаллургического комплекса» - Красноярск- КРО НС Интеграция КГАЦМиЗ, 2000. С. 78-79.

2. ВохминС.А.. УрбаевД.А. Линейный запас как функция интенсивности рудной минерализации // Передовые тсхноло! ии и технико-экономическая полигика освоения месторождений в 21 веке: Сборник материалов Международной научно-технической конференции. - Красноярск: КГАЦМиЗ, 2000 - С. 65-67

3. УрбаевД.А., ВохминС.А Освоение мелкомасштабных месторождений, как один из резервов повышения доходное™ золотодобывающих предприятий // Молодежь и

наука третье тысячелетие: Сборник материалов Межрегионального фссшваля моло/iux ученых. - Красноярск: КРО НС Инге1рация, 2000. - С. 289-290.

4. Вохмин С.Л , Урбаев Д.Л. К некоторым проблемам освоения мслкомасилнбпых золоторудных месторождений // Золото Сибири' геология, геохимия, технология, жономи-ка: Труды Второго Междунар. Симпоз. - Красноярск- КНИИГиМС, 2001. С 282 - 284

5. Урбаев Д.А. К оценке сложности освоения рудных месторождений (на примере мелкомасштабных месторождений золота) // Молодежь и наука 1ретье шсячелешс Сборник материалов Межрегионального научного фестиваля. Красноярск: КРО НС Ишс-грания, 2002. - С. 175-176.

6. Урбаев Д.А. Оценка нормированной изменчивости вероятностных по ката i смей // Молодежь и наука - третье тысячелетие: Сборник материалов Межрегионально! о на\ чно! о фестиваля. - Красноярск: КРО НС Интеграция. 2003. С. 3 4.

Подписано в печать 11.05.04 г. Сдано в производство 11.05.04 г. Формат 60/84 1/1. Бумага офсетная. Тираж 100 экземпляров. Экз. изд. №56

Отпечатано в типографии «Центр тиражирования» 660037, г. Красноярск, ул. Волгоградская, 6А, тел. 62-22-37

со

РНБ Русский фонд

2006-4 2253

^ .'ЧH2ÛÛ4

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Урбаев, Денис Александрович

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Состояние проблемы

1.2 Природно-геологические и горнотехнические условия мелкомасштабных месторождений золота

1.3 Характеристика основных факторов, определяющих сложность добычных работ при отработке мелкомасштабных месторождений золота

1.4 Экономические аспекты освоения мелкомасштабных месторождений

Выводы и постановка задач исследования

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКЕ СЛОЖНОСТИ ОТРАБОТКИ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

2.1 Основные предпосылки количественной оценки сложности отработки рудных месторождений

2.2 Основные виды и свойства показателей, определяющих сложность отработки месторождений

2.3 Методы количественной оценки сложности отработки месторождений

2.3.1 Основные принципы количественной оценки сложности отработки месторождения

2.3.2 Моделирование существенности величин признаков

2.3.3 Моделирование изменчивости признаков

2.3.4 Моделирование сложности отдельных признаков

2.3.5 Интегральная оценка сложности признаков с учетом их значимости

2.4 Оценка значимости признаков

2.4.1 Основные предпосылки оценки значимости признаков

2.4.2 Экстремально-аналитический метод определения значимости признаков и параметров в оценке сложности отработки месторождений

2.4.3 Оценка значимости основных признаков и параметров отработки мелкомасштабных месторождений золота

2.5 Этапы оценки сложности отработки месторождения

Выводы

3 ОЦЕНКА СЛОЖНОСТИ И СООТВЕТСТВИЯ ПРИРОДНО-ГЕОЛО-ГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОТРАБОТКИ МЕЛКОМАСШТАБНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЗОЛОТА

3.1 Оценка сложности природно-геологических условий

3.1.1 Оценка сложности месторождений по качественным признакам

3.1.2 Оценка сложности месторождений по количественным признакам

3.1.3 Интегральная сложность природно-геологических условий некоторых мелкомаштабных месторождений золота юга Центральной Сибири

3.2 Оценка соответствия технологических параметров природно-геоло-гическим условиям месторождений

3.2.1 Моделирование показателей соответствия технологических параметров природно-геологическим условиям

3.2.2 Оценка соответствия ширины очистного пространства мощности рудного тела

3.3 Оценка сложности систем разработки месторождений

3.4 Новый способ разработки крутопадающих рудных тел

Выводы

4 ОЦЕНКА РИСКА И ЭФФЕКТИВНОСТИ ГОРНЫХ РАБОТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ И СЛОЖНОСТИ ПРИРОДНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТЮВ

4.1 Определение уровня риска неподтверждения величин природно-геологических признаков и показателей с учетом их сложности

4.2 Экономическая эффективность учета сложности и риска неподтверждения величин признаков и показателей природно-геологических условий месторождений

Выводы

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Количественная оценка сложности разработки мелкомасштабных месторождений золота"

Актуальность темы. Россия обладает значительными запасами золота, но по добыче металла она отстает от других ведущих стран—производителей, главным образом ввиду недостатка финансовых ресурсов для разработки крупных месторождений. В связи с этим обстоятельством наиболее перспективной становится разработка мелких месторождений коренного золота, требующих относительно небольших капитальных вложений с коротким сроком возврата инвестиций.

Мелкие объекты рудной золотодобычи в основном представлены маломощными месторождениями жильного типа, чаще залегающими под крутым углом, что предопределяет подземный способ отработки. Для них характерны резкая изменчивость элементов залегания, неравномерность минерализации, что осложняет разработку и в конечном итоге отрицательно проявляется на технико-экономических показателях. Другими словами, вкупе с географической удаленностью месторождений, именно при разработке данного типа месторождений в большей степени сказывается влияние природных факторов.

Встает вопрос об экономической обоснованности разработки того или иного конкретного мелкого месторождения с набором присущих ему природных показателей. В то же время, в условиях частых изменений конъюнктуры рыночных цен на сырье и материалы, оборудование и заработную плату, при инфляционных процессах экономическая оценка становится краткосрочно действующей и мало достоверной. Вследствие этого, исследования, связанные с разработкой механизма количественной оценки сложности природно-геологических условий мелкомасштабных месторождений золота, соответствия им технологических параметров добычных работ и влияния их на эффективность освоения подобных месторождений без прямого применения экономических показателей является актуальной задачей, имеющей важное научное и практическое значение.

Цель работы. Повышение эффективности предпроектных и проектных решений по освоению мелкомасштабных месторождений золота на основе количественной оценки сложности их разработки.

Идея работы заключается в оценке сложности природно-геологических условий и технологических параметров отработки мелкомасштабных месторождений золота путем учета совокупного влияния нормированных величин и изменчивости основных показателей на сложность отработки запасов.

В соответствии с поставленной целью решались следующие основные задачи:

1. Выявить и систематизировать признаки и показатели природно-геологических условий и технологических параметров, влияющих на сложность отработки мелкомасштабных месторождений золота.

2. Разработать методику оценки сложности природно-геологических условий мелкомасштабных месторождений золота и технологических параметров их отработки, выявить ее составные части и этапы.

3. Установить взаимосвязи и соответствие технологических параметров отработки мелкомасштабных месторождений золота сложности их природно-геологических условий.

4. Выявить для мелкомасштабных месторождений золота неопределенности и риски неподтверждения показателей за счет сложности природно-геологических и технологических факторов.

Методы исследования. В работе использована комплексная методика, включающая: анализ литературных источников, структурно-функциональный анализ и синтез, математическое моделирование, одно- и многомерная оптимизация для доказательства обоснованности выдвигаемых теоретических положений, апробацию результатов работы в сравнении с данными существующего опыта разработки мелкомасштабных месторождений.

Защищаемые научные положения: 1. Сложность природно-геологических условий и технологических параметров отработки мелкомасштабных месторождений золота оцениваются количественно совместным учетом нормированных величин существенности, изменчивости и значимости определяющих их признаков и показателей.

Новизна результатов исследования:

1. Предложен нормированный показатель изменчивости вероятностных признаков при различных типах их распределения применительно к жильным месторождениям золота.

3. Разработана методика на основе критерия количественной оценки сложности природно-геологических условий мелкомасштабных месторождений золота, который позволяет:

- выделять признаки и параметры, определяющие сложность месторождения;

- сравнивать месторождения данного типа между собой;

- выбирать системы разработки;

4. Доказана возможность учета и снижения горно-геологических рисков при технико-экономических расчетах для условий мелкомасштабных месторождений золота.

Практическая ценность работы заключается в возможности более полного описания сложности разнообразных природно-геологических факторов с последующим их количественным учетом в технико-экономических расчетах и, вследствие этого, повышения качества принимаемых технических и технологических решений как на стадии проектирования, так и непосредственно при отработке мелкомасштабных месторождений золота.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается результатами экономико-математического моделирования на ЭВМ, анализа данных эксплуатации как отечественных, так и зарубежных рудников, отрабатывающих тонкожильные месторождения золота, других цветных металлов.

Реализация работы. Результаты исследования могут быть использованы: в практике научно-исследовательских и проектных институтов при проектировании разработки мелкомасштабных месторождений золота; в практике оперативного руководства на действующих рудниках; в качестве методического обеспечения при организации учебного процесса по подготовке горных инженеров специальности «Геотехнология подземная».

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры «Подземная разработка рудных месторождений» (1999-2000 гг.), кафедры «Шахтное и подземное строительство» (2001-2003 гг.), на Всероссийской научно-технической конференции в г. Красноярске (2000 г.), Международной научно-технической конференции (2000 г.), Межрегиональных научных конференциях (2000-2003 гг.), на Втором международном симпозиуме «Золото Сибири: геология, геохимия, технология, экономика» (Красноярск, 2001). Основные положения диссертационной работы нашли отражение в представлении на конкурс стипендий Губернатора Красноярского края, полученной в 2002 г.

Исследования проведены в рамках Гранта Президента Российской Федерации для поддержки молодых российских ученых и ведущих научных школ РФ (№НШ—2213.2003.8).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 научных трудов, получено 1 решение о выдаче патента на изобретение.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 21£> страницах и состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы, включающего 106 наименований, содержит 44 таблицы и 31 рисунок.

Заключение Диссертация по теме "Геотехнология(подземная, открытая и строительная)", Урбаев, Денис Александрович

Выводы

1. Вероятностный и сложный характер ряда основных признаков и показателей природно-геологических условий месторождений являются причиной и источником возникновения ошибок их определения, которые в свою очередь являются источниками их неопределенностей и риска неподтверждения их выборочных величин.

2. Наиболее приемлемой характеристикой уровня риска неподтверждения горно-геологических характеристик месторождений, в частности в сторону их завышения, является отрицательное среднеарифметическое отклонение основных признаков и показателей, прежде всего среднего содержания металла, мощности рудного тела, и которое является одной из основных характеристик сложности природно-геологических условий месторождения.

3. Предложенный метод формализованного описания неопределенностей основных вероятностных признаков и показателей природно-геологических особенностей месторождений позволяет определять интегральные риски неподтверждения их характеристик, учитывать их, избежать их негативного воздействия на экономические результаты отработки месторождений, сравнивать разные месторождения с учетом рисковых факторов их отработки.

4. Определение и компенсация уровня риска неподтверждения горногеологических характеристик позволяет рассчитать возможный экономический ущерб и получить соответствующий экономический эффект. Из анализа сложностей основных природно-геологических признаков следует, что риски их неподтверждения составляют в среднем 24-25%, что в свою очередь позволяет при их учете и компенсации снизить экономический ущерб по рассматриваемым месторождениям на 15-20 рублей на 1 тонну добываемой руды.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе решена актуальная научная и практическая задача по разработке методики количественной оценки сложности отработки мелкомасштабных месторождений золота.

Основные научные и практические результаты выполненных исследований:

1. Установлена физическая сущность сложности природно-геологических условий месторождений и технологических параметров их отработки, которая представляет собой нормированные от 0 до 1 показатели совместного влияния существенности, изменчивости и значимости, оцениваемые как по конкретным признакам и показателям, так и в интегральном плане.

2. Установлено, что определение сложности природно-геологических условий месторождений дает возможность оценки соответствия этим условиям технологических параметров отработки месторождений, с необходимостью их дальнейшего анализа и рационализации.

4. Разработаны многофакторные математические модели, обеспечивающие возможность расчета сложностей природно-геологических условий по качественным, детерминированным и вероятностным признакам

5. Разработаны принципы формализованного описания неопределенности ряда основных вероятностных признаков и показателей природно-геологических особенностей месторождений, которые позволяют определять интегральные риски неподтверждения характеристик их величин, учитывать их, избежать негативного воздействия на экономические результаты отработки месторождений, сравнивать разные месторождения с учетом рисковых факторов отработки.

6. Предложен механизм оценки уровня риска неподтверждения запасов полезного ископаемого, представленный в виде среднеарифметических отклонений величин основных признаков и показателей от их средних значений, как основы определения изменчивости и сложности природно-геологических условий месторождения.

7. Проведена ранжировка мелкомасштабных месторождений золота юга Центральной Сибири по их сложности природно-геологических условий.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Урбаев, Денис Александрович, Красноярск

1. Руденко В. В. Методика оценки геологической сложности различных участков месторождения в период его отработки / Руденко В. В., Парадзин-ский О.Н. // Горный журнал. М.: Руда и металлы, 1984, №8. - с.

2. Руденко В.В. Информационные технологии управления качеством руд на основе геометризации месторождений / Дисс. доктора техн. наук. М.: 1996. 338 с.

3. Боровский Д.И. Оптимизация извлечения полезных ископаемых из недр на основе эксплуатационной геометризации рудных месторождений / Дисс. доктора техн. наук. М.: 1995. 390 с.

4. Лаврентьев И.Г. О комплексной оценке изменчивости совокупности геологических факторов. / Лаврентьев И.Г., Пашко А.Г. // Сб. Физико-технические проблемы добычи и обогащения полезных ископаемых. — М.: 1980. с.88-92.

5. Лаврентьев И.Г. Разработка методики оценки горно-геологической сложности на основе геометризации рудных месторождений для рациональной их отработки / Дисс. канд. техн. наук. М.: 1984. 149 с.

6. Замотин В.Б. Сложность как характеристика геологического строения месторождения // Сб. Физико-технические проблемы добычи и обогащения полезных ископаемых. М.: 1980 - с. 165-169.

7. Замотин В.Б. Геометризация рудных месторождений с оценкой сложности геологоразведочных факторов для эксплуатационной разведки и разработки / Дисс. канд. техн. наук. М.: 1981.

8. Резниченко С.С. Математическая оценка сложности разработки месторождения / Резниченко С.С., Рогожникова Е.И., Марин И.Ф. // Сб. мат. к семинару «Результаты и перспективы геометризации месторождений минерального сырья». -М.: 1969. — с.74-75.

9. Резниченко С.С. Математическое моделирование в горной промышленности. М.: Недра, 1981. - с. 200-207.

10. Количественные методы прогнозирования месторождений. Ленинград: ВСЕГЕИ, 1980.

11. Чагин М.М. Применение теории информации при решении геологических задач. М.: ВИЭМС, 1977.

12. Воронин Ю.А. Геология и математика // Труды ИГиГД СО АН СССР. -Новосибирск: Наука, 1967. -255с.

13. Ракита С.А. Количественные методы изучения природы. М.: Мысль, 1975,-с. 52-65.

14. Количественные методы районирования и классификации. Казань: КГУ, 1985.

15. Системный анализ развития горнодобывающих предприятий (проблемы теории и методологии) / Горный ин-т. Кольский НЦ АН СССР. — Л.: Наука, 1991.

16. Юматов Б.П. Коэффициент сложности промышленных блоков и его использование при открытой разработке сложноструктурных месторождений / Юматов Б.П. Смирнов В.П., Бекетов П.К. // Изв. ВУЗов, «Геология и разведка», 1971, №4.

17. Юматов Б.П. Открытая разработка сложноструктурных месторождений цветных металлов / Юматов Б.П., Байков Б.Н., Смирнов В.П. М.: Недра, 1973.

18. Смирнов В.П. Методы снижения потерь и разубоживания руды на карьерах цветной металлургии / Смирнов В.П., Серко А.Д. М.: Цветметинформация, 1974.-68 с.

19. Юматов Б.П. Нормирование и планирование полноты и качества выемки руды на карьерах / Юматов Б.П., Секисов Г.В., Буянов М.И. М.: Недра, 1987. -183 с.

20. Холин А.И. Использование средств кибернетики для анализа геолого-геофизических факторов определяющих нефтегазоносность антиклинальных поднятий. / Холин А.И., Быков Р.И. // Сб. Математические методы в геологии.-М.: Наука, 1968.-с. 69-75.

21. Количественная оценка тяжести труда. Межотраслевые методические рекомендации. М.: Экономика, 1988.

22. Казарновский . Оценка инженерно-геологических условий и расчет устойчивости склонов и откосов при проектировании земляного полотна в сильнопересеченной местности. 1980

23. Канцель А.В. Проблема использования вероятностно- статистических характеристик руд для классификации и прогнозирования рудных месторождений / Канцель А.В., Лернер А .Я. // Сб. Математические методы в геологии. М.: Наука, 1968. - с.76-80.

24. Петросов А.А. Моделирование и оптимизация процессов на рудниках. — М.: Недра, 1978.-205 с.

25. Жуков Н.А. Влияние природных факторов на принимаемые технологические решения / Жуков Н.А., Яковлев М.А., Бараков К.А. // Сб. «Технология и экономика подземной разработки сложных рудных месторождений». — Фрунзе: Илим, 1986. с. 15-27.

26. Жуков Н.А. Методика доразведки и повторной разработки участков с мелкими рудными телами // Сб. «Горно-экономическое обоснование рациональных методов подземной разработки рудных месторождений». Фрунзе: Илим, 1989.-c.19.

27. Жуков Н.А. Интенсификация экономики ртутных предприятий.- Фрунзе: Илим, 1989.-170 с.

28. Классификация запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых. Утв. постан. СМ СССР 30.11.81г., №1128. ГКЗ СССР. -М., 1982. -14с.

29. Инструкция по применению классификации запасов к золоторудным месторождениям. Утв. ГКЗ СССР 23.11.82г. // Сборник руководящих материалов по геолого-экономической оценке месторождений полезных ископаемых. -М., 1985. —Т.1. -с.479-506.

30. Кравцов В.В. Подземная разработка рудных месторождений золота. — Красноярск: ЬСИЦМ, 1988. 100 с.

31. Кравцов В.В. Ресурсосберегающее освоение золоторудных месторождений Сибири подземным способом / Дисс. доктора техн. наук. М.: 1991. 450 с.

32. Шестаков Ю.Г. Математические методы в геологии / Уч. Пособие для студентов геолог. Спец. Красноярск: Изд-во КГУ, 1988. - 208 с.

33. Рыжов П.А. Математическая статистика в горном деле, М.: Высшая школа, 1973.-287 с.

34. Боярко Г.Ю. Экономика минерального сырья. Томск: Аудит-Информ, 2000.-365 с.

35. Боярко Г.Ю. Стратегические отраслевые риски горно-геологических проектов // Сб. Проблемы геологии и географии Сибир. Томск: ТГУ, 2003. - с. 217-220.

36. Петросов А.А. Экономические риски горного производства / Петросов А.А., Мангуш К.С. М.: МГГУ, 2002. - 142 с.

37. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования. Утв. Госстрой России 31.03.94г., № 7-12/47.-М.: 1994.-79 с.

38. Яковлев П.Д. Промышленные типы рудных месторождений. М.: Недра. 1990.-173 с.

39. Кузьмин М.И. Основные типы золоторудных месторождений Сибири (состав, генезис, проблемы освоения) / Кузьмин М.И., Зорина Л.Д., Спиридонов A.M., Митрофанов Г.Л. // Цветные металлы, № 8. М.: Руда и металлы, 2000. - с. 4-9.

40. Мишко Н.С. Поисковые работы на золото в Ольховско-Чибижекском золоторудном районе (отчет Чибижекской партии за 1972-1975 гг) / Мишко Н.С., Белозерцев А.П. -Минусинск:, 1975. 132 с.

41. Сарапулов А.Г. Отчет о результатах поисково-оценочных работ на ру-допроявлениях Ивановском и Высота 830 за 1983-85 гг / Сарапулов А.Г., Агеен-ко Ю.А. Артемовск: Сибзолоторазведка, 1986. - 152 с.

42. Степкина К.П. Золоторудное месторождение Высота-830. ТЭС о возможном промышленном значении и разработка предварительных кондиций / Степкина К.П., Сухотина К.В. Красноярск: Красноярскгеология, 1989. - 90 л.

43. Белозерцев А.П. Оценочные работы на Каратавском рудопроявления (отчет Саянской ГРП за 1999-2001 гг.). Минусинск: ОАО Минусинская ГРЭ, 2002. - 248 с.

44. Минеральные ресурсы Красноярского края. Красноярск: КНИИГиМС, кн. 1, 2002. - 620 с.

45. Минеральные ресурсы Красноярского края. Кадастр месторождений полезных ископаемых. Красноярск: КНИИГиМС, кн. 2, 2002. - 582 с.

46. Вохмин С.А. Технико-экономическое обоснование целесообразности промышленного освоения Малошушенского золоторудного месторождения. Красноярск, 2001

47. Технико-экономический расчет целесообразности доработки Балахчин-ского золоторудного месторождения. ВТК КИЦМ, п. Коммунар, 1993. 86 с.

48. Васильев Б.Д. Прогнозная оценка запасов в Коммунаровско-Балахчинской зоне. / Васильев Б.Д., Зыков Ю.Е. -Красноярск, Томск: ТПИ, Сиб-золоторазведка, 1985. 191 с.

49. Ляхницкий Отчет по геолого-съемочным и геолого-поисковым работам в Саралинском районе за 1953 г

50. Сазонов A.M. Геология Саралинского рудного района / Сазонов A.M., Р.А. Цыкин, С.И. Леонтьев, С.А. Ананьев, В.Г. Звягин. Красноярск: ГАЦМиЗ, 1997. - 144 с.

51. Широких И.Н. Саралинский золоторудный узел Кузнецкого Алатау / Широких И.Н., Росляков Н.А., Сотников В.И., ВаськовА.С. Новосибирск: СО РАН НИЦ ОИГТМ, 1998. 236 с.

52. Варанц Э.Л. Кызык-Чадрское месторождение меди и золота в Тувинской АО. Красноярск: Красноярскгеология, 1956. - 233 с.

53. Пьохойоё Перспеьти&наЛ Оцен/са ^олетоиос,ное/nu $Au-»eauuiux уэланг.с>Ь Са,ра.лин с/с.ог.о Я//7f о~ yOf>C>b ES. , ka\a?eHf£0 -fcfxxcVC-ilfc/с : /9££>, -с .

54. Qcanoa Л.Г., (а.лг?ан Офчшу О Л(Оucfia-So-(Ъах ка долото 6 fecuofte. fra/э L Sh -лахчин (ja /069-/<??/ t?.). -Минусинск. ' /9?2 -/ОО с.

55. Неганов В.П. Технология разработки золоторудных месторождений / Неганов В.П., Коваленко В.И., Зайцев Б.М. М: Недра, 1995. - 336 с.

56. Назарчик А.Ф. Повышение эффективности разработки жильных месторождений Северо-Востока / Назарчик А.Ф., Попов Н.И. Магадан: Кн. изд-во, 1973.-103 с.

57. Агошков М.И. Системы разработки жильных месторождений / Агош-ков М.И., Мухин М.Е., Назарчик А.Ф., Мамсуров JI.A., Рафиенко Д.И. М.: Гос-гортехиздат, 1970.

58. Агошков М.И. Опыт работы по усовершенствованию технологии разработки тонких жил / Агошков М.И., Александров Е.Ф. М.: ЦНИИцветмет, 1960.

59. Агошков М.И. Методическое пособие для планирования показателей очистной добычи в зависимости от выемочной мощности при разработке жильных месторождений / Агошков М.И., Симаков В.А., Панфилов Е.И., Чудаков В.В. -М.: ЦНИИцветмет, 1967.

60. Агошков М.И. Особенности экономически наивыгоднейших значений некоторых параметров в горном деле // Сб. Конструирование и расчеты систем и технологии разработки рудных месторождений. М.: АН СССР, 1965.

61. Агошков М.И. Исследование технологии выпуска руды при разработке жил системами с магазинированием / Агошков М.И., Рафиенко Д.И. // Сб. «Научные сообщения ИГД им. А.А. Скочинского», вып. 9. -М.: Госгортехиздат, 1961.

62. Ергалиев А.Е. Технология и экономика разработки жильных месторождений / Ергалиев А.Е., Исмагулов Д. А., Мухаев Н.И.-Алма-Ата: Наука, 1987. 184 с.

63. Ляхов А.И. Совершенствование подземной разработки тонкожильных золоторудных месторождений пологого и наклонного залегания // Горный журнал. М.: Руда и металлы, № 5, 1998. - с. 47-49.

64. Ляхов А.И. Технология разработки жильных месторождений. М.: Недра, 1984.-240 с.

65. Ляхов А.И. Создание прогрессивных технологий и систем подземной разработки малой мощности // Сб. докладов международной научно-технической конференции «Перспективы научно-технического прогресса горно-рудной промышленности». Новокузнецк, 1994.

66. Мамсуров Л.А. Научные основы совершенствования технологии разработки жильных месторождений / Мамсуров Л.А., Рафиенко Д.И., Панфилов Е.И. — М.: Наука, 1974, 187 с.

67. Назарчик А.Ф. Исследование эффективности разработки жильных месторождений. М.: Недра, 1972. - 264 с.

68. Назарчик А.Ф. Разработка жильных месторождений / Назарчик А.Ф., Олейников И. А., Богданов Г.И. М.: Недра, 1977. - 240 с.

69. Назарчик А.Ф. Влияние выемочной мощности на трудоемкость отбойки руды при разработке тонких жил / Назарчик А.Ф., Чудаков В.В. // Новая технология и системы подземной разработки рудных месторождений. М.: Наука, 1965. -с. 213-219.

70. Попов Н.И. Разработка месторождений радиоактивных руд / Попов Н.И., Лобанов Д.П. М.: Атомиздат, 1970. - 328 с.

71. Рафиенко Д.И. Системы с магазинированием руды при разработке жильных месторождений. — М.: Недра, 1967. 191 с.

72. Рафиенко Д.И. Совершенствование разработки жильных месторождений / Рафиенко Д.И., Назарчик А.Ф., Галченко Ю.П., Мамсуров Л.А. М.: Наука, 1986.-216 с.

73. Каплунов Р.П. Системы с магазинированием, подэтажными штреками, с закладкой и с обрушением при разработке небольших залежей богатых руд / Каплунов Р.П., Левушкин П.В. М.: Цветметинформация, 1974. - 89 с.

74. Дубынин Н.Г. Совершенствование технологии выемки тонких наклонных жил / Дубынин Н.Г., Фесенко В.А. Новосибирск: Наука, 1974. - 110 с.

75. Нифонтов Б.И. Сплошная система разработки пологопадающей маломощной рудной залежи / Нифонтов Б.И., Бессонов И.И., Боборыкин В.Н. Ленинград: аука, 1974. - 69 с.

76. Ляшенко В.И. Совершенствование технологии разработки тонких крутопадающих жил // Ляшенко В.И., Габараев О.З., Голик В.И. 1992

77. Дегтярев B.C. Экономическая оценка малых месторождений цветных металлов на ранних стадиях разведки // Сб. мат. Всесоюзной научной конференции «Социально-экономические проблемы рационального использования недр». -Ленинград: РТП ЛГИ, 1973. с. 151-160.

78. Дегтярев B.C. Минимально необходимое количество запасов — основной критерий оценки месторождений цветных металлов на ранних стадиях разведки // Сб. «Вопросы экономики геологоразведочных работ. Алма-Ата: Казахстан, 1973.

79. Поярков В.Э. О поисках, разведке и оценке ртутных месторождений. — Алма-Ата: КазИМС, 1967.

80. Жангараев А.Ж. Эффективность освоения месторождений с небольшими запасами руд действующими горными предприятиями / Жангараев А.Ж., Кир-гинцев В.А. // Цветная металлургия № 4, 1975. М.: с. 8-9.

81. Дружков В.Г. О рентабельном освоении запасов небольших золоторудных месторождений / Дружков В.Г., Лебедев В.В., Юхимов Я.И. // Разведка и охрана недр, № 6. М.: 1975. - с. 28-30.

82. Витковский А.В. К вопросу о проблеме освоения запасов мелких рудных месторождений малыми предприятиями // Горная промышленность № 3, 1997. с. 37-39.

83. Добрынин А.А. Разработка мелких месторождений перспективный путь развития горного дела в Сибири // Горный журнал, №5. — М.: Руда и металлы, 2001.-с. 3-6.

84. Наркелюн Л.Ф. Об освоении мелких месторождений полезных ископаемых Читинской области / Наркелюн Л.Ф., Канищев А.Д. // Материалы третьей научно-технической конференции, ч. 1. Чита: ЧитГТУ, 2000.

85. Вохмин С.А., Урбаев Д.А. К некоторым проблемам освоения мелкомасштабных золоторудных месторождений // Золото Сибири: геология, геохимия, технология, экономика: Труды Второго Междунар. Симпоз. Красноярск: КНИИ-ГиМС, 2001. С. - 282-284.

86. Савельев М.И. Группировка месторождений редких металлов по их значимости / Савельев М.И., Смирнова М.В. // Горный журнал, № 1-2. М.: Руда и металлы, 1996.

87. Хисамов Р.С. Экономические проблемы освоения мелких нефтяных месторождений / Хисамов Р.С., Миловидов К.Н., Бережная Л.И. // Минеральные ресурсы. М.: 2000.

88. Аврамов В.Е. Планирование эксперимента качества сырья на горных предприятиях / Аврамов В.Е., Азбель Е.И., Ефремова Н.И. Новосибирск: Наука, 1979.-303 с.

89. Юрков В.Н. Анализ производственно-хозяйственной деятельности горно-обогатительного предприятия («Конкретная экономика для горняков») / Юрков В.Н., Аврамов В.Е. М.: Недра, 1974. - 128 с.

90. Барский JI.A. Критерии оптимизации разделительных процессов / Барский JI.A., Плаксин И.Н. М.: Наука, 1967. - 119 с.

91. Барский JI.A. Системный анализ в обогащении полезных ископаемых / Барский JI.A., Козин В.В. М.: Недра, 1986.

92. Пугачев B.C. Введение в теорию вероятностей. М.: Наука, 1968. -368 с.

93. Урбаев Д.А. Оценка нормированной изменчивости вероятностных показателей // Молодежь и наука третье тысячелетие: Сборник материалов Межрегионального фестиваля научного фестиваля. - Красноярск: КРО НС «Интеграция», 2003. - с.3-4.

94. Вохмин С.А. Сборник примеров и задач по подземным горным работам. Красноярск: КГАЦМиЗ, 1995 - 128 с.

95. Вохмин С.А. Планирование показателей извлечения при подземной разработке месторождений полезных ископаемых / Вохмин С.А., Требуш Ю.П., Ермолаев B.JI. Красноярск: ГАЦМиЗ, 2002. - 160 с.

96. Рыжов П. А. Применение математической статистики при разведке недр / Рыжов П.А., Гудков В.М. М.: Недра, 1966.

97. Ермолаев В.JI. Повышение полноты и качества извлечения разнотипных руд сближенных залежей / Автореферат дис. кан. тех. наук. Красноярск: КГАЦМиЗ, 1997.-21 .с.

98. Нормы технологического проектирования горнодобывающих предприятий металлургии с подземным способом разработки. Санкт-Петербург: Гипро-руда, 1993.-234 с.

99. Ергалиев А.Е. Технология добычи руды на жильных месторождениях Казахстана / Ергалиев А.Е., Бектыбаев А.Д., БровкоА.Г., Сергеев В.К.- Алма-Ата: Наука, 1974.-239 с.

100. Леонтьев Н.Л. Техника статистических вычислений. М.: Лесная промышленность, 1966.

101. Юл Дж. Э. и Кендэл М.Д. Теория статистики, изд. 14-е. Госстатиздат ЦСУ СССР, М., 1960.

Информация о работе

Урбаев, Денис Александрович
кандидата технических наук
Красноярск, 2004
ВАК 25.00.22

Диссертация

Количественная оценка сложности разработки мелкомасштабных месторождений золота - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы