Обоснование целесообразности и очередности разработки коренных месторождений алмазов бакванга группой карьеров

Букаса Мукенди Питчу

Автореферат диссертации по теме "Обоснование целесообразности и очередности разработки коренных месторождений алмазов бакванга группой карьеров"

На правах рукописи

БУКАСА МУКЕНДИ Питчу

ии34Б1583

ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ И ОЧЕРЕДНОСТИ РАЗРАБОТКИ КОРЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ АЛМАЗОВ БАКВАНГА ГРУППОЙ КАРЬЕРОВ

Специальность 25.00.21 - Теоретические основы проектирования горнотехнических систем

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

12

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2009

003461583

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В. Плеханова (техническом университете).

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор

Холодняков Генрих Александрович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук

Капутин Юрий Евгеньевич,

кандидат технических наук

Ишкулова Индира Анваровна

Ведущее предприятие - ОАО «Гипроруда».

Защита диссертации состоится 27 февраля 2009 г. в 13 ч 15 мин на заседании диссертационного совета Д 212.224.09 при Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В. Плеханова (техническом университете) по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2, ауд.1160.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института.

Автореферат разослан 26 января 2009 г.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ диссертационного совета д-р техн. наук, профессор

Э.И.БОГУСЛАВСКИИ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Интенсивная разработка отдельных коренных алмазоносных месторождений Бакванга в настоящее время является одной из наиболее актуальных задач конголезского горнорудного общества (ГРО) «МИБА». Это связано с тем, что запасы россыпных алмазоносных месторождений практически закончились и, поэтому компания переживает спад. Производственная мощность упала с 7,2 млн. в 2004 г. до 2,8 млн. карат в 2007 г. В районе Бакванга насчитывается 13 кимберлитовых трубок и необходимо обоснование целесообразности разработки их группой карьеров. Для этого следует установить очередность их ввода в эксплуатацию с производительностью, учитывающей требования мирового рынка алмазного сырья.

Основные методы оценки эффективности технических решений открытой разработки месторождений группой карьеров отражены в работах Астахова A.C., Саратовского Э.Г., Полищука А.К., Баженова М.В., Полищука Г.К., Михайлова A.M. и других. Эти методы чаще всего несут в себе устаревшие статические данные и экономические закономерности, либо основаны на устаревших принципах плановой экономики. Некоторые из авторов занимались оценкой целесообразности открытой разработки месторождений группой карьеров в современной экономической ситуации. При этом предлагается пользоваться динамическими критериями, обеспечивающими оперативность и надежность решений по целесообразности и очередности проектирования и эксплуатации месторождений. Однако, не учитывались при этом возможности установления рационального календарного графика вскрышных работ для каждого из группы карьеров, а также минимизации транспортных затрат для обеспечения сырьем нескольких обогатительных фабрик.

Таким образом, обоснование целесообразности и очередности ввода эксплуатацию группы кимберлитовых карьеров, входящих в состав ГРО «МИБА», является актуальной научной задачей.

Тема диссертации соответствует приоритетному направлению деятельности компании «МИБА» и правительства Демократической Республики Конго.

Исследования выполнялись по данным стажировки, проведенной автором в ГРО «МИБА».

Целью диссертационной работы является: обоснование целесообразности разработки алмазоносных кимберлитовых трубок района Бакванга ГРО «МИБА» группой карьеров, установление очередности их ввода в эксплуатацию.

Идея работы. При установлении очередности ввода в эксплуатацию коренных месторождений алмазов Бакванга необходимо учитывать не только возможную производительность группы карьеров по руде, но и годовые объемы горной массы, качество руды, а также расстояния ее транспортирования до обогатительных фабрик.

Основные задачи исследования. Достижение поставленной цели потребовало решения ряда задач, основными из которых являются:

• обоснование возможной производительности по полезному ископаемому с учетом расстановки погрузочного оборудования и скорости понижения добычных работ;

• сравнительная оценка экономической эффективности разработки коренных месторождений алмазов на основании динамических критериев;

• установление взаимосвязи между параметрами и показателями системы разработки карьера и современными экономическими показателями;

• определение нормы рентабельности проекта и сроков окупаемости инвестиций;

• выбор оптимальной очередности разработки коренных месторождений алмазов группой карьеров;

• обоснование оптимального режима горных работ группы карьеров.

Защищаемые научные положения.

I. Равномерный календарный график вскрышных работ на карьерах кимберлитовой руды целесообразно определять с помощью графо-аналитического метода усреднения эксплуатационного коэффициента вскрыши с использованием графиков минимальных текущих ее объемов.

2. Выбор оптимальной очередности ввода групп карьеров ГРО «МИБА» в эксплуатацию должен осуществляться на основе динамических критериев экономической эффективности с учетом рационального календарного графика развития горных работ на каждом карьере.

3. Минимизацию стоимости перевозок при распределении производственных мощностей группы карьеров по различным обогатительным фабрикам целесообразно осуществлять с использованием принципов закрытой транспортной задачи линейного программирования.

Научная новизна работы.

• Установлена зависимость эксплуатационного коэффициента вскрыши от продолжительности работы карьера со стабильной производительностью по горной массе.

• Выявлена степенная зависимость срока окупаемости капиталовложений от среднего содержания алмазов в кимберлитовой трубке и годовой производительности карьера по руде, установленной по возможной расстановке горного оборудования и по скорости понижения добычных работ.

Методы исследований. При выполнении работы использовались следующие методы исследования: «поиск литературы», «системотехника», «стоимостной анализ», «поиск границ», методы «матрица воздействий» и «сеть взаимодействий», «анализ взаимосвязанных областей решения», «трансформация системы», «упорядоченный поиск» (применение теории решений) и аналитического моделирования.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается применением современных методов проектирования, обширным привлечением проектных и фактических материалов по работе зарубежных карьеров-аналогов, внедрением результатов исследований в проектирование горных работ в ГРО «МИБА», получением удовлетворительной сходимости результатов расчетов с проектной и производственной практиками.

Практическая значимость исследования состоит в следующем:

• разработан графо-аналитический метод определения и усреднения эксплуатационного коэффициента вскрыши для обес-

печения равномерного режима горных работ с помощью графика текущих объемов вскрыши;

• определены нормы срока окупаемости инвестиций в разработку кимберлитовых алмазоносных трубок ГРО «МИБА»;

• разработан метод оперативной оценки целесообразности разработки коренных алмазоносных трубок ГРО «МИБА» и определения срока окупаемости инвестиций.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и получили положительную оценку на научных конференциях молодых ученых «Полезные ископаемые России и их освоение» (г. Санкт-Петербург, СПГГИ (ТУ), 2003, 2004, 2007, 2008г.г.); на 10-й международной конференции «Экология и развитие общества» (г. Санкт-Петербург, МАНЭБ, 2007г.); на 5-й международной научно-практической конференции «Освоение минеральных ресурсов Севера, проблемы и решения» (г. Воркута, 2007г.)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения общим объемом 143 страницы, содержит 49 таблиц и 33 рисунка, а также список литературы из 101 наименования.

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю профессору Г. А. Холоднякову, развитие идей которого, постоянное внимание и помощь способствовали успешному выполнению работы; сотрудникам кафедры разработки месторождений полезных ископаемых, а также профессору А.П. Господарикову, доцентам В.Б. Кускову и Г.Н. Журову за содействие в проведении расчетной части диссертационной работы; сотрудникам ГРО «МИБА» Сиангани Франсуа, Кабуя Нестор, Була Адольф, а также советнику Горного министерства Демократической Республики Конго Ньембо Жистин и другим за ценные советы и оказание помощи в сборе материалов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Большой вклад в теорию проектирования открытых горных работ, организации и планирования производства внесли академики

и член-корр. АН СССР и РАН М.И. Агошков, Н.В. Мельников, H.H. Мельников, В.В. Ржевский, К.Н. Трубецкой, А.А.Пешков, B.JI. Яковлев, доктора технических наук Ю.И. Анистратов, АИ. Арсентьев, Ж.В. Бунин, С.Е. Гавришев, В.А. Галкин, Ю.Е. Калугин, A.B. Галья-нов, В.В. Квитка, B.C. Коваленко, В.Ф. Колесников, А.И. Косолапов, Н.Я. Лобанов, С.П. Решетняк, В.П. Федорко, С.И. Фомин, Г.А. Хо-лодняков, B.C. Хохряков, О.В. Шпанский, кандидаты наук С.С. Ар-шинов, Е.Б. Гридина, А.Л. Грицай, И.А. Ишкулова и др.

В первой главе диссертации представлены общие сведения о проблемах развития алмазодобывающей промышленности в Демократической Республике Конго.

Во второй главе диссертации рассмотрены методы технико-экономического обоснования целесообразности открытой разработки коренных месторождений алмазов группой карьеров.

В третьей главе представлен практический расчет определения возможной производительности по руде и по горной массе карьеров на базе данных ГРО «МИБА».

В четвертой главе произведены сравнительные оценки экономической эффективности разработки кимберлитовых алмазоносных трубок ГРО «МИБА», определены нормы рентабельности и сроки окупаемости инвестиций в их разработку, определена оптимальная очередность отработки кимберлитовых трубок.

Основные результаты исследований отражены в следующих защищаемых положениях:

1. Равномерный календарный график вскрышных работ на карьерах кимберлитовой руды целесообразно определять с помощью графо-аналитического метода усреднения эксплуатационного коэффициента вскрыши с использованием графиков минимальных текущих ее объемов.

Для выбранного режима горных работ строится график минимальных текущих объемов вскрыши (рис.1 ).Усреднение эксплуатационного коэффициента вскрыши осуществляется с помощью переноса части вскрышных работ на более ранние периоды деятельности карьера.

Рис.1. График текущих объемов вскрыши при переносе части ее объемов на более ранний период эксплуатации

где V и Р - соответственно объем вскрыши и руды; Т- период эксплуатации карьера; ОАВВ - усредненный график выемки вскрышных пород; ОА - линия максимально возможного нарастания производительности карьера по вскрыше в начальный период. Она ограничивает область (5,) возможного перемещения часть вскрышных пород из области (); А- К'('0) 5 в = У(г2) ■

Важной особенностью предлагаемого метода является то, что он позволяет определить длительность периода работы карьера со стабильным объемом горной массы.

Принцип стабилизации основан на выравнивании переносимых (52) и перенесенных () объемов вскрышных пород на более ранние периоды эксплуатации, причем

= }(Г~ф+ [(х-ф, = ){¥-х)Л, (1)

О 'о '1

где Уэ = х - усредненное значение эксплуатационного объема вскрыши, м3; V' = с/ - функция линии максимально возможного нарастания производительности карьера по вскрыше в начальный период, м3; с - угловой коэффициент V ; V = /(Г) - приемлемая функ-

ция аппроксимации графика минимальных текущих объемов вскрыши (для кимберлитовой трубки У является полиноминальной функ-

п

цией степени п без константы, т.е. У = У, > где кп - известные

1

коэффициенты); /0 - начало периода работы карьера со стабильной

я

горной массой, /0 = ^ I с; /2 - окончание периода; /э - общая 1

продолжительность этого периода, год; (э = /2 - /0; ^ - год эксплуатации карьера, когда 5, становится равным 52.

Производительность карьера по вскрыше К будет стабильной при У = Уэ, т.е. при Уэ = х, или при Уэ = х <=> 5, = 52. Эксплуатационный коэффициент вскрыши вычисляется по формуле КЭ=УЭ/ Р, м3/м3, где Р - производительность карьера по полезному ископаемому, м3 в год. В итоге получим

71+1

Л г

V п +1 2

£ = -!-" . (2)

о)

2. Выбор оптимальной очередности ввода групп карьеров ГРО «МИБА» в эксплуатацию должен осуществляться на основе динамических критериев экономической эффективности с учетом рационального календарного графика развития горных работ на казкдом карьере.

В качестве критерия оценки целесообразности при разработке коренных месторождений алмазов ГРО «МИБА» группой карьеров использованы следующие критерии: максимум и индекса доходности (Р1)

п т г 1 р т

Х1К

АГРУ, =

>=1 Ы

Г

ЕЕ ('л

л=1 /=1

шах, (3)

У е уе£,,/ е £2Д, = {1,2,3,...,л},£2 = {1,2,3,...,т}, £3 = {1,2,3,..., р}, где кх = {1,2,3,...,«}- продолжительность работы карьера, лет; к2 = {1,2,3, ...,т}- количество карьеров, входящих в группы; к3-{1,2,3,...,/?}- продолжительность инвестирования, лет; N0^ - чистая текущая прибыль от реализации полезного ископаемого, добытого на 1-м карьере в у — йгод, млн. долл. А; <7;~" = (1+ /)""- дисконтирующий фактор денежного потока 1-го карьера в У - и год; / - процентная ставка (норма дисконта); //; - инвестиции в разработку трубки

1-го карьера в У-й год; - дисконтирующий фактор инвестиционного потока 1-го карьера в у - й год; п - порядковый номер года оценки; п' - порядковый номер года инвестирования.

п т г -1 я т

^^ЕЕК^-ОУН^. (4)

м 1=1 М 1=1

Ограничением целевой функции по производительности является условие равенства суммы объемов добычи карьеров, разрабатывающих ш-залежей в .¡-ом году, потребности обогатительной фаб-рики(ОФ) в руде

т

(5)

./=1

где Ар/ - годовая производительность группы карьеров, млн. т;

.у

= ОФх - годовая производительность обогатительной фабрики, 1

млн. т; 5 - количество ОФ. Таким образом, осуществлено распределение группы карьеров кимберлитовых трубок по различным ОФ ГРО «МИ-БА». Результаты расчета представлены в табл.1 и на рис.2,3 и 4, где Вь В2 - варианты очередности ввода группы карьеров ГРО «МИБА» по критериям максимума ЫРУ и Р1 соответственно.

Рациональным календарным графиком открытых горных работ является тот, у которого производительность карьера по полезному ископаемому постоянна или возрастает во времени.

10

Таблица 1

Очередность ввода группы карьеров в эксплуатацию

Ал-

№ гр УП пы Труб ка массивов Карат/ мЗ Ар, млн. т. маз ! МЛН карат I, млн. долл. США ЫРУ, млн. долл. США в, Р1 в2

1 2 3, 33 8, 99 9,7 326, 8 1430, 1 5, 1

5 2, 77 4 4

2 1 2,77 8, 99 8,8 330, 4 1213, 4 2 4, 7 2

3 6 2, 42 8, 99 324, 0 804, 0 3 3,

3-в. 2 7, 2 5 3

4 7 2,49 8, 99 ^ Я 330,3 393, 6 4 2, 5

3 1, 6 2

4 2,59 3, 1

5 8 2 3,1 2,4 119,4 245, 5 5 4

12 2,15

На рис.2 и 3 представлены календарные графики горных работ группы карьеров с использованием различных критериев очередности ввода их в эксплуатацию.

+ руда —о—алмаз --порода —¿т—горная масса

1=1 а О Т1 Т2 ТЗ Т4 Т5 Т6

ы

Период, год

Рис. 2. Календарный график работы группы карьеров ГРО «МИБА» при выборе очередности их эксплуатации по критерию максимума Р1

руда

алмаз

—Л—порода - 0 1 торная масса

о

О Т1 Т2 ТЗ Т4 Т5 Т6

Период, год

Рис. 3. Календарный график работы группы карьеров ГРО «МИБА» при выборе очередности их эксплуатации по критерию максимума КРУ Анализ двух вариантов календарных графиков показал, что перечисленным признаками их рациональности в большей степени отвечает график работ группы карьеров с выбором очередности их эксплуатации по критерию максимума ИРУ.

Величина ЫРУ при очередности ввода в эксплуатацию первой группы карьеров (трубки массивов 2 и 5) составит 1430,4 млн. долл. США (табл.1) с производительностью ГРО «МИБА» по руде, равной 8,99 млн. т в год или 9,7 млн. карат. При этом экономический эффект, по сравнению с вариантом работы лишь одного карьера (трубка массива 1) с той же производительностью 8,99 млн. т. в год, составит 217 млн. долл. США за рассматриваемых период.

3. Минимизацию стоимости перевозок при распределении производственных мощностей группы карьеров по различным обогатительным фабрикам целесообразно осуществлять с использованием принципов закрытой транспортной задачи линейного программирования.

Распределение объемов кимберлитовой руды, добытой в группе карьеров, по нескольким обогатительным фабрикам для обеспечения минимальной стоимости перевозок можно осуществить с помощью транспортной задачи линейного программирования (ЛП).

Имеется m карьеров At,A2,...,Am, разрабатывающих ким-берлитовые руды трубки, производительности по руде каждого из них равны at(i = 1,2,...,m). Также существует п обогатительных

фабрик BvB2,...,Bn, имеющих потребность в руде = 1,2,...,«) . Пусть стоимость перевозки 1м3 кимберлитовой руды от i-го карьера до j - ой фабрики равна сц .Требуется определить план перевозок таким образом, чтобы все объемы добытой в карьерах руды были вывезены, потребности в ней фабрик удовлетворены и суммарная стоимость перевозок была минимальной.

В этом случае математическая модель транспортной задачи закрытого типа имеет следующий вид

m п

f = 1L1lc4-xv ">min, (6)

1=1 7=1

где F - целевая функция; Ху - объем грузоперевозок кимберлитовой руды от карьера до ОФ и су - стоимость перевозки 1 т руды от i - го карьера до j - ой обогатительной фабрики.

Задача оптимального распределения добытой группой карьеров руды по различным обогатительным фабрикам решается на основе производственных мощностей карьеров, установленных ранее с использованием динамических критериев экономической эффективности. При этом группа карьеров, обеспечивающая максимум значения NPV и равномерный режим горных работ за оцениваемый период, подлежит первоочередному строительству и эксплуатации. Применительно к условиям разработки коренных месторождений алмазов Бакванга ГРО «МИ-БА» группой карьеров, первоочередной для эксплуатации является группа 1 (табл.1).

Решение задачи оптимального распределения объемов руд карьеров первой группы по обогатительным фабрикам осуществлено с помощью надстройки Microsoft Excel «поиск решений». В качестве исходных данных использованы матрицы цен перевозок кимберлитовой руды ГРО «МИБА» (табл.2).

Результаты возможного распределения руды по обогатитель-

ным фабрикам N1X1, №ЛС2, ОГБЕЬЕ представлены в табл.3 и 4, а суммарная стоимость перевозок на рис.5.

Таблица 2

№ Карьеры первой группы Группа ОФ

ЫЬК1 ЫЬК2 МБЕЬ Е

1 Карьер трубки "массив 2" 0,117 0,120 0,161

2 Карьер Трубки массив 5" 0, 239 0,241 0, 273

Таблица 3

Распределение руды (вариант № 1) _

№ Группа Группа ОФ, млн. Т Арр* млн. т Арз*

карьеров ЫЬК1 ЫЬК2 01ЭЕЬЕ млн. т

1 Карьер трубки "массив 2" 3,495 0, 634 0,000 4,129 4,129

2 Карьер трубки "массив 5" 0,000 3,361 1,498 4, 859 4, 859

3 Потребности ОФ (удовлетворены) 3, 495 3,995 1,498 ССП*, тыс. долл. в год США

4 Потребности ОФ (заданные) 3, 495 3, 995 1, 498 1 706

ССП* - суммарная стоимость перевозок, тыс. долл. США; Арр*- производительность карьера по руде, распределенная по обогатительным фабрикам, млн. т Арз*- заданная производительность карьера, млн. т

Таблица 4

Распределение руды (вариант № 2) _

№ Группа карьеров Группа ОФ, млн. т Арр* млн. т Арз* млн. т

ЫЬК1 ЫЬК2 МБЕЬ Е

1 Карьер трубки "массив 2" 0 2, 631 1,498 4,129 4,129

2 Карьер трубки "массив 5" 3, 495 1, 363 0 4, 859 4, 859

3 Потребности ОФ (удовлетворены) 3, 495 3, 995 1, 498 ссп*, тыс. долл. в год США

4 Потребности ОФ (заданные ) 3, 495 3, 995 1, 498 1 723

< ш

С)

К Я Л

X -

л а л о £ я я о >. а и а> а а> с

1,725 т

1,72 -

1,715

1,71

1,705

1,7 -

1, 695

1,706

1,723

Вариант 1

Вариант 2

Вариант распределения руды по ОФ

Рис. 5. Суммарная стоимость перевозок кимберлитовой руды первой группы карьеров на ОФ ГРО «МИБА»

Анализ результатов, представленных в табл.3, 4 и на рис.5, показывает, что оптимальный план распределения кимберлитовой руды соответствует варианту, представленному в табл.3, так как он обеспечивает минимальную суммарную стоимость перевозок 1,706 тыс. долл. США в год. При этом экономический эффект за рассматриваемый период составит 20,5 млн. долл. США.

Таким образом, производственная мощность первой группы карьеров распределяется следующим образом (табл.5):

Таблица 5

Оптимальное распределение руды первой группы карьеров

№ п./ п.

Первая группа

Карьеры

Ар, млн. т

ОФ, млн.т.

ЫЬК 1

ЫЬК 2

ОТЭЕЬЕ

массив 2

4,1

3,5

0,6

массив 5

4,8

3,3

1,5

Общая производительность, млн. т

8,9

3, 5

3,9

1,5

Общая производительность, млн. карат

9,7

8,9

Аналогично распределены и производственные мощности остальных групп карьеров (табл.6).

Таблица 6

Оптимальное распределение руды остальных групп карьеров

Карьеры ОФ, млн.т. руды Группы карьеров

№ п./ п. ТРУП пы карь еров Тру бки мае си-вов Ар, млн . т ЫЪК 1 ыьк 2 МБ ЕЬЕ Руда млн . т Алмаз , млн карат

1 груп па 2 1 8, 9 9 3, 5 3, 9 1,5 8,9 9 8,8

О груп па 3 6 5,7 6 3,1 7 2,1 б 0,4 3 Я ч

3в. 3,2 3 0, 3 2 1,8 4 1,0 7 о, у 9 7,2

3 груп 7 2,0 8 0,7 7 1,3 1 - 8,9 5,8

па 4 3 6,9 1 2,7 2 2, 6 9 1,5 0 9

4 4 0,7 9 0,7 9 - -

груп па 5 8 1,3 9 1,3 9 - - 3, 1 2,4

12 0, 9 2 0,9 2 - -

Результаты оценки экономической эффективности и очередность отработки коренных месторождений алмазов Бакванга ГРО «МИ-БА» по критерию максимального значения МРУ представлены в табл.7. В этой таблице приняты возможные по горнотехническим факторам производительности карьеров по руде. Учитывая возможности карьеров и потребность трех обогатительным фабрик (8,99 млн. т в год), а также расстояния транспортирования руды от соответствующих карьеров до

фабрик, были сформированы группы карьеров и установлена очередность их ввода в эксплуатацию по всем кимберлитовым месторождениям Бакванга (табл.1).

Таблица 7

Целесообразность и очередность отработки кимберлитовых

трубок ГРО «Ру ИБА» за период 201 )9-2020 гг.

Трубки массивов Содержание алмаза в руде, ка-рат/мЗ Ар, млн. т Алмаз, млн. карат ЫРУ, млн. долл. США Очередность отработки

массив 1 2, 77 8, 99 8, 85 1213,4 1

массив 2 3, 33 4,13 4,89 774, 1 2

массив 5 2,77 5, 59 5,50 760,3 3

массив б 2, 42 5,76 4, 95 594, 4 4

массив 3-восток 2 5, 88 4,18 376, 8 5

массив 7 2,49 2, 08 1, 84 225, 8 6

массив 3 1,6 8,5 4, 83 213, 8 7

массив 4 2,59 0,79 0,73 91,7 8

массив 8 2 1, 39 0, 99 85,4 9

массив 12 2,15 0, 92 0,70 68, 4 10

массив 10 1, 29 2,09 0, 96 -10, 5 11

массив 9 1 1, 61 0,57 -53 12

массив 11 0,81 4, 13 1,19 -205 13

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация выполнена на актуальную тему и является законченной самостоятельной научно-квалификационной работой, в которой на основе установленных зависимостей срока окупаемости капитальных средств от содержания алмаза в руде и годовой производительности представлено решение задачи по обоснованию целесообразности и очередности разработки коренных месторождений алмазов Бакванга группой карьеров, имеющей существенное экономическое значение для Демократической Республики Конго.

Основные научные результаты и рекомендации заключаются в следующем.

1. Установлено, что среди тринадцати кимберлитовых трубок группы Бакванга только три не являются экономически целесообразными к отработке за оцениваемый период: трубки «массив 9», «массив 10» и «массив 11».

2. Разработан графо-аналитический метод определения и усреднения эксплуатационного коэффициента вскрыши с помощью графика текущих объемов вскрыши.

3. Установлено, что для определения очередности ввода в эксплуатацию группы карьеров коренных алмазоносных месторождений ГРО «МИБА» предпочтительнее использование критерия №У, а не Р1.

4. Обоснованы оптимальные производительности всех карьеров ГРО «МИБА».

5. Выявлены зависимости сроков окупаемости инвестиций от содержания алмазов в кимберлитовой трубке в виде Т = 3,9726 -а'1,Ш2 при работе карьера с производительностью по руде, установленной по возможной расстановке оборудования, и в виде Т - 5,487 • а'1'1667 для карьеров с производительностью по руде, установленной по скорости понижения добычных работ 15 м/год.

6. Определены максимальные сроки окупаемости инвестиций для условий кимберлитовых месторождений Бакванга ГРО «МИБА»: 14-16 лет в зависимости от производительности карьера по полезному ископаемому, установленной по возможной расстановке оборудования.

7. Установлены оптимальные распределения добытой кимберлитовой руды группы карьеров по различным обогатительным фабрикам ГРО «МИБА» на основе производственных мощностей карьеров, установленных с использованием динамических критериев экономической эффективности.

8. Экономический эффект от первоочередного ввода в эксплуатацию карьеров, разрабатывающих трубки массивов 2 и 5, по сравнению с вариантом работы лишь одного карьера (трубка массива 1), составит 217 млн. долл. США за рассматриваемый период

времени.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Аналитический метод определения эксплуатационного коэффициента вскрыши с помощью графика ее минимальных текущих объемов // Записки горного института (научные исследование молодых ученых) СПГГИ (ТУ), 2008, том 174, СПб, с. 93-97.

2. Математическое моделирование изолиний ценности полезных ископаемых при открытой разработке комплексных рудных месторождений // Записки горного института (научные исследования молодых ученых) СПГГИ (ТУ), 2003, том-155(1), с. 266-267.

3. Исследование графиков минимальных текущих объемов пород-отходов карьеров для стабилизации горных работ // Труды 10-й межд. конф. «Экология и развитие общества», МАНЭБ. СПб, 2007, с. 86-90. Соавторы: Д.Г. Холодняков, П.В. Андриевский, A.B. Половинко.

4. Усреднение производительности карьера по вскрышным породам с использованием графика их минимальных текущих объемов // Труды 5-й науч.-практ. конф. «Освоение минеральных ресурсов Севера, проблемы и решения», Воркута, 2007, с.141-143. Соавторы: Д.Г. Холодняков, П.В. Андриевский.

5. Режим малоотходной открытой разработки алмазоносных месторождений Конго // Труды 10-й межд. конф. «Экология и развитие общества» / МАНЭБ. СПб, 2007, с.91-92. Г.А. Соавтор Г.А. Холодняков.

О г - i <■

РИЦ СПГГИ. 13.01.2009. 3.15. Т.100 экз. 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Букаса Мукенди Питчу

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ РАЗРАБОТКИ АЛМАЗОНОСНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ.Ошибка! Закладка не определена.

1.1 Общие сведения об алмазах.

1.2. История развития алмазодобывающей промышленности в Демократической Республики Конго.

1.3. Алмазоносные месторождения ГРО «МИБА».

1.3.1. Коренные месторождения алмазов ГРО «МИБА».

1.3.2. Россыпные месторождения алмазов ГРО «МИБА».

1.4. Показатели деятельности ГРО «МИБА».

1.5. Технология разработки алмазоносных месторождений ГРО «МИБА».

1.6. Цель и задачи исследования.

2. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО ОБОСНОВАНИЯ

ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ.

2.1. Существующие методы оценки эффективности технических решений в карьере.

2.2. Особенности работы группой карьеров в системе комбината.

2.3. Обоснование выбора уровня цен на алмазное сырье.

2.4. Определение затрат на добычу и реализацию алмаза.

2.5. Выводы.

3. ОБОСНОВАНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ КАРЬЕРОВ ГРО « МИБА » ПО КИМБЕРЛИТОВОЙ РУДЕ И ПО ГОРНОЙ МАССЕ.

3.1. Производительность карьеров ГРО « МИБА» по полезному ископаемому.4$

3.2. Производительность карьеров с учетом спроса на минеральное сырье.

3.3. Режим и календарное планирование открытых горных работ.

3.4. Метод определения усредненного эксплуатационного коэффициента вскрыши.

3.5. Выводы.

4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ И ОЧЕРЕДНОСТИ РАЗРАБОТКИ КОРЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ БАКВАНГА ГРО «МИБА» ГРУППОЙ КАРЬЕРОВ.

4.1. Обоснование капитальных вложений.

4.2. Оценка целесообразности разработки трубок ГРО «МИБА».

4.3. Основные критерии установления очередности освоения кимберлитовых трубок группой карьеров.

4.4. Взаимосвязь между параметрами и показателями карьера и современными экономическими показателями.

4.5. Экономическая эффективность рекомендуемого календарного графика

4.6. Обоснование возможности сокращения стоимости перевозок руды с карьеров на обогатительные фабрики с помощью решения транспортной задачи линейного программирования.

Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Обоснование целесообразности и очередности разработки коренных месторождений алмазов бакванга группой карьеров"

Актуальность работы. Интенсивная разработка отдельных коренных алмазоносных месторождений Бакванга в настоящее время является одной из наиболее актуальных задач конголезского горнорудного общества (ГРО) «МИБА». Это связано с тем, что запасы россыпных алмазоносных месторождений практически закончились и, поэтому компания переживает спад. Производственная мощность упала с 7,2 млн. в 2004 г. до 2,8 млн. карат в 2007 г. В районе Бакванга насчитывается 13 кимберлитовых трубок и необходимо обоснование целесообразности разработки их группой карьеров. Для этого следует установить очередность их ввода в эксплуатацию с производительностью, учитывающей требования мирового рынка алмазного сырья.

Основные методы оценки эффективности технических решений открытой разработки месторождений группой карьеров отражены в работах Астахова A.C., Саратовского Э.Г., Полищука А.К., Баженова М.В., Полищука.Г.К., Михайлова A.M. и других. Эти методы чаще всего несут в себе устаревшие статические данные и экономические закономерности, либо основаны на устаревших принципах плановой экономики. Некоторые из авторов занимались оценкой целесообразности открытой разработки месторождений группой карьеров ц современной экономической ситуации. При этом предлагается пользоваться динамическими критериями, обеспечивающими оперативность и надежность решений по целесообразности и очередности проектирования и эксплуатации месторождений. Однако, не учитывались при этом возможности установления рационального календарного графика вскрышных работ для каждого из группы карьеров, а также минимизации транспортных затрат для обеспечения сырьем нескольких обогатительных фабрик.

Таким образом, обоснование целесообразности и очередности ввода эксплуатацию группы кимберлитовых карьеров, входящих в состав ГРО «МИБА», является актуальной научной задачей.

Тема диссертации соответствует приоритетному направлению деятельности компании «МИБА» и правительства Демократической Республики Конго.

Исследования выполнялись по данным стажировки, проведенной автором в ГРО «МИБА».

Целью диссертационной работы является: обоснование целесообразности разработки алмазоносных кимберлитовых трубок району Бакванга ГРО «МИБА» группой карьеров, установление очередности их ввода в эксплуатацию.