Технико-экономическая оптимизация комплекса буровзрывных работ

Рациональное использование энергии взрыва основано на оптимизации параметров буровых и взрывных работ в едином комплексе для соответствующих условий отбойки горной массы. Сама оптимизация - довольно сложный экономико-математический процесс, для которого необходимо выбрать критерий оптимизации, например, им может служить минимум затрат на отбойку 1 м3 горной массы с наиболее рациональными результатами.
Для условий открытых горных работ и строительства одним из показателей относительно качественной подготовки горной массы к выемке с учетом последующего дробления на фабрике может служить выход фракции +500мм в пределах 3-5%.
Конечная стоимость разработки 1 м3 горной массы включает следующие составляющие:

где C1 - стоимость бурения на 1 м3,$;
C2 - стоимость BB и СВ, $/m3;
С3 - расходы на доставку, заряжание и взрывание, $/m3;
С4 - стоимость вторичного дробления негабарита, $/m3;
C5 - стоимость экскаваторной погрузки, $/m3;
C6 - стоимость транспортировки, $/m3;
С7 - стоимость крупного дробления полезного ископаемого на обогатительной фабрике, $/m3.
Эти составляющие соответственно равны:

где Cб - стоимость машино-смены бурового станка;
Pv - сменная производительность станка, м3;
с - удельный расход BB, кг/м3;
Cвв - стоимость 1 кг BB в заряде, $;
Сд - стоимость доставки 1 кг BB, $;
Q - масса скважинного заряда, кг;
Смд - стоимость монтажно-демонтажных работ, связанных с производством взрыва(электросеть, оборудование, дороги и т.п.), $;
V - объем горной массы, взорванной 1 скважиной, м3;
N - выход негабарита, %;
Сн - стоимость разделки 1 м3 негабарита, $;
Cэ - стоимость 1 машино-смены экскаватора, $;
Pэ - сменная производительность экскаватора, м3;
Ca - стоимость машино-смены автосамосвала, $;
Pa - сменная производительность автосамосвала, м3;
Сдр - стоимость машино-смены дробилки $;
Рдр - сменная производительность дробилки крупного дробления м3.
Все затраты приведены к 1 м3.
1. Расходы на обуривание массива составляют:

где Н, R - высота уступа и глубина перебура, м;
d - диаметр скважины, мм;
l3 - длина забойки, м;
γ - плотность заряжания, т/м3.
2. Затраты на BB и СВ:

где 8% - средние затраты на CB от стоимости ВВ.
3. Затраты на производство взрыва:

где Pвзр - сменная производительность взрывника, кг;
Свзр - сменная тарифная ставка взрывника, $.
4. За критерий оценки качества взрыва, кроме проработки подошвы уступа, принимается диаметр среднего куска Dcp, при котором выход фракции +500 мм в % составит:

Выход негабарита в зависимости от выхода фракции +500 мм составит:

Определение величин п и N рекомендовано в работах Ю.С.Мец и др. на основании опытных данных Криворожских ГОКов.
Возможные погрешности в проработке подошвы уступа и другие оплошности, ликвидация которых составляет дополнительные 12% расходов, отнесенных на дробление негабарита, составляют:

С учетом эмпирических зависимостей по n и N, С4 преобразуем к виду:

5. Производительность экскаватора и автосамосвала (м3/час) также зависит от качества взрывной подготовки горной массы и, в частности, от среднегдиаметра куска:

Тогда стоимость экскавации и транспортировки 1 м3 горной массы выразятся:

6. Стоимость механического дробления горной массы дробилками связана с удельным расходом BB:

где q - удельный расход BB, кг/м3;
Тдр - продолжительность смены дробилки, ч;
ηдр - коэффициент использования дробилки во времени. Удельные затраты энергии взрыва заряда BB (ккал/м3) определяются как:

Тогда удельный расход BB равен:

где E - удельная энергия BB, ккал/кг.
Используя е и Е, получим значение удельного расхода BB (кг/м3):

7. Полная стоимость разработки 1 м3 горной массы выражается:
а) для полезного ископаемого в целом:

б) для вскрышных пород, без учета дробления, в выражении отсутствует последний член уравнения.
Поскольку результаты взрывной подготовки зависят от удельной потенциальной энергии BB (т.е. от вида BB), и от параметров буровзрывных работ, а они в свою очередь являются функцией физико-механических свойств и состояния массива горных пород, то этого комплекса условий следует определить экстремальное значение Co. Это можно также сделать графическим построением зависимостей стоимостей С1-С7 в функции Dcp (рис. 3.32).
Установленная величина Co позволяет определить параметры буровзрывных работ: величину сопротивления по подошве, расстояние между скважинами и др.:

Выход горной массы, взорванный одной скважиной составит:

где V - объем горной массы, взорванный одной скважиной, м3.

---