Основы учета и извлечения полезных ископаемых
Высокие темпы развития промышленного производства сопровождаются интенсивной добычей полезных ископаемых из земных недр, что приводит к накоплению огромных объемов горной массы в отвалах.
Полезные ископаемые также извлекаются из горного массива и складируются в специально отведенные для этого места — склады.
Одной из задач маркшейдерской службы горного предприятия является определение объемов горных пород и полезного ископаемого в складах и отвалах.
Данные сведения необходимы для контроля выполнения объемов добычных и вскрышных работ, а также для контроля запасов.
Также объемы горной массы в отвале определяют для установления воздействия на окружающую среду и платы за ее загрязнение.
Наряду с этим, отвальные породы могут представлять интерес в качестве источника вторичного минерального сырья. Поднятая из недр и складированная горная порода содержит полезные ископаемые; и чем старее отвалы, тем богаче они полезными компонентами, т.к. развитие технологий позволяет разрабатывать не кондиционные запасы полезных ископаемых. В этом случае также необходимо знание объемов заскладированных пород.
Таким образом, задача определения и учета объемов горных пород и полезного ископаемого при открытом и подземной способе добычи является актуальной.
Проверка учета извлечения полезных ископаемых и объемов реализованных добычных работ на горнодобывающих предприятий является одной из важных задач маркшейдерского отдела.
Существует три различных типа учета добычи: бухгалтерский, оперативный и маркшейдерский.
Бухгалтерский учет ведется по данным об отгрузке полезного ископаемого и его остаткам на складах.
Оперативный статистический учет проводится диспетчерской службой по числу и массе (нетто) транспортных сосудов или по данным прямого (на вагонных весах) взвешивания полезного ископаемого, попадающего из горных выработок за отчетный период.
Объем добычи полезного ископаемого за отчетный период определяется по формуле
Д = Qj — Qн + Qк ,
где Qj — масса полезного ископаемого, добытого и отправленного по данным бухгалтерского учета потребителям (в том числе на собственные нужды); QH и QK — остатки полезного ископаемого на складах, в бункерах, а также в вагонах, загруженных, но не проведенных по расходу, соответственно на начало и конец отчетного периода.
Остатки полезного ископаемого на складах и в бункерах устанавливают посредством маркшейдерских измерений.
По данным оперативного учета оценивается динамика процесса добычных работ и производится начисление заработной платы.
Маркшейдерский учет производится ежемесячно на основании съемок горных выработок и геологической документации по каждой учетной единице — по рудному телу (угольному пласту), эксплуатационному блоку (лаве), камере, панели, этажу, подэтажу при подземной разработке, а при открытой разработке — по горизонту, уступу, подуступу, а также съемок и замеров полезного ископаемого на складах [1].
Остатки полезного ископаемого на складах и в бункерах подсчитывают с разбивкой по сортам, а массу определяют умножением объема штабелей (отвалов) или заполненной части бункеров на объемную массу полезного ископаемого в штабелях или бункерах.
Маркшейдерский отдел шахт и карьеров обязательно ведет Книгу учета движения запасов или Книгу учета движения горной массы.
В таких книгах указываются данные и маркшейдерского и оперативного учета, а также приводятся вспомогательные справочные материалы по массе и плотности пород и полезных ископаемых. Кроме того там же приводятся контрольные подсчеты. Учет ведется. Как правило, отдельно для всех структурных подразделений (участкам, горизонтам), а затем сводится в общий по предприятию.
Исходя из вышеприведенного можно сказать, что все способы учета горной массы на горном предприятии разделяются на три вида [3]:
— непосредственные ( по замерам и взвешиванию);
— расчетные;
— комбинированные.
В настоящее время маркшейдерские работы по учету горной массы, извлеченной из горного массива открытым способом регламентируются соответствующей инструкцией [4].
В указанном нормативном документе предписывается порядок работ по учету запасов, выполнению инструментальных наблюдений, взвешиваний и пр.
Также регламентируются погрешности определения объемов маркшейдерскими замерами- они не должны превышать 10%, что в условиях высокопроизводительных карьеров является достаточно значимой цифрой (до нескольких сот тыс. т в год). А вот допустимая погрешность определения объемов горной массы оперативным способом (взвешивание) в два раза меньше — 5 %.
Маркшейдерские замеры производят, как правило, в конце отчетного месяца (периода).
При открытом способе измеряют положение горных работ на каждом горизонте, объемы взорванной горной массы в карьере.
При подземном способе добычи определяют положение забоев горных выработок (капитальных, подготовительных, нарезных и очистных). Замеры проводятся от постоянных маркшейдерских точек линейными промерами, что позволяет определить подвигание забоя за соответствующий период.
Как уже отмечалось при учете горной массы также необходим контроль полезного ископаемого на складе и породы в отвале. Такой контроль производится ежемесячно.
Упомянутой выше Инструкцией [4] нормируются также допустимые погрешности определения остатков на складе и пород в отвале. Так для отвалов допустимые погрешности, выраженные в %, тем меньше, чем больше объем отвала.
Объем пород в отвале, как правило, определяют по результатам маркшейдерских съемок или линейных обмеров ( с помощью рулетки).
Объем полезных ископаемых на закрытом складе определяют путем измерения его незаполненной части.
В зависимости от применяемых методов и оборудования расхождений между данными оперативного и маркшейдерского контроля быть не должно.
Предусмотрено заполнение форм отчетности по данным наблюдений и замеров, а именно № 70-тп и № 71-тп.
При добыче полезных ископаемых подземным способом маркшейдерские работы по съемке складов и отвалов выполняются в соответствие с Инструкцией [5].
Инструкция [5] предписывает выполнять съемку объемов отвалов сложной формы тахеометрическим, мензульным, фотограмметрическим способом либо способом параллельных профильных линий. При этом подсчет объемов ведется способами вертикальным или горизонтальных сечений либо другими, которые обеспечивают требуемую точность.
Также объемы пород в небольших отвалах производят нивелированием поверхности по сетке или линиям.
Обзор способов для условий открытой разработки приведен в таблице 1.
В тоже время объемы горной массы в небольших отвалах правильной формы и складах полезного ископаемого рекомендуется определять рулеточным обмером с подсчетом объемов по формулам геометрических тел.
Инструкция [5] регламентирует допустимое отклонение двух независимых (основного и контрольного) определений объемов отвалов и складов по объему отвала: для отвалов объемом до 20 тыс. м3 эта величина не может превышать 12%, а для отвалов объемом более 200 тыс. м3 — не более 3%.
Таблица 1 — Способы определения объемов выемки горной массы [6]
Источник
1. Учет добычи полезного ископаемого и объемов вскрыши.
2. Учет состояния и движения запасов полезных ископаемых.
3. Учет количественных и качественных потерь. Классификация потерь.
1. Учет добычи полезного ископаемого и объемов вскрыши.
На горнодобывающих предприятиях применяют три вида учета добычи: бухгалтерский, оперативный (статистический) и маркшейдерский.
Бухгалтерский учет за отчетный период (месяц) по карьеру в целом ведут на основании соответствующих документов (накладных) об отгрузке потребителю добытого товарного полезного ископаемого с обязательным маркшейдерским определением остатков его на складе на начало и конец месяца.
При этом общий объем добычи за месяц в целом по карьеру составит
Qт=Qт/ +(q2-q1),
где Q- количество отгруженного, т.е. добытого и реализованного товарного полезного ископаемого; q1 и q2- остатки товарного полезного ископаемого на складе соответственно на начало и конец месяца.
Оперативный учет – учет добычи и вскрыши по числу отгруженных транспортных сосудов и средней массе (объему) полезного ископаемого (пород вскрыши) в одном сосуде или по результатам взвешивания всех транспортируемых горных пород.
Маркшейдерский учет. Объемы выполненных горных работ на горном предприятии за отчетный период времени устанавливаются маркшейдерской службой предприятия при производстве маркшейдерских замеров. Замеры горных работ производятся в установленные сроки.
В результате этих замеров определяются:
-фактическое положение горных работ на конец отчетного периода;
-объемы выполненных горных работ по выработкам, экскаваторам, горизонтам и в целом по карьеру (разрезу);
-наличие остатков полезного ископаемого на складе;
-распределение выполненных объемов по видам работ;
— соответствие выполненных горных работ утвержденной технической документации и плану развития горных работ.
Все измерения, произведенные на месте работ, с отметкой соответствия их вышеупомянутым документам заносятся в полевую книгу замеров. При этом отмечаются забракованные работы. Материалы замеров подписываются лицом, производившим замер. Полевая книга замеров является основным первичным документом, с обязательным ведением необходимой графической документации.
По результатам маркшейдерского замера заполняются книги замеров горных работ, учета забракованных горных работ, замеров остатков на складах.
Документация по замерам учитывается в инвентарной книге маркшейдерского отдела и хранится в установленном порядке.
Полевая, вычислительная, графическая документация и точность измерений должны соответствовать требованиям Инструкции по производству маркшейдерских работ.
Объемы вынутых горных пород по данным маркшейдерской съемки определяют способами вертикальных и горизонтальных сечений и другими способами, обеспечивающими необходимую точность результата.
При подсчете вынутых объемов горной массы возникает задача сопоставления объемов разрыхления пород и объемов пород в целике, разрыхленной массы к объему по которым и ведется учет.
С этой целью производится определение коэффициента разрыхления. Отношение объема разрыхленной массы к объему блока в целике и является коэффициентом разрыхления.
Маркшейдерская служба горного предприятия несет ответственность за достоверность определения объемов выполненных горных работ и остатков полезного ископаемого на день замера, за точность съемок и замеров.
2. Учет состояния и движения запасов полезных ископаемых.
Планомерная и эффективная работа горнодобывающего предприятия не может успешно вестись без систематического учета состояния и движения запасов полезного ископаемого в недрах.
Балансовыми запасами считаются разведанные и достаточно изученные запасы полезного ископаемого в недрах, которые по своей количественной и качественной характеристике и технико-экономическим показателям могут быть рентабельно добыты и использованы.
К забалансовым запасам полезного ископаемого относятся разведанные и изученные запасы в недрах, которые при существующих уровне техники и состоянии экономики района в настоящее время не пригодны для разработки или промышленного использования.
Учет движения запасов представляет собой периодическое определение количества запасов с начала разработки месторождения. Движение запасов – это изменение их количества в результате добычи, разведки или их переоценки за определенный период.
Учет состояния и движения запасов на горных предприятиях, который осуществляют на основе геолого-маркшейдерской документации, подразделяются на следующие виды:
-первичный учет состояния и движения запасов;
-сводный учет движения запасов;
-отчетный баланс запасов по состоянию на 1 января каждого года.
Балансовые запасы подлежат учету по всем трем названным видам. Забалансовые запасы отражаются только в отчетном балансе по состоянию на 1 января каждого года.
Первичный учет состояния и движения запасов производится на основе обобщения геолого-маркшейдерских материалов, полученных в процессе геологоразведочных и эксплуатационных работ.
За подсчетную единицу (объект) первичного учета запасов могут быть приняты: уступ, блок.
Первичный учет состояния и движения запасов слагается из учета:
а) количества запасов, находящихся в недрах на начало операционного периода;
б) количества добытого полезного ископаемого;
в) количества добытого полезного компонента;
г) потерь и разубоживания полезного компонента.
Длительность операционного периода первичного учета по каждой из приведенных позиций может быть неодинаковой (месяц, квартал). Она зависит от особенностей ведения горно-эксплуатационных работ и от возможностей организации учета по каждой из этих позиций и устанавливается предприятием.
Движение запасов в подсчетной единице первичного учета отражается в специальной ведомости.
Сводный учет состояния и движения балансовых запасов производится на 1 января года, следующего за отчетным, в специальной прошнурованной книге с пронумерованными страницами, составляемой по специальной форме. В этой книге отражается состояние и движение запасов как по отдельным объектам первичного учета запасов (уступ, блок), так и суммарно по более крупным объектам учета: участку и в целом по месторождению.
Кроме запасов основного полезного ископаемого сводному учету подлежат также запасы всех сопутствующих полезных ископаемых и ценных компонентов, числящихся на балансе горного предприятия независимо от извлечения их при добыче, обогащении и дальнейшей переработке.
В книге сводного учета запасов содержатся следующие сведения:
а) учет уменьшения запасов полезных ископаемых, происходящего в результате добычи, потерь при добыче, нецелесообразности отработки отдельных участков месторождения по технико-экономическим соображением или в случае неподтверждения запасов при эксплуатационной разведке или эксплуатации месторождения и т.п.;
б) учет прироста запасов в результате проведения геологоразведочных и эксплуатационных работ и по другим причинам производится после утверждения в установленном порядке протокола об увеличении запасов;
в) учет объемов добычи и потерь полезных ископаемых.
По части месторождения, запасы которой не претерпели изменений, остаток запасов вносится одной строкой, после чего производится суммирование запасов.
3.Учет количественных и качественных потерь. Классификация потерь.
Одним из основных показателей эффективности горнодобывающего производства является полнота и качество извлечения балансовых запасов полезного ископаемого при его добыче.
В общей классификации потери разделены на два класса: общекарьерные и эксплуатационные.
К общекарьерным относятся потери балансовых запасов полезного ископаемого в предохранительных и барьерных целиках, извлечение которых не предусмотрено проектом.
Эксплуатационные потери делятся на две группы: потери в массиве и потери отбитого полезного ископаемого.
К потерям в массиве относятся потери: в почве и кровле пласта (залежи), при селективной выемке, из-за сложности горно-геологических и гидрогеологических условий, в пожарных, затопленных и заваленных участках.
К потерям отбитого полезного ископаемого относятся потери: при взрывных работах, при погрузке и транспортировке, от перевалки пород вскрыши в выработанное пространство, на складах и при погрузке в железнодорожные вагоны.
Качественные потери (разубоживание или засорение) происходят вследствие примешивания к кондиционному полезному ископаемому пустых пород или некондиционного полезного ископаемого из вмещающих пород и включений (прослойков), находящихся в теле разрабатываемой залежи.
На рудных карьерах качественные потери (разубоживание) определяют снижением процентного содержания полезного компонента (например, металла) в добытой руде по сравнению с содержанием его в массиве.
Повышение разубоживания руды оказывает отрицательное влияние на технико-экономическую эффективность.
«Типовыми методическими указаниями… » предусмотрены два основных метода определения потерь и разубоживания полезных ископаемых при добыче: прямой и косвенный.
Прямой метод основывается на непосредственном измерении объемов потерянных полезных ископаемых и примешанных пустых пород, определении их плотности и опробовании качества потерянных полезных ископаемых.
Лекция 13. Планирование развития горных работ (2 часа)
1. Виды планирования развития горных работ.
2. Исходные данные к проектированию развития горных работ.
3. Последовательность планирования развития горных работ.
1.Различают долгосрочное (перспективное) и короткосрочное (оперативное) планирование. При перспективном планировании ставится определенная цель на длительное время в увязке с прогнозом развития рыночного спроса и конкурентного предложения. Это планирование охватывает период от 3 до 15 лет. Оперативное планирование конкретизирует поставленные задачи с учетом конкретных условий на более короткий промежуток времени (неделю, месяц квартал, год). Оперативное планирование определяет пути решения общей задачи перспективного плана. Неразрывная связь перспективного и оперативного планов при ведущей роли первого – важнейший принцип планирования развития горных работ.
Основным элементом плана горного предприятия является план добычи полезного ископаемого, от которого зависят остальные его элементы. Разработка того или иного месторождения полезного ископаемого осуществляется по проекту, определяющему основное направление работ и очередность выемки запасов с точки зрения технологии и техники отработки месторождения, однако не учитывает потребности рынка в полезном ископаемом.
К основным задачам оперативного планирования развития горных работ относятся: а) обеспечение выполнения утвержденного на определенный момент плана добычи полезного ископаемого; б) рациональное использование запасов с наименьшими потерями при разработке; в) планирование горных работ в соответствие с утвержденным проектом; г) обеспечение непрерывного восполнения подготовленных к выемке запасов и д) создание резервного фронта работ.
2.Непосредственное планирование развития горных работ осуществляется в следующем порядке. Перед составлением оперативного плана получают исходные (директивные) данные, к которым относятся: 1) объем добычи полезного ископаемого; 2) нормативы переходящих запасов; 3) основные технические направления. Объем добычи – это основная цифра, которая определяет все остальные показатели. Норматив переходящих запасов подготовленного к выемке полезного ископаемого устанавливается в директивном порядке и должен быть выдержан на любую дату планируемого периода. Его величина устанавливается в объеме 2-3 месячной добычи по запасам, готовым к выемке, и до 6-ти месяцев по вскрытым. Этот норматив обеспечивает ритмичную работу горного предприятия по выполнению плана добычи предприятия. К основным техническим направлениям относят мероприятия повышающие производительность горных работ, на подземных разработках за счет увеличения размеров добычного подэтажа или ширины и высоты лавы; на открытых разработках – переход к большей высоте рабочих уступов, двусторонней отработке мульдообразных залежей и т.п.
3.Планирование производят в следующей последовательности. Сначала производится распределение добычи по участкам в зависимости от объемов запасов и производительности добычной техники. Затем подсчитываются расчетные (производные) показатели: объем вскрыши, перестройка схемы путевого развития, расширение отвального хозяйства и др., оформляемые графически в виде таблиц. Затем по каждому участку производится детальная зарисовка на погоризонтных планах годового подвигания добычных участков с отметкой контуров переходящих запасов на конец планируемого периода. Эти контуры определяют границу, до которой необходимо за планируемый период снять покрывающие породы. При этом рабочие и предохранительные площадки должны быть необходимого размера, экскаваторы не должны работать друг над другом или на одном горизонте в непосредственной близости друг от друга и др. требования единых правил ведения горных работ.
При планировании на вертикальные профили наносят контуры положения уступов на начало планируемого периода (1). Затем откладывают объем запланированной добычи (4) с включением в него переходящих запасов на начало периода (3). Далее откладывают объем переходящих запасов на конец планируемого периода (5).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Синанян Р.Р. Маркшейдерское дело.- М.: Недра. 1982. 303 с.
2. Маркшейдерия / Под ред. М.Е. Певзнера и В.Н. Попова. — М.: Издательство Московского государственного горного университета. 2003. 419 с.
3. Камшилов В.В., Гаврилов Б.К. Маркшейдерское дело на карьерах и приисках. — М.: Недра. 1969. 130 с.
4. Маркшейдерское дело / Д.Н. Оглоблин, П.П. Бастан, Г.И. Герасименко и др. — М.: Недра. 1972. 584 с.
5. Геодезия и маркшейдерия / В.Н. Попов, В.А. Букринский, П.Н. Бруевич и др. — М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2007. 453 с.
6. Маркшейдерские работы на карьерах и приисках / В.Н. Попов, К.С. Ворковастов, В.Г. Столчнев и др. — М.: Недра. 1989. 424 с.
7. Техническая инструкция по производству маркшейдерских работ. РД 07-603-03. М.: Федеральный горный и промышленный надзор России. 2003. 25 с.
Источник