Определение рациональной степени дробления горных пород взрывом
Промышленное внедрение методов регулирования дробления способствует увеличению интенсивности дробления, снижению выхода крупных негабаритных фракций, увеличению производительности экскаваторов, транспорта и механизмов первичного крупного дробления. Улучшение качества дробления, как правило, связано с увеличением затрат на первичные буровые и взрывные работы.
На карьере необходимо обеспечить такое дробление горных пород, чтобы затраты на единицу продукции по всему комплексу
добычи и механическому дроблению первой стадии были минимальны. Этому условию соответствует рациональная степень дробления горных пород взрывом. Ее определение с учетом взаимосвязи основных технологических процессов, определяющих конечную себестоимость полезного ископаемого, производится по формуле
Собщ = С1 + С2 + С3 + С4 + С5 + С6 + С7,
где Собщ — общая себестоимость отбитой породы, руб/м3; С1 и С3 — себестоимость первичных и вторичных буровых работ, руб/м3; С2 и С4 — себестоимость первичных и вторичных взрывных работ, руб/м3; С5 — себестоимость погрузки породы, руб/м3; С6 — себестоимость транспортирования породы, руб/м3; С7 — себестоимость первой стадии крупного дробления, руб/м3.
При использовании невзрывных способов дробления негабарита вместо суммы С3 + С4 в формуле учитывается себестоимость дробления негабарита применяемым методом.
В некоторых случаях в формуле необходимо учитывать увеличение конечной себестоимости полезного ископаемого за счет увеличения выхода мелких некондиционных фракций (отходов).
Целесообразная мощность погрузочно-транспортного и дробильного оборудования определяется по минимуму затрат на вторичное взрывание и переработку полезного ископаемого до второй стадии дробления. В общем виде это выражается формулой
где ΔС3 + ΔС4 — изменение затрат на вторичное дробление негабарита при изменении кондиционного размера кусков, руб/м3; ΔС5 — изменение затрат на погрузку и транспорт в связи с аналогичным изменением кондиционного размера куска и с применением более мощных экскаваторов, руб/м3; ΔС7 — изменение затрат на механическое дробление первой стадии в связи с установкой дробилки большей мощности, руб/м3.
Если левая часть этого уравнения меньше единицы, то целесообразно увеличение кондиционного размера куска и наоборот.
Подсчеты, приведенные для карьеров, разрабатывающих крепкие породы (f > 10), показывают, что только для небольших карьеров с производственной мощностью менее 50000 т в год возможно установить допустимый размер куска 0,5 м, а на карьерах с производственной мощностью более 300 000 г допустимый размер куска должен быть более 1 м.
В случае применения оборудования непрерывного действия на карьерах большой производственной мощности, разрабатывающих скальные породы, рациональная степень дробления определяется аналогичным способом. При этом увеличение себестоимости буровзрывных работ даже в кратное число раз с целью интенсификации измельчения полезного ископаемого может оказаться целесооб-
Рис. 10.27. Трафик для определения рациональной степени дробления горных пород взрывом в зависимости от удельного расхода
разным благодаря большой экономической эффективности применения роторных экскаваторов, конвейеров и устранению одной стадии дробления на фабриках.
При современном состоянии опыта и теории дробления пород взрывом рациональную
степень дробления пород на предприятии необходимо определять методом последовательного приближения по данным экспериментальных взрывов с графическим анализом полученных результатов. Обычно на карьере проводится несколько экспериментальных взрывов по стандартной методике с разными расчетными расходами ВВ, диаметрами скважин, типами ВВ и т. д. Результаты каждого взрыва оцениваются по выходу негабарита, производительности экскаваторов, транспортных средств и дробилки цеха крупного дробления на фабрике. Подсчитывается себестоимость отдельных процессов, а затем строится график (рис. 10.27), из которого видна зона минимальной себестоимости добычи. Обычно она выражена неясно, и имеется определенный диапазон значений удельных расходов ВВ (qопт), при котором себестоимость добычи минимальна. Эти параметры взрывания и рекомендуется применять при проектировании взрывов для каждой категории пород и определении рациональной степени дробления.
Методика проведения опытных массовых взрывов на карьерах приведена в приложении 2.
В ряде случаев, когда качество взрыва влияет на результаты переработки минерального сырья на фабриках, необходимо рациональную степень дробления рассчитывать с учетом всех технологических процессов его переработки, вплоть до получения конечного продукта, и учитывать изменение его стоимости (выхода, качества) при изменении интенсивности взрывного воздействия.
Таким образом, общая формула, определяющая целесообразность увеличения интенсивности взрывного воздействия на массив с целью улучшения показателей извлечения (получения) конечного продукта, будет иметь вид
ΔСбвр + ΔСм.д + ΔСпм + ΔСиз <> ΔСк.п,
где отдельные члены формулы определяют изменение расходов: ΔСбвр — на взрывную подготовку сырья, руб/т; АСМ. д — на механическое дробление сырья, руб/т; ΔСпм — на помол сырья, руб/т; ΔСиз — на извлечение концентрата, руб/т; ΔСк.п — из-
менения стоимости конечного продукта в результате применения новых параметров взрывного воздействия, руб/т, с учетом увеличения или уменьшения его получения из расчетного объема переработанной руды.