Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Открытая разработка месторождений полезных ископаемых

Диссертационная работа:

Валиев Камиль Закирович. Выбор параметров системы разработки с учетом рекультивации карьеров строительных горных пород Казахстана : ил РГБ ОД 61:85-5/160

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

стр.

ВВЕДЕНИЕ *

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ГОРНОДОБЫЧНЫХ И РЕКУЛЬТИВАЦИОННЫХ
РАБОТ НА КАРЬЕРАХ СТРОИТЕЛЬНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД КАЗАХСТАНА...
&

1.1. Анализ современного состояния горнодобычных работ
и проектов разработки месторождений строительных

горных пород ^

1.2. Анализ современного состояния рекультивационных

работ и проектов восстановления нарушенных земель... 32

1.3. Краткий обзор литературных источников по рекульти
вации нарушенных земель
^

В ы в о д ы ^

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ФАКТОРОВ,ВЛИЯЮЩИХ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ
ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ И СОЦИАЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ РЕКУЛЬТИВАЦИИ
ЗЕМЕЛЬ
55

  1. Основные факторы, влияющие на эффективность рекуль-вационных работ ^5

  2. Горногеологические условия месторождений строительных горных пород и эффективность рекультивационных работ 58

  3. Исследование влияния основных горнотехнических факторов на эффективность рекультивационных работ

  4. Организационные, экономико-географические факторы рекультивации и социальные аспекты восстановления нарушенной поверхности

В ы в о д ы J

3. ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
СТРОИТЕЛЬНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ
РЕКУЛЬТИВАЦИОННЫХ РАБОТ 87

  1. Основные параметры системы разработки, влияющие на технико-экономические показатели рекультивации карьеров строительных горных пород 87

  2. Влияние параметров системы разработки на эффективность рекультивационных работ 90

В ы в о д ы Ш

стр.

3.3. Экономико-математическая модель задачи выбора раци
ональных параметров системы разработки, обеспечива
ющих эффективность рекультивационных работ ИЗ

4. УСТАНОВЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМ РАЗРАБОТКИ,
ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ ЭФФЕКТИВНОЕ ВЕДЕНИЕ РЕКУЛЬТИВАЦИИ
КАРЬЕРОВ 125

4.1. Краткие экономико-географические,горногеологические

и горнотехнические сведения по месторождениям 125

  1. Выбор переменных величин и технико-экономических показателей для производства расчетов 129

  2. Варьирование затрат при переборе переменных

величин 133

4.4. Рациональные параметры элементов системы разработки

на рассматриваемых месторождениях 139

4.5. Экономическая эффективность результатов исследо -
ваний 140

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 144

ЛИТЕРАТУРА 147

ПРИЛОЖЕНИЯ 157

Введение к работе:

Актуальность работы. В решениях ХХУІ съезда КПСС предусмотрено увеличить в стране объем выпуска стройматериалов на 17-19%, что неразрывно связано с интенсивной разработкой месторождений строительных горных пород. В Казахской ССР добыча строительного камня, гравия, песка, песчано-гравийной смеси, известняков, глины, облицовочных и других материалов достигла в 1982г. 65 млн.м3

В работе рассматриваются месторождения строительных горных пород Казахстана, расположенных в основном в зоне агротехнически развитого, а по климатическим условиям - рискованного земледелия. Эти месторождения имеют, как правило, небольшую мощность полезной толщи (от 5 до 60 м) и сравнительно большие площади залегания (до 100-150 га).

Результатом их эксплуатации была значительная часть из нарушенных к 1982 г. 200,0 тыс.га сельхозугодий, имеющих к тому же в Казахстане ограниченные: ресурсы.

В целом, ежегодно из сельскохозяйственного оборота республики выбывает около 30 тыс.га земель.

Из-за методически неправильного подхода к проектированию, разработке и рекультивации месторождений строительных горных пород стоимость одного гектара восстановительных работ остается на высоком уровне, составляя от 5 до 20 тыс.руб., темпы рекультивации значительно отстают от темпов нарушения площадей.

Создавшееся положение определяет актуальность и необходи -мость изучения процессов взаимного влияния добычных и рекульти-вационных работ для выработки научно обоснованных решений, способствующих повышению эффективности мероприятий по восстановлению нарушенных земель.

Решение этой проблемы будет содействовать претворению в

жизнь "Основных направлений экономического и социального развития в СССР на I98I-I985 гг. и на период до 1990 года," где пре -дусмотрено"... улучшать охрану природы, усилить работу по сох -ранности сельскохозяйственных угодий, борьбу с эрозией почв,повысить темпы работ по рекультивации земель ..." и Продовольст -венной программы СССР на период до 1990 г., принятой на майском (1982 г.) Пленуме ЦК КПСС.

Цель диссертационной работы. Выявление и анализ основных : факторов,определяющих технико-экономические показатели рекультивационных работ. Разработка экономико-математической модели задачи выбора рациональных параметров элементов системы разработ-1 ки, обеспечивающих эффективность восстановительных работ в кон-' кретных экономико-географических, горногеологических и горнотехнических условиях месторождений строительных горных пород. Основные задачи исследования.

  1. Выявить и проанализировать основные горногеологические, горнотехнические и экономико-географические факторы, влияющие на эффективность рекультивационных работ.

  2. Выявление основных закономерностей изменения затрат на рекультивацию в зависимости от принятых параметров элементов системы разработки. '

  3. Разработка методики выбора рациональных параметров элементов системы разработки с учетом рекультивационных работ.

  4. Внедрение предлагаемых рекомендаций по оптимизации параметров систем разработки на карьерах строительных горных пород Казахстана.

Фактический материал. Основу диссертационной работы составляют материалы исследований фактического состояния горнодобыч -ных и рекультивационных работ, проведенных автором с 1974 г. по 1983 г. по 80 карьерам строительных горных пород Казахстана. За

-б-

это время автором установлена степень влияния горногеологических, горнотехнических и экономико-географических факторов, а также параметров систем разработки на эффективность рекультива-ционных работ.

Разработанная на основании исследований автора методика выбора рациональных параметров систем разработки использована при составлении проектов разработки и рекультивации месторождений строительных горных пород Казахстана.

В работе использованы труды отдельных авторов и коллекти -вов по рекультивации нарушенных земель.

Исследования проводились в соответствии с планом научно-исследовательских работ, утвержденных Госкомитетом по науке и технике при Совете Министров СССР "Разработать научно-технические решения, обеспечивающие максимальную эффективность рекультива -ционных работ на карьерах нерудных строительных материалов", государственный регистрационный номер (154) Н8а,

Методика исследований. Для решения поставленных задач принят комплексный метод исследований:

анализ и обобщение данных практики разработки и рекультивации месторождений строительных горных пород;

анализ степени влияния горногеологических, горнотехнических условий отработки, параметров элементов систем разработки

на технико-экономические показатели рекультивационных работ;

- экономико-математическое моделирование для выбора основ
ных параметров элементов системы разработки месторождений строи
тельных горных пород, обеспечивающих максимальную эффективность
рекультивационных работ.

При обработке получаемых данных и оценке их точности и достоверности использовались методы математической статистики.

К основным научным положениям, защищаемым в работе относятся:

впервые установлено, что выбор порядка отработки и пара -метров элементов системы разработки целесообразно производить комплексно, по критерию минимизирующим суммарные затраты на до -бычные и рекультивационные работы с учетом экономического ущер -ба при изъятии земель и экономической отдачи рекультивированного карьера; '

впервые установлено, что эффективная разработка и рекультивация месторождений строительных горных пород обеспечивается при высоте рабочей зоны по полезному ископаемому, равной его мощности, минимальной длине фронта работ и ширине рабочей площадки и выборе рациональных угла откоса и высоты уступа с учетом восстановительных работ. При этом стоимость восстановительных работ снижается в большей степени, чем удорожание добычи полезного ископаемого ;

-разработана методика выбора рациональных параметров элементов системы разработки, отличающаяся тем, что угол откоса и высоты уступа и рабочей зоны, длина фронта работ, ширина рабочей площадки и порядок отработки определяются с учетом рекультиваци-онных работ.

Идея работы.

Рассмотреть совместно в пространстве и времени технологические параметры добычных работ на месторождениях строительных горных пород Казахстана и рекультивации выработанного прост -ранства.

Достоверность научных положений обеспечена надежной информацией о состоянии добычных и рекультивационных работ, получен-

ной на 80 действующих предприятиях, обработанной с привлечением современных методов исследований, удовлетворительной сходимос -тью теоретических расчетов с данными практики и проектными ре -шениями и последующей проверкой результатов при внедрении в производство.

Научная новизна работы:

впервые разработана и предложена методика оценки зависимости эффективности рекультивационных работ от принятых параметров элементов системы разработки и сложившихся горногеологических, горнотехнических и экономико-географических условий отработки полезного ископаемого;

впервые разработана и предложена экономико-математическая модель задачи выбора рациональных параметров элементов системы разработки, обеспечивающих наибольшую эффективность рекультивационных работ в конкретных условиях месторождений строительных горных пород.

Практическая ценность. Результаты проведенных исследований позволяют принимать обоснованные научно-технические,проектные решения по выбору рациональных параметров систем разработки с учетом необходимости повышения эффективности рекультивационных работ на карьерах строительных горных пород.

Для условий месторождений строительных горных пород разработаны практические рекомендации, что позволило уменьшить экономический ущерб от изъятия земель, темпы нарушения площадей, затраты на рекультивацию, сроки начала восстановительных работ и увеличить экономическую отдачу рекультивированной поверхности.

Реализация работы. Разработанные рекомендации легли в основу при определении рациональных параметров элементов системы разработки на ряде месторождений строительных горных пород Ка -захстана.

Бнедрение результатов исследований на Аэродромном месторождении глин Усть-Каменогорского комбината строительных материа -лов позволило сократить затраты на рекультивацию, уменьшить экономический ущерб от изъятия земель, повысить экономическую отдачу рекультивированного карьера на общую сумму 495,6 тыс.руб.

Достигнут значительный экономический эффект от внедрения рациональных параметров элементов системы разработки на Капча-гайском, Шолаксаиском месторождениях песка и Бражихинском месторождении мраморизованных известняков.

Апробация работы. Диссертационная работа и основные ее положения докладывались и были одобрены на заседании лаборатории разработки нерудных месторождений и секции Ученого совета Института горного дела АН КазССР (Алама-Ага, 1979-1983 гг.), обсуждены на Всесоюзном совещании по безотходной технологии переработки полезных ископаемых (ИПКОН, Москва, 1979 г.), на УП Всесоюзной научной конференции ВУЗов СССР (МГИ, Москва, 198I г.), на Всесоюзной научно-технической конференции по рекультивации земель в СССР (Минсельхоз СССР, ВДНХ СССР, Москва, 1982 г.), на техническом совете республиканских промышленных объединений "Каз-стенматериалы" и"Казнерудматериалы" (Алма-Ата, 1983 г.), на научно-техническом совете Казахской горно-геологической экспедиции МПСМ КазССР (Алма-Ата, 1983 г.), экспонировались и удостоены дипломов и медалей ВДНХ СССР и Казахской ССР (приложения II, 12 )

Иубликация. По результати выполненых исследований опубликовано 12 статей.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы из95 наименований и представлена на 185 страницах машинописного текста, со-

держит 24 рисунка, 19 таблиц и приложения.

В первой главе приведено современное состояние и перспективы развития горнодобычных и рекультивационных работ на карьерах строительных пород Казахстана, а также дается анализ выполненных проектов восстановления нарушенных земель с 1971 г. по 1983 г. Результаты анализа показывают, что затраты на разработку полезного ископаемого и рекультивацию нарушенных земель (технический этап) зависят от горногеологических, горнотехнических условий месторождений, параметров систем разработки полезного ископаемого. Установлено, что горные работы, в основном, ведутся без учета необходимости дальнейшего восстановления нарушен -ных земель.

Приводится краткий обзор литературных источников по исследованию взаимовлияния рекультивационных и добычных работ. Разработанные для условий рудных и угольных месторождений прогрессивные технологические схемы добычных и рекультивационных работ находят ограниченное применение в условиях месторождений строительных горных пород. Сделаны основные выводы, поставлены цели и задачи исследований.

Во второй главе устанавливается влияние горногеологических, горнотехнических и экономико-географических факторов на технико-экономические показатели рекультивационных работ.

В третьей главе рассмотрено влияние параметров системы разработки на эффективность рекультивационных работ в конкретных горногеологических и горнотехнических условиях отработки.

Выполненными исследованиями установлены закономерности зависимости эффективности рекультивационных работ от параметров системы разработки - высоты рабочей зоны и добычного уступа, угла откоса борта и уступа, длины' фронта работ, ширины рабочей площадки, периметра карьера, принятой глубины отработки, мощное-

и-

ти залежи и запасов полезного ископаемого, производственной мощности карьера. Установлены противоречивые факторы, связанные с разработкой и рекультивацией карьеров.

Разработана экономико-математическая модель задачи выбора рациональных параметров системы разработки месторождений строи -тельных горных пород с учетом восстановления нарушенных площадей. Для иллюстрации предлагаемой методики в четвертой главе приводятся расчеты основных параметров элементов системы разработки для конкретных месторождений полезного ископаемого Казахстана, опре -деляется экономическая эффективность рекомендуемых предложений.

В целом утвержденный экономический эффект от внедрения рациональных параметров элементов системы разработки составил 855,5 тыс.руб.

Предлагаемая методика находит применение в практике проектирования карьеров в Казахской горно-геологической экспедиции Мин -промстройматериалов Казахской ССР, в институте "Каздорпроект" Минавтодора КазССР.

Диссертация заканчивается изложением основных выводов и предложений производству.

Настоящее исследование является результатом многолетней работы автора в области проектирования карьеров строительных гор -ных пород и их рекультивации.

В работе использованы труды академиков Мельникова Н.В. и Ржевского В.В., профессоров Арсентьева А.И. и Шлаина И.Б., член-корр. АН КазССР Мустафиной A.M. и Чулакова П.Ч., а также других видных советских ученых.

В процессе выполнения исследований автор пользовался советами и замечаниями сотрудников ИГД АН КазССР - кандидатов технических наук Завалишина B.C., Петровича СИ., Рогова Е.И., заведующего кафедрой разработки месторождений открытым способом Ленин -

градского горного института им.Г.В.Плеханова - профессора Арсен -тьева А.И., доцентов той же кафедры Кульбацкого Б.Б.» Егина В.А., Шпанского О.В., специалистов-практиков в области рекультивации карьеров строительных горных пород Казахстана Ердавлетова СМ. и Омарова Т.О., встречал поддержку со стороны Казахской горно-гео -логической экспедиции и ряда предприятий стройиндустрии Казахстана. Всем указанным лицам и организациям автор выражает глубокую благодарность и признательность.

Выполненная работа является первой попыткой обобщения опыта проектирования, разработки и рекультивации карьеров строительных горных пород Казахстана и может быть использована проектными и научными организациями, ведущими исследования в области открытых горных работ и рекультивации карьеров строительных горных пород.

-/3-

Подобные работы
Либик Валерий Кириллович
Выбор рациональных параметров ходовой системы прицепных гусеничных торфяных машин
Максимов Иван Иванович
Выбор параметров прикарьерных перегрузочно-усреднительных складов
Шведов Галактион Владимирович
Разработка методики многокритериального выбора параметров глубоких вводов в системах электроснабжения городов с учетом неопределенности развития электрических нагрузок
Арипов Шукур
Влияние устойчивости боковых пород на выбор и параметры систем разработки с магазинированием жильных месторождений
Бродский Григорий Семенович
Обоснование, выбор параметров и разработка систем фильтрации рабочих жидкостей для гидрофицированных горных машин
Широков Владимир Леонидович
Разработка моделей и методов для оценки и выбора параметров мультисервисных систем обмена информацией
Зайнулабидова Ханзада Рауповна
Разработка региональной модели сейсмических воздействий на примере г. Махачкалы и выбор рациональных параметров сооружений, в том числе и с системами сейсмоизоляции
Решетникова Ольга Владимировна
Интеллектуальная система выбора параметров сопрягаемых поверхностей деталей на стадии проектирования технологического оборудования
Абдуазизов Набижон Азаматович
Обоснование и выбор параметров системы "гидробак-охладитель" гидрообъемной силовой установки карьерного комбайна
Иванов Сергей Владимирович
Многокритериальный выбор параметров систем защиты инженерных конструкций от колебаний

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net