Коэффициент вскрыши – это отношение объема или массы вскрыши к объему или массе добываемого полезного ископаемого. Другими словами, коэффициент вскрыши показывает количество пустых пород, которые необходимо вынуть и переместить в отвалы для того, чтобы добыть единицу массы или объема полезного ископаемого. В практике используются различные размерности коэффициента вскрыши.
Объемный коэффициент вскрыши представляет собой отношение пустых пород к объему полезного ископаемого (м3/м3), а массовый коэффициент вскрыши – отношение массы пустых пород к массе полезного ископаемого (т/т).
Различают средний, слоевой, контурный и текущий коэффициенты вскрыши.
Средний промышленный коэффициент вскрыши – это отношение всего объема вскрыши (м3) к объему полезного ископаемого (м3) в контурах карьера при данной глубине разработки
, м.
Средний эксплуатационный коэффициент вскрыши K э – это отношение объема вскрыши, извлекаемого в контурах карьера в период эксплуатации, т. е. без горно-капитальных работ, к объему полезного ископаемого, извлекаемого в тот же период в тех же контурах, т. е.
,
где V – полный извлекаемый объем пород в контурах карьера, м3;
V о – объем пород, вынимаемых за счет капитальных затрат в период строительства карьера, м3;
Q – полный извлекаемый объем полезного ископаемого в контурах карьера, м3;
Q о – объем полезного ископаемого, добываемого за счет капитальных затрат в период строительства карьера, м3.
Контурный коэффициент вскрыши – это отношение объема вскрыши, вынимаемого за счет расширения контуров карьера к извлекаемым при этом запасам полезного ископаемого
.
Текущий коэффициент вскрыши – это отношение объемов пустых пород V т, вынутых за определенный период времени к фактической добыче полезного ископаемого Q т за тот же период
.
Рассмотренные коэффициенты вскрыши являются геометрическими показателями, так как устанавливаются измерением количества вскрышных пород и полезного ископаемого.
При проектировании и разработке месторождений полезных ископаемых пользуются также плановым и граничным или предельным коэффициентами вскрыши, которые являются экономическими показателями.
По плановому коэффициенту вскрыши устанавливают размер погашения затрат на вскрышные работы в период эксплуатации.
Граничным называется максимально допустимый коэффициент вскрыши, при котором в данных условиях выгодна открытая разработка месторождения или его части. Обычно это коэффициент вскрыши, при котором полная себестоимость добычи единицы полезного ископаемого открытым способом равна экономически допустимой или граничной.
Полная себестоимость добычи единицы полезного ископаемого из открытых работ слагается из себестоимости добычи собственно полезного ископаемого и себестоимости пустых пород, которые нужно удалить для того, чтобы добыть единицу полезного ископаемого.
Таким образом, полную себестоимость добычи единицы полезного ископаемого из открытых работ можно выразить суммой
где C о – себестоимость добычи полезного ископаемого, руб./т;
С д – себестоимость добычи единицы полезного ископаемого без учета вскрыши, руб./т;
С в, – себестоимость выемки 1 м3 пустых, пород, руб./м3;
К в, – коэффициент вскрыши, м3/т.
Приравняв
,
получим формулу для определения граничного коэффициента вскрыши:
где С г – допустимая себестоимость 1 м3 полезного ископаемого, руб.
В качестве допустимой себестоимости может быть принята себестоимость С в 1 м3 полезного ископаемого равного качества, добытого подземным способом.
По граничному коэффициенту вскрыши оценивают сравнительную экономическую эффективность открытой разработки и в приближенных расчетах находят конечные и перспективные контуры карьера, и том числе конечную глубину карьера.
Коэффициент горной массы представляет собой отношение количества удаляемой горной массы к единице извлекаемого из недр полезного компонента, например, металла:
где V г.м, V п, V в, – объем соответственно горной массы, полезного ископаемого и вскрыши, м3;
Q м – количество металла, т.
Q м = V пγα,
где γ – средняя плотность полезного ископаемого, т/м3;
α – среднее содержание компонента в полезном ископаемом (например, металла в руде), доли ед.
Коэффициент горной массы может быть выражен в такой же форме, как и коэффициент вскрыши, т. е. как средний, контурный, граничный и т. п. Коэффициент горной массы отражает не только влияние вскрышных работ, но и качество полезного ископаемого и поэтому является более общим, чем коэффициент вскрыши, и с большей полнотой характеризует эффективность, того или иного варианта открытых горных работ.
