Эколого-экономическое обоснование кондиций при разработке шунгитовых месторождений (26.09.2012)

Автор: Тюльнин Дмитрий Валентинович

Предпочтительным является использование программ, разработанных фирмами Gemcom и Surpac. Это объясняется прежде всего тем, что эти программы в наибольшей степени учитывают особенности месторождений шунгита: высокую изменчивость как мощностей пропластков шунгита и пустой породы, так и содержания свободного углерода.

'зовать для обоснования качественно-количественных параметров разработки шунгитовых месторождений.

, где Т – общая продолжительность планового периода, а t – один шаг планового периода.

и минимальной выемочной мощности М=, где I –общее количество рассматриваемых вариантов кондиций по содержанию свободного углерода, а J – количество вариантов выемочных мощностей. В результате выявлена необходимость учёта при обосновании кондиций показателей минимальной истинной мощности пластов шунгита в пластопересечении, определяемой по сумме мощностей вынимаемых совместно слоев шунгита и внутрипластовых породных прослоек.

Параметры кондиций устанавливаются на уровне, обеспечивающем максимализацию интегрального экономического эффекта использования оконтуриваемых запасов за период их разработки, учитывающего интересы государства (полнота использования недр, бюджетная эффективность) и инвестора (чистая прибыль, чистый денежный поток, чистый дисконтированный доход). Они определяются на основе повариантных технико-экономических расчетов. Число вариантов параметров кондиций и их «шаг» должны обеспечивать выбор оптимальной величины этого параметра с достаточной точностью его установления. Как правило, используется не менее трех вариантов с большими и меньшими значениями по отношению к рекомендуемому.

Для решения поставленных задач использовались следующие методы: математическая статистика, технико-экономический анализ, экономико-математическое и имитационное моделирование.

В целом содержание полезного компонента (свободного углерода) в добываемой шунгитовой породе зависит от состояния горных работ. Для решения задачи планирования горных работ при определении кондиций на шунгит необходимо определить объемы добычи шунгита по этапам разработки t при соответствующих разведочных кондициях I и J. Эта информация представлена в табл.1.

и минимальной выемочной мощностью М:

на её извлечение:

Удельные затраты на выемку горной массы зависят от общего объема горной массы:

Содержание свободного углерода является функцией от параметров кондиций: бортового содержания свободного углерода и минимальной выемочной мощности:

Таблица 1

Распределение шунгитовых пород в зависимости от параметров кондиций по этапам (глубинам) разработки

определяется объемом перерабатываемой горной массы и содержанием свободного углерода в шунгите:

Доход от реализации шунгита зависит от объема конечной продукции и её цены на мировом рынке.

В диссертационной работе проанализированы области использования шунгитового сырья. Уникальные структурные особенности и обусловленный ими комплекс специфических свойств шунгитовых пород открывают широкие возможности применения их в различных сферах народного хозяйства. В настоящее время известно более 20 направлений использования шунгитового сырья.

Шунгитовое сырье подразделяется автором на три категории:

? категория. Это высокоуглеродистые шунгитовые породы (30-99% углерода), которые в промышленных масштабах практически пока не используются. Однако лабораторные исследования свидетельствуют о перспективности их применения в качестве сырья в наукоемких технологиях. Самостоятельным направлением в использовании шунгитового сырья может стать в ближайшие годы промышленное извлечение из него фуллеренов. Использование фуллеренов позволит произвести качественные изменения в различных областях техники, материаловедения, медицины.

?? категория. Сырье массового потребления (10-30% углерода). К этой категории отнесены шунгитсодержащие породы, которые в настоящее время находят широкое применение в самых различных областях народного хозяйства. Принципиальное отличие этого сырья от высокоуглеродистого состоит в том, что в нем наряду с органическим веществом существенную роль играет химический и минеральный состав неорганических веществ. Области применения шунгитового сырья, отнесенного ко второй категории, постоянно расширяются. Шунгитовые породы этой категории особенно перспективны для таких сфер, которые базируются на сорбционных, каталитических, восстановительных (антиоксидантных) свойствах шунгитового вещества. Шунгитовые породы со средним и более высоким содержанием углерода (25-40%) находят применение также в виде монолитных глыб и различных изделий из них в ландшафтном строительстве и дизайнерских работах.

??? категория. Сырье общестроительного назначения. В шунгитовых породах с содержанием органического вещества менее 10% доминирующее влияние на свойства оказывает состав минеральных веществ. Основная масса низкоуглеродистого сырья используется преимущественно как строительный материал. Значительное количество низкоуглеродистого сырья идёт на получение шунгизита – строительного материала с пористой структурой, применяемого в качестве легкого заполнителя бетонов.

Изложенный материал позволяет, однако, с полной определенностью констатировать, что шунгит является сырьевым материалом преимущественно стратегического назначения. По этой причине шунгитовые породы целесообразно использовать главным образом в наукоемких целях и ограничить применение в областях, где мало задействован скрытый потенциал шунгита. Таким образом, все экономические показатели функционирования горного предприятия определяются прежде всего качественными и количественными характеристиками шунгита, которые, в свою очередь, зависят от выбора параметров кондиций.

Полученные зависимости качественно-количественных показателей от бортового содержания в динамике развития горных работ служат основой для расчета экономических показателей.

В диссертации разработана экономико-математическая модель обоснования параметров кондиций при разработке шунгитовых месторождений. Критерием оптимизации модели является чистый дисконтированный доход (ЧДД), зависящий от вариантов кондиции (i,j), где

i - вариант кондиций по бортовому содержанию свободного углерода (i=1,I);

j – вариант кондиций по выемочной мощности (j=1,J).

Целевая функция модели имеет следующий вид:

Zs - цена s-ой продукции,

- объем готовой продукции s, полученной в t-й год при варианте кондиций i и j (i=1,I), ( j=1,J);

– объем извлекаемой горной массы в t-й год при тех же вариантах кондиций i и j;

зt, эt, кt – удельные эксплуатационные, экологические и капитальные затраты в t-й год;

E – норма дисконта.

Ограничения модели:

- обязательность использования из всех сочетаний кондиций одного варианта i и j;

- по возможному объему инвестиций K:

где Кt = кtVti,j

- по спросу на продукцию s:

соответственно минимальный и максимальный спрос на продукцию вида s в t-й год;

- по предельно допустимому загрязнению воздушной среды:

где B1 – фактический объем выбросов тонн/год,;

ПДВ – предельно допустимый объем выбросов углесодержащей мелкодисперсной пыли, тонн/год.


загрузка...