Эффективность разработки угольных месторождений с учетом направлений использования и стадий переработки угля Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

СЕМИНАР 14

ДОКЛАД НА СИМПОЗИУМЕ "НЕДЕЛЯ ГОРНЯКА -2000"

МОСКВА, МГГУ, 31 января - 4 февраля 2000 г.

© В.А. Шестаков, Л.М. Акимов^4 А.А. Белодедов, В.М. Позняк,

А.В. Кухтин, 2001

ч\

УДК 622.27

В.А. Шестаков, Л.М. Акимов, А.А. Белодедов, В.М. Позняк, А.В. Кухтин

ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗРАБОТКИ

Вугольных месторождений с учетом на-

^ПРАВЛЕНИЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И СТАДИЙ ПЕРЕРАБОТКИ УГЛЯ

связи с изменением экономических условий решение всех задач по оптимизации добычи углей необходимо осуществлять с позиции совместных интересов угольных предприятий и предприятий, перерабатывающих уголь и использующих продукты переработки. Начиная с переоценки запасов, включая обоснование производственной мощности шахт и кондиционности запасов, технологических схем вскрытия, подготовки и систем разработки (очистной выемки), создание новых технологий разработки и мер стимулирования, обеспечивающих более полное использование недр и повышения качества добываемого угля. Благодаря такому подходу можно обосновать необходимость снижения зольности добываемого угля и соответственно не только снизить эксплуатационные затраты на выполнение комплекса работ по добыче угля и производству из него конечной продукции, но и капиталовложения во все предприятия по добыче и переработке, их реконструкцию и ремонт, а также улучшить состояние окружающей среды.

Опытом большинства отраслей по добыче рудных полезных ископаемых доказано, что эффективность горнодобывающих предприятий необходимо оценивать в комплексе с предприятиями, перерабатывающими добываемое полезное ископаемое. При этом чем больше учитывать стадии переработки, тем более полной и достоверной будет оценка добываемого минерального сырья. Тем больше будет величина извлекаемой ценности добываемого полезного ископаемого и

величина получаемой от его добычи и переработки прибыли. Ценность же угольных месторождений при известных методах их оценки по разнице между ценой угля и затратами на его добычу очень сильно занижена. Надо четко понимать, что ценность углей формируется не только на стадиях их добычи, но и на стадиях обогащения, транспортирования, производства электроэнергии, кокса и чугуна, производства электродной продукции, сорбентов, жидкого топлива, химической продукции и т.п. Аналогично и эффективность работы угольных предприятий необходимо оценивать с учетом реального увеличения ценности добываемого угля на стадиях его переработки и использования. При таком методическом подходе не было бы уничтожено (с огромными затратами) большое число угольных шахт, на которых еще оставались довольно большие запасы. Эти запасы на ряде шахт уже были вскрыты и подготовлены.

В Восточном Донбассе были закрыты, как нерентабельные, шахты, добывающие уголь, из которого производили сорбенты путем нагревания измельченного угля до 800-850 ° в присутствии пара. Цена таких сорбентов в настоящее время достигает на мировом рынке от 1 до 3 тыс. долларов за тонну. Их производство было бы высокорентабельным практически при любой реальной себестоимости добычи. При теплотворной способности антрацитов 8000-9000 ккал/т из 1 т добываемого угля получается электроэнергии на 1800-2000 руб/т, т.е. в 9-10 раз больше себестоимости добычи.

Из 1 т высококачественных антрацитов шахты "Обуховская" и некоторых других шахт можно путем обжига во вращающихся трубчатых печах производить термоантрацитов на сумму 3500 руб. Путем их дальнейшей переработки можно получить термомассу на сумму более 5000 руб, а электродной продукции на сумму почти 16000 руб.

Из 1 т коксовых углей можно получить 0,93 т кокса, а при расходе 0,58 т кокса можно произвести 1,6 т чугуна общей стоимостью 154 доллара

или 4500 руб. Следует отметить, что во всех перерабатывающих отраслях удельные капитальные затраты и эксплуатационные меньше, чем в добывающих. Так, в энергетике затраты непосредственно на производство тепловой и электрической энергии составляют 30-40 % от общих затрат на добычу угля и получения из него энергии. В производстве кокса и чугуна доля металлургического передела составляет около 30 % от общих затрат. Об этом свидетельствует также то обстоятельство, что при снижении зольности добываемого коксового угля на 2,5 % себестоимость чугуна снижается на 4 %.

В цветной металлургии затраты на добычу рудной массы составляют в среднем более 50 %, на обогащение 15-20 %, на металлургический передел 30-35 %.

Для оценки эффективности вариантов разработки угольных месторождений с учетом стадий переработки угля необходимо принять критерии, полностью соответствующие уровню решения задач и учитывающие особенности современной экономики. Ранее широко применявшиеся критерии приведенных затрат и себестоимости добычи в расчете на 1 т добываемого полезного ископаемого не учитывают его качества и ценности, а критерии прибыли в расчете на 1 т добытого угля или на 1 т балансовых запасов не учитывают величины капиталовложений и возможного изменения производственной мощности шахты по добыче угля и конечному продукту его переработки, а также ряда других важных факторов. В качестве основного критерия оценки эффективности комплекса предприятий по добыче угля и производству из него и при его использовании какой-то конечной продукции, например, на основе использования углей в качестве топлива для производства энергии, сырья для производства кокса и чугуна, электродов, химической продукции т.п. может быть принят критерий суммы дисконтированной прибыли за какой-то расчетный период времени (год, несколько лет, срок окупаемости капиталовложений или полный срок отработки месторождения) с учетом разновременности капитальных и эксплуатационных затрат, сроков строительства и величины банковского процента за кредиты для выполнения капитальных работ, который применительно к строительству новых предприятий может быть представлен формулой (руб.)

Ек )ср -

{рП {рП / ч 1 {ср ,

Z Прп = Z АЩдт - СДП)^1 + ЕурП-1 - IКр{(1 + ЕкУ '

-IK, (1 + Ек)сП,

/=1

(1)

где At - производственная мощность шахты по добыче угля в t-й год, т/год; Ццй - извлекаемая ценность угля с учетом стадий добычи и производства конечной продукции, в частности, энергии, руб/т; Сдп - эксплуатационные затраты на добычу угля и производства из него конечной продукции, руб/т; Кр - капиталовложения строительство шахты (или нескольких шахт) в t-й год, руб; Кп - капиталовложения в строительство перерабатывающих предприятий в t-й год, руб; t^ -расчетный срок сравнительной оценки вариантов эксплуатации шахты и перерабатывающего предприятия, лет; tq, и t0n - сроки строительства шахты и перерабатывающего предприятия, лет; Е - коэффициент дисконтирования затрат и прибыли во времени, доли ед.; Ек - коэффициент процентной ставки на банковский кредит, доли ед.

Удельное значение критерия оценки эффективности вариантов добычи угля и производства конечной продукции (в частности, электрической и тепловой энергии) определится по формуле (руб.)

грП /*рП

Пр = z ПрГ, z А

,=1 / ,=1

Применительно к условиям действующих шахт и перерабатывающих предприятий в критерии (1) отсутствуют капитальные затраты на строительство шахты и перерабатывающего предприятия. Входящие в критерий (1) составляющие, в частности, Цдй и Сдй, определяются в каждом конкретном случае в зависимости от горно-геологических условий месторождения, возможных пределов снижения зольности, других качеств угля, наличия обогатительной фабрики и т.п.

Извлекаемая ценность добываемого угля при использовании его, например, на ТЭЦ без обогащения определится по формуле (руб/т)

ЦдП = У ПЦП,

где уп - выход продукции при использовании 1 т добытого угля; Цп - отпускная цена единицы конечной продукции, руб.

Эксплуатационные затраты на производство

конечной продукции при этом будут равны

(руб/т)

1 - Р , ч

С „ъ =-~\А1 + А2 + А3) + А4 + АП,

ДЭ

І - П

где П и Р - потери и разубоживание при добыче угля, доли ед.; Аь А2, А3 - затраты на погашение геологоразведочных работ и воспроизводство минерально-сырьевой базы, на амортизацию основных фондов, на горно-подготовительные работы, руб/т угля погашаемых балансовых запасов; А4 - затраты на последующие процессы добычи угля вплоть до транспортирования его на перерабатывающее предприятие, руб/т добытого угля; Ап - затраты на переработку 1 т добытого угля, руб/т.

В случае, если до переработки добытый уголь обогащается, то его извлекаемая ценность определится по формуле (руб/т)

ЦДЭ = То 'УП ■ ЦП,

где у0 - выход товарного угля после обогащения, доли ед.

Эксплуатационные затраты в этом случае определятся по формуле (руб/т)

С=

ДЭ

І - Р І - П

(л + Л2 + Л3) + Л4 + А, + ЛП • y П,

где Ао - затраты на обогащение добытого угля, руб/т; Ап - затраты на сжигание 1 т товарного угля (после обогащения) на ТЭЦ для получения тепловой и электрической энергии, руб/т.

Благодаря снижению зольности, например, при применении технологии добычи угля с оставлением породы от проходки выработок в шахте производственная мощность шахты по горной массе также будет значительно больше по величине получаемой от переработки и использования угля конечной продукции. При этом надо иметь в виду, что эффективность технологии добычи угля будет разной в зависимости от зольности добываемого угля. Например, если при добыче энергетического угля снизить его зольность с 20 % до 10 %, то производственная мощность по добыче полезного компонента и соответственно производственная мощность ТЭЦ или ГРЭС по его переработке увеличится на 12,5 % или в

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ

0,9:0,8=1,125 раза. Благодаря этому росту добычи удельные эксплуатационные затраты в расчете на полезный компонент уменьшатся с величины

равной Сдб до СД = С

Дб

Л

І -ф + ф—- |, где ф - доля

Л

условно-постоянных затрат. Если при добыче энергетического угля снизить его зольность с 35 % до 25 %, т.е. на те же 10 %, то производственная мощность по добыче полезного компонента и производственная мощность ТЭЦ по его переработке увеличатся не на 12,5 %, а на 16 %, потому что в каждой тонне до снижения зольности было 0,65 т полезного продукта, а в результате снижения стало 0,75 т, т.е. в 0,75:0,65=1,16 раза больше. Это положение имело бы место в том случае, если бы продукты разубоживания не содержали полезных компонентов. Допустим, что себестоимость добычи при базовом варианте разработки месторождения, при котором обеспечивается зольность добываемого угля 37 %, равна 250 руб/т, а доля условно-постоянных затрат в себестоимости равна 0,8, то при снижении зольности до 27 % увеличится на 15 %, а затраты в расчете на полезный продукт в угле снизятся до уровня равного

СД = 250^1 - 0,8 + 0,8-0:63 ^ = 250(0,2 + 0,8 • 0,865) = 221 руб/т

На стадии переработки и использования угля, например, при производстве электроэнергии, производственная мощность также увеличится на 15 %, благодаря чему эксплуатационные затраты уменьшатся за счет доли условно-постоянных, а также благодаря снижению расхода мазута на сжигание угля. Кроме того, как на добыче, так и на пе6реработке угля, в соответствии с ростом производственной мощности практически на те же 15 % повысится эффективность использования производственных фондов на действующих предприятиях, а на вновь строящихся предприятиях на 15 % снизятся объемы капитальных работ при снижении сроков строительства шахт и электростанций. По сравнению с вариантом добычи и переработки высокозольного угля шахта и ТЭЦ раньше начнут давать прибыль.

Шестаков Виктop Ллекеандpoвич - профессор, доктор техь ный технический университет, г. Шахты.

Лкимов Л.М., Белодедов Л.Л., Позняк В.М., Кухтин Л.В. -ский университет, г. Шахты.