CC BY
33
А.В. Бардась
ФОРМУВАННЯ ЕНТРОП1ЙНИХ ПОТОК1В У ПРОЦЕС1 ВИДОБУТКУ ТА ПЕРЕРОБКИ ВУГ1ЛЛЯ
Традицiйно вугiльнi шахти розглядалися або як виробничi системи, або як сощотехшчш, iнодi - як економiчнi та соцiальнi. Однак мiж бшьшютю виробничих пiдприeмств та вугiльною шахтою юнуе ряд важливих вiдмiнностей, пов'язаних iз
перемiщенням робочих мiсць у час та просторi, змiною прничо-геолопчних умов видобування корисно'1 копалини, а головне - проведенням виробничо'1 дiяльностi в умовах, якi малопридатнi для юнування людини. В умовах прничого виробництва взагалi й у вугшьнш галузi зокрема iснуе найбiльш тюна взаемодiя мiж людиною та навколишшм природним середовищем, саме тут виникають найскладнiшi залежностi, що впливають на стан численних природних тдсистем. У зв'язку iз цим на особливу увагу заслуговують питання оцiнки впливу природного середовища на стiйкiсть системи шахти та передбачуванють й майбутшх станiв.
Метою даног статт1 е визначення взаемозв'язку мiж станом виробничих систем та природного середовища, рiвня його попршення у процесi ведення прничих робiт.
Для досягнення зазначено'1 мети необхiдно розглянути взаемний вплив шахти та природного середовища, вивчити питання комплексного використання ресурав, коливання показникiв ентропй шахти та пов'язаних iз нею мшюистем залежно вiд
ефективностi використання ресурав шахти.
Питання оцiнки стану шахтного фонду та визначення параметрiв, яю найбiльш суттево впливають на стан вугшьних шахт, е предметом дослщжень науковцiв Нацiонального гiрничого ушверситету. Так, у роботах акад. НАН Г.Г. Пiвняка, проф. В.1. Салл^ ряду iнших дослiдникiв запропоновано
використовувати показник економiчноi надiйностi, який дозволяе визначати стан шахти з урахуванням трьох параметрiв -економiчного рiвня, техшчно! надiйностi та геолопчно! надшносп [1; 3]. У дослiдженнi [2] проведено подш шахтного фонду на три групи, на основi вщмшностей у технiко-економiчних та гiрничо-геологiчних параметрах,
визначено'1' ^вести^йно! привабливостi. Однак даш дослiдження не дозволяють повнiстю вщповюти на питання, наскiльки параметри природного середовища визначають стан виробничо! системи шахти та рiвень економiчноi ентропй, а також наскшьки дiяльнiсть шахти впливае на стан навколишнього природного середовища. Ц питання потребують подальшого вивчення та економiчноi оцiнки.
Прниче виробництво спричиняе специфiчний вплив на довкшля. В Украж основним енергоноаем, що мае стратегiчне значення, е вугшля, розробка якого ведеться переважно пщземним способом. Шахти використовують рiзнi види природних ресурсiв, перетворюючи
© Бардась Артем Володимирович - кандидат економ1чних наук, доцент. Нацюнальний прничий ушверситет, Дшпропетровськ.
1'х у процес виробничо'1 дiяльностi: воду
ISSN 1562-109X
- для зрошувальних та протипожежних систем, а також для процеав збагачення, свiже повпря - для вентиляци вибо'1в, лiсоматерiали - для виготовлення кршлень, а простiр земно'1 поверхш - для розташування промислових споруд та вiдвалiв. У той самий час кожна шахта о^м вугшля видае вiдпрацьоване, насичене газами та мшеральними частками повiтря; шахтш води, якi мiстять хiмiчнi, бюлопчш та механiчнi домiшки; гiрничi породи,
низькопотенцшне тепло, якi
забруднюють та попршують природне середовище. За обсягами викидiв забруднюючих речовин та мiрою 1х впливу на природне середовище прнича промисловiсть посiдае четверте мюце пю-ля хiмiчноi та металургшно'1 галузей про-мисловостi та сшьського господарства.
Забруднення природного
середовища при пiдземному способi видобутку вугiлля вiдбуваеться: породним та вугшьним пилом, отруйними газами, вуглекислим газом, метаном, полiциклiчними ароматичними вуглеводнями, арковими газами, теплом, тдземними водами, породами та iншими речовинами. Шахта е виробничою системою, що одночасно впливае на три оболонки Землi - лiто-, гiдро- й атмосферу; iз плином часу глибина трансформацш може призвести до формування абсолютно вщмшних умов функцiонування, оскiльки на змшу природному середовищу приходить техногенне.
Вугiльнi шахти традицiйно дослщжувалися або як виробничi, або сощотехнолопчш, або економiчнi системи. Кожний пщхщ дозволяе розглядати пiдприемство з урахуванням
найважливших елементiв, що
визначають ефективнють та
результативнiсть його дiяльностi, -
продуктивних вщносин i
використовуваних технологш, живо!
працi та промислового обладнання, економiчних умов дiяльностi.
Специфiчнiсть шахти та й вiдмiннiсть вiд бшьшосп промислових пiдприемств полягае у тому, що вона сама е невiд'емною частиною природного середовища, безпосередньо взаемодшчи з ним та будучи залежною вiд нього, оскшьки саме стан природного середовища та якють мшеральнох сировини визначають економiчний рiвень та перспективнiсть того або шшого гiрничого виробництва. Усе це дозволяе розглядати вугшьну шахту як природну систему.
Вугшля лишаеться основним джерелом енерги та сировини, саме цим пояснюеться його роль у формуванш додатково'1' вартостi. Особливий штерес у зв'язку з цим становлять аспекти, пов'я-занi з ощнкою залежностi вартостi вугiльноi продукцii вщ 1! якостi. Оцiнка потенцiйного ресурсу, у тому чист енергетичного, певною мiрою носить суб'ективний характер, оскшьки базуеться на юнуючому рiвнi знань людства та слугуе задоволенню юнуючих потреб. В умовах вп^чизняно! економши питання про цiну вугiлля перетворюеться на питання про щну природного ресурсу як такого, а разом iз тим i на питання про ефективнють його використання.
Виходячи з юнуючих реалш можна запропонувати до вжитку термш „ентропшний потж ресурсiв", пiд яким розумiеться потж матерiальних чи нематерiальних ресурсiв, кшькють та якiсть якого безпосереднiм чином впливае на результат економiчноi дiяльностi суспiльства в цiлому, ефективнiсть його окремих складових (галузей) та на 1х
конкурентоспроможнють на свiтовому ринку. Стосовно вугшьно'х промисловостi можливе видшення трьох ентропiйних потокiв вугiльноi продукцп шахт:
перспективних; середньох групи; малоефективних шахт.
У зв'язку зi зростанням ролi вугшля у паливно-енергетичному балансу а також структурою його запаав (бiльша частина яких припадае на тоню та дуже тоню пласти), у подальшому слщ очжувати зростання виходу породи при тдземному видобутку вугiлля, що пов'язано зi збiльшенням техногенного навантаження на навколишне природне середовище.
З управлшсько'х точки зору всi аналiзованi шахти можуть бути розглянутi як складш системи, так званi „функщональш ансамблГ', складенi з великох кшькосп взаемопов'язаних елементiв, що змiнюються у час та мають здатнiсть до адаптацп (переходу у вiдносно рiвноважний стан). Традицiйно у менеджментi виробничi або соцiальнi системи розглядаються у виглядi так званоi „чорно! скриш". На вiдмiну вiд бiльшостi тдприемств, вугiльна шахта е об'ектом як техногенного, так i природного середовища, й стан впливае на ситуащю у бiосферi, зрештою впливаючи на людину та створеш нею
сощальш системи. Для бiльш глибокого розумшня сутностi взаемозв'язкiв мiж рiзними елементами природного, економiчного, соцiального та технолопчного середовища доцiльно застосувати методику процесного пiдходу, який дозволяе детально проаналiзувати стан системи
„зсередини", розкривши послiдовнiсть зв'язкiв рiзних складових цшого та 1х вплив на кшцевий результат.
Оскiльки виробнича дiяльнiсть е нерозривно пов'язаною зi споживанням та перетворенням рiзних видiв ресурав, iснуе можливiсть представити й як стшку, цiлеспрямовану сукупнiсть взаемопов'язаних видiв дiяльностi, якi за певною технолопею перетворюють входи (ресурси) на виходи (товарну продукщю), що становлять щннють для споживача. Пропонуеться традицiйнi для менеджменту поняття керуючоi та керованоi систем визначати термiнами „власник процесу" та „процес". На рис. 1 наведеш процеси формування
ентропiйних та негентропшних потокiв у процесi виробничо'х' дiяльностi вугiльноi шахти.
Рис. 1. Формування ентротйних та негентротйних поток1в на г1рничодобувному тдприемств1
На входi процесу видобутку маемо корисш копалини (вугшля та супутш компоненти) i виробничi ресурси (енерпя, матерiали, праця), на виходi -потж рядового вугiлля. Рядове вугiлля у процес збагачення перетворюеться на товарну вугшьну продукцiю, що надходить споживачам. Низька якють продукцп, що вщвантажуеться, викликае додатковi витрати на й збагачення, збiльшуе витрати ресурсiв у виробничому процеа, призводить до збшьшення кiлькостi вiдходiв та шкiдливих викидiв, у кiнцевому пiдсумку призводячи до збшьшення витрат на вщновлення природного середовища.
Власником процеав (див. рис. 1) виступае менеджмент шахти, який отримуе шформащю про 1х виконання та на основi цього розробляе управлшсью дй. Розглядаючи шахту як природну систему, 11 можна представити складним ансамблем, складовими якого е техно-, лгго-, гiдро-, атмо-, бюсфера (зокрема, персонал як одна з 11 складових), а також шформащя про стан кожного з названих вище елемешив. Завданням
постачальникiв (постачають ресурси на вхщ) i ^ен^в (отримують продукцiю/ресурси на виходi) е забезпечення розвитку напрям^ визначеному процесу, що в оптимальному випадку означае - забезпечення життедiяльностi та керованого розвитку ансамблю, подолання умов, що можуть завадити виконанню даного завдання. Як вщомо, для забезпечення розвитку виробничо-соцiальних систем вони мають знаходитися у нерiвноважному станi. Саме ця умова виступае запорукою 1х вiрогiдного розвитку за рiзними сценарiями, причому для утримання
системи у власником
системи у межах контрольованого розвитку (припустимо'1' ентропй) необхiдним стае споживання ресурав, якi забезпечують життедiяльнiсть систем.
На прикладi гiрничого виробництва це можна прошюструвати так: вугшьна шахта (як i будь-яке шше гiрничодобувне пiдприемство) за своею суттю е таким об'ектом, що негативно впливае на стан навколишнього середовища, але вщ власника процесу залежить наскшьки цей шкщливий вплив на довкшля буде компенсуватися результатами вщ його експлуатацй. Неможливо вiдмовитися повнютю вiд видачi на поверхню породи, оскшьки сам цей факт е свщченням розвитку шахти та гарашиею ïï розвитку у майбутньому. Так само неможливо вщмовитися вiд вщкачування на поверхню шахтних вод та збагачення рядового вугiлля. Принциповим у цьому вщношенш е здатнiсть максимально використовувати ri природнi ресурси, якими володiе шахта: вугiлля, природний газ, шахтна вода, супутнi кориснi копалини, оскшьки у кшцевому рахунку це буде визначати мiру ефективностi ïï роботи, ïï внутршньо'1' впорядкованостi. Мiра стiйкостi системи, передбачуванiсть та прогнозованють розвитку
характеризуються поняттям ентропiï [4].
На рис. 2 наведеш три варiанти розвитку подiй залежно вщ здатностi власника процесiв контролювати та узгоджувати iнтереси керованих пщсистем. Перший випадок А характеризуе ситуащю, в якiй шахта переходить до автономного
функцiонування, втрачае перспективи розвитку та згодом переходить до деякого рiвноважного стану у природнш системi в цiлому (руйнащя пiдтримуваних виробок, затоплення,
зменшення пропускно2 здатносп окремих технологiчних ланок через дш природних факторiв та нестачу ресурав на усунення негатив-
них наслiдкiв дп природного середовища, деградацiю технологiчного обладнання та зменшення рiвня квалiфiкацii
персоналу). Варiант В пропонуе iдеальну модель, в якш усi процеси суворо скоординоваш та пiдпорядкованi единiй мет^ задля яко! i було створено прниче пiдприемство.
В
Рис. 2. Роль власника процесу (де А - система з високимр1внем ентропи (хаотична); Б, В - оргашзована та високооргатзована системи): | вектор ¡нтереЫв керуючог тдсистеми -► вектор ¡нтереЫв керованих тдсистем
Варiант Б шюструе ситуащю, за яко! досягаеться бажаний напрям розвитку системи та координування зусиль, за рахунок домiнування штереав власника процесiв (керуючоi пiдсистеми) над штересами керованих пiдсистем. Подiбна управлшська дiяльнiсть передбачае збiльшення впорядкованостi стану об'екта управлшня та зменшення його ентропи за рахунок 6шьшо1 узгодженосп дiй власника. Збiльшення ж ентропи системи означае збшьшення
невизначеностi и майбутнiх станiв, робить й менш передбачуваною з точки зору наслщюв и розвитку, оскiльки на мющ колишньо! збалансованоi системи виникае нова сукупнють елементiв, збалансованiсть яких у майбутньому може призвести (й iмовiрнiше за все призведе) до виникнення абсолютно нових зв'язюв та функщональних залежностей. Так, розробляючи надра, вугiльна шахта змiнюе початковi умови навколишнього середовища, а це призводить до ускладнення умов й функцiонування (погiршення якостi
вугшля, збiльшення температури, глибини ведення прничих робiт, викиди газу, приток води) i змушуе витрачати бiльше ресурав на пiдтримання сприятливих умов й роботи, а також на вщновлення умов довкiлля, тiею або шшою мiрою близьких до початкових.
У робо^ [4] було запропоновано оцшювати стан системи шахти, й внутршню впорядкованiсть на основi використання показника економiчноi ентропй. Вiн визначаеться як стввщношення коефiцiентiв
ефективностi управлiнських впливiв та економiчноi надiйностi шахти, як це показано у формулi
k
Е =
К
Дана залежнють ураховуе економiчну надiйнiсть шахти та ефективнють управлiнських впливiв, однак доа не розглядалися залежностi мiж рiвнем економiчноi ентропй та природними параметрами вугшьно! шахти. З науковоi точки зору важливою е економiчна оцшка стану системи,
и
вартост ресурав та наслiдкiв використання ресурав гiрничодобувного пiдприемства. Данi питання, хоча i е закономiрними, лишаються вкрай непростими. Одна iз причин полягае у використання поняття „ресурси" у широкому сена - так, в економщ природокористування найчаспше
йдеться про природш або мiнеральнi ресурси, в економщ вугiльноï галузi -про первинш паливно-сировиннi та супутнi 1'м мiнеральнi ресурси. Однак саме поняття „мшеральш ресурси" е умовним через те, що визначальш для них критерй доступностi та економiчностi змшюються для суспiльства протягом часу [5]. Тому можна розглядати як таю сукупнють створених природою ресурав надр та земно'1 поверхнi, за винятком накопичень ресурав iз надзвичайно малим вмютом корисних компонентiв i таких, що знаходяться на великих глибинах.
Використання енергй в рiзних ïï формах, у тому чист i грошовш (бо грошi можуть розглядатися як концентрована потенцшна енергiя), невщворот-
но призводить до виникнення наслщюв, пов'язаних iз ïï „розпорошенням" чи „попршенням якосп", а саме - до виникнення ентропй у дослщжуваних системах. До аналопчних наслiдкiв призводитиме й неефективне
використання ресурав. Прикладом такого „резервування ресурав" може бути збiльшення довжини пщтримуваних виробок та збiльшення площi вiдвалiв гiрничоï породи. У результатi зменшуеться ефективнiсть виробництва, на тривалий час виводяться з обороту ресурси, необхiднi для тдтримання функцiонування виробничих систем, попршуеться стан навколишнього середовища, а „заморожеш" ресурси втрачають свою цiннiсть та збшьшують витратнiсть гiрничого виробництва.
Для оцшки впливу природних параметрiв на стан системи шахти та рiвень ïï економiчноï ентропй мае бути розроблений комплексний критерш, який дозволив би прогнозувати рiвень внутрiшньоï впорядкованосп системи залежно вiд змiни природного середовища, з яким взаемодiе шахта, а також дозволяв би оцшювати ïï економiчну ентропiю залежно вщ темпiв проведення гiрничих робiт. Розробщ даного критерiю будуть присвяченi подальшi дослiдження стану шахтного фонду.
Висновки
1. Шахта е природною системою, стан яко'1 в кожний конкретний момент часу визначаеться сукупнютю станiв нав-колишнього природного середовища, з яким взаемодiе шахта.
2. Рiвень внутрiшньоï впорядкованостi шахти - ïï економiчна ентропiя - впливае на стан шших, пов'язаних iз шахтою систем, за рахунок створення так званих ентротйних потоюв вугшьно'1' продукцй, витрати на видобуток яко'1 впливають на дiяльнiсть iнших пiдсистем нацюнально! економiки.
3. Для оцiнки впливу природних параметрiв на стан системи шахти та рiвень ïï економiчно'ï ентропй треба розробити комплексний критерш, що поеднував би показник економiчноï ентропй, темпи проведення прничих робгг i природнi умови.
Л1тература
1. Пивняк Г.Г., Салли В.И. Инвестиции в угольную промышленность: реальность и прогнозы // Уголь Украины. - 2003. - № 5. - С. 4-8
2. Салли В.И., Райхель Б.Л., Швец В.Я. Экономические проблемы поддержания мощности малоэффективных угольных шахт Украины. - Днепропетровск: НГУ, - 228 с.
3. Райхель Б.Л., Шинкаренко С.В. Показатель экономической надежности как характеристика угольной шахты // Экономика промышленности. - Донецк: ИЭП НАН Украины, 1999. - С. 499-508.
4. Бардась А.В. Розробка ощнки швестицшно'1 привабливосп вугшьно'1 шахти Ï3 врахуванням внутршньо'1 економiчноï ентропй: Дис. ... канд. екон. наук / Нац. прн. ун-т. - Дншропетровськ, 2004. - 182 с.
5. Астахов А.С. Экономическая оценка запасов полезных ископаемых. -М.: Недра, 1981. - 287 с.
