CC BY
22
О.Е.Шешко
канд. экон. наук, препод. МГГУ Московский государственный горный университет
МЕТСШ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАРУШЕНИЯ ЗЕМЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ ПРИ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКЕ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Окружающая человека природная среда характеризуется определенной амплитудой колебаний естественных процессов
Превышение этой амплитуды в результате техногенного воздействия приводит к нарушению естественных процессов По экспертным оценкам ежегодный экологический ущерб России составляет 240-300 млрд. руб. (в ценах 1990 г.).
Преобладающий открытый способ разработки угольных месторождений, характеризующийся неоспоримыми преимуществами в части производительности, безопасности труда и затрат на 1 т добычи, вместе с тем оказывает заметное негативное воздействие на все компоненты окружающей среды — атмосферный воздух, поверхностные и подземные воды и особенно на земельные ресурсы.
Около половины пахотных земель России представлены черноземными почвами, обладающими высоким плодородием. В зоне распределения черноземных почв недра земли богаты полезными ископаемыми, и их добыча сопровождается нарушением огромных площадей наиболее плодородных земель. Имеется возможность свести объем нарушения к минимуму путем оптимизации режима отработки карьерных полей. При установленной потребности в угле необходимо отработать эти поля в та-кои последовательности и с такими грузопотоками, чтобы ущерб земельным ресурсам был минимальным. В МГТУ разработан
метод регулирования нарушения земель при открытой разработке угольных месторождений.
Основным показателем эффективности использования земель является земле-емкость горных работ, с помощью которой можно дать сравнительную оценку основным технологическим, техническим и организационным решениям с точки зрения использования земель.
Постановка задачи выглядит следующим образом. В горном регионе имеются у подлежащих разработке разрезов (/ = 1,..., _/о), проектная мощность которых может быть задана величиной При этом ({ ограничена:
0 < и < П/г
где П — промышленные запасы у-го месторождения, г — минимальный срок службы разреза.
По опыту долгосрочного планирования минимальный срок службы разреза следует принимать в пределах 25-30 лет.
Каждой производительности разреза соответствуют определенные затраты на землю при добыче 1 млн. т угля, которые назовем издержками — а.
Производительность разрезов должна быть выбрана таким образом, чтобы
и
X а, —> т‘п
У=1
Причем
)о
X щ=о.
>=>
где — целочисленная переменная, принимающая значение 1 при вводе разреза в эксплуатацию, и 0 — в противном случае;
() — потребность в угле региона, млн. т/год.
При этом ()/<]! — целое число (где — шаг изменения производительности). Издержки (а ) выражаются следующим образом:
а = 2 с
О V J
где г у — средняя удельная зем леем кость, га/млн.т.;
с — цена 1 га земли, рубли или баллы. Средней удельной землеемкостью называем площадь нарушаемых горными работами земель за весь или сравнительно продолжительный период эксплуатации месторождения, отнесенную к объему добычи.
Исходной информацией для решения поставленной задачи являются полные издержки разрезов при различных производительностях (А ). Причем А = 2 с а. Ука-
4 <г г О У ;
занные данные представлены в виде матрицы оценок издержек размером /о х где /о
— количество варьируемых производительностей.
Каждое из значений производительностей с\ может быть представлено в виде:
где — минимальная производительность разреза, млн.т/год.
/ — порядковый номер производи-
тельности в матрице оценок издержек.
Величина / меняется от единицы до /0. При решении поставленной задачи ис-
пользовались методы поиска оптимального варианта прикладной теории графов. Для расчетов удобно пользоваться матрицей приведенных издержек (см. табл. 1).
Решение такой задачи позволяет рассчитать варианты минимального ущерба земельным ресурсам на перспективу (2000
— 2010 гг.) для различных систем разработки при удовлетворении предполагаемой потребности в угле на эти годы и корректировать принимаемые решения Такие расчеты выполнены применительно к условиям угледобывающих предприятий КАТЭКа. Для разреза "Назаровский" установлено, что при увеличении производительности разреза в 1,4 раза удельная землеемкость уменьшается на 15%
Учитывая тот факт, что для месторождений КАТЭКа, действующих и перспективных разрезов характерна общность условий по большинству основных факторов, влияющих на величину средней удельной землеемкости, полученные результаты использованы при анализе отработки других разрезов региона.
В связи с многовариантностью и большой трудоемкостью решения задачи были составлены алгоритм и программа на ЭВМ "Обоснование минимума площади нарушенных земель горными работами".
Для того, чтобы при расчете не была выбрана производительность существующих разрезов меньше фактической или для введения каких-либо других ограничений в столбцах напротив этих производительностей табл. 1 стоят прочерки.
По разработанной программе определен вариант, характеризующийся минимальным ущербом земельным ресурсом при удовлетворении потребности в угле региона на действующих и проектируемых разрезах. Результаты расчета приведены в табл. 2.
Зависимость удельной землеемкости от их мощности с учетом ценности земли
Производительность. млн. т Разрезы
Назарове кий Боро- динский Березов- ский-1 Березов- ский-2 Итатский Абан-ский- 1 Камсн- ногорский Переяс- лавский
5 - - - 10,19 6,14 5,99 13,09 13,44
... •« • • • ■ • • • • • • »• • • • • • • • «м
30 10,33 - - 6,03 3,50 3.83 7.98 8,42
... • •• • •• • •• • • • • • • • ••
55 8,99 2,80 3.47 4,60 2,65 2,92 6,03 6,99
Примечание. Цифры в таблице являются произведением удельной зем леем кости и ценности земли.
Таблица 2
Динамика изменения производительности разрезов и сроков ввода их в эксплуатацию
Годы Карьеры 2000 2005 2010
1в. 2в. Зв. 1в. 2в. Зв. 1в. 2в. Зв.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Назаровский 0 - - 0 - - 0 0 0
Бородинский 12 • - 12 - - 12 11 11
Березовский-1 0 - • 12 - - 12 12 12
Березовский-2 0 - - 0 - - 12 12 12
Итатский 11 - - 12 - - 11 12 11
Абанский-1 11 - - 12 - - 11 11 12
Каменногор- ский 0 - т 0 - - 0 0 0
Персяслав-ский 0 - - 0 - - 0 0 0
Суммарные издержки за 1 млн.т 8,35 • 11,4 16,0 16,0 16,0
Суммарная производи- тельность, млн.т 170 240 290
Анализ показал, что минимальный ущерб земельным ресурсам региона в 2000 г. был бы при эксплуатации Бородинского (60 млн.т/год), Итатского (55 млн.т/год) и Абанского-1 (55 млн.т/год), в 2005 г. — при увеличении объемов добычи Итатского и Абанского-1 разрезов до 60 млн.т/год, а также введении в эксплуатацию разреза Березовский-1 (60 млн.т/год) и в 2010 г.
при введении в эксплуатацию разреза Бере-зовский-2.
Необходимость учета разнонаправленных факторов - горно-геологических, социальных и других - обусловит некоторое отклонение от решения, являющегося оптимальным с точки зрения минимизации нарушения земельных ресурсов.
Совершенствование законодательного и правового аспектов природоохранной деятельности, повышение уровня требований к охране природы и, в частности, земельных ресурсов, также окажут свое влияние на возможность достижения оптимального решения
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Шсшко О Е. Метод регулирования нарушенное™ земель при открытых работах. Горный Журнал N8, 1995, с.61-62.
2. Шорохов В.П. Развитие сырьевой базы КАТЭКа в условиях новой эколого-экономической ситуации: Обзор /ЦНИИуголь — М.: 1992.
© О.Е.Шешко
Рис. 5. Чайник с двумя носиками.
показано изобретение
(Британский патент), пред-Рис. 4. Пищальная батарея Леонардо да Винчи, ставляющее собой чайник С
двумя носиками
По замыслу изобретателя это давало возможность обслуживать двух гостей. 180
В.М.Рачек
ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОВМЕЩЕНИЕ
Продолжение; начало на стр. 150
Рис. 3. Двойной паровоз Ферли.
Несколько позже, целый завод стал производить абсолютно симметричные паровозы (рис. 3). Это были знаменитые паровозы Ферли.
Около 1500 г. Леонардо да Винчи сконструировал пищальную батарею (рис. 4). На одной тележке 33 ствола расположены таким образом, что одновременно можно стрелять из 11.
В качестве курьеза последний пример. На рис. 5
