CC BY
43
--------------------------------- © В.Л. Яковлев, С.В. Корнилков,
2007
УДК 622.01
В.Л. Яковлев, С.В. Корнилков
МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К УЧЕТУ ОБЩИХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ И РЕГИОНАЛЬНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ ПРИ ВЫБОРЕ СТРАТЕГИИ ОСВОЕНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
ш ш ри выборе стратегии освоения недр на государственном,
А. Л. региональном или корпоративном уровнях просматривается несколько вариантов инициирующих причин постановки задач развития минерально-сырьевой базы:
- имеется ряд государственных геополитических задач, увязанных с комплексным развитием определенных административных округов (регионов) и сложившимся мировым уровнем потребления минерально-сырьевых ресурсов;
- целесообразность освоения того или иного месторождения решается в комплексе с оценкой эффективности освоения других видов минерального сырья (газа, нефти и пр.) и перспективы развития смежных отраслей промышленности (металлургии, энергетики, транспорта и др.).
- необходима модернизация промышленности (металлургии, машиностроения, транспорта и т.п.), связанная с техническим перевооружением ряда отраслей и требующая значительного объема минеральных ресурсов;
- существует дефицит определенного вида минерального сырья и следует изыскать источник его покрытия за счет увеличения объемов добычи на действующих предприятиях или вовлечения в эксплуатацию новых месторождений;
- открыты и разведаны новые месторождения полезных ископаемых и их освоение позволит получить более дешевую продукцию по сравнению с рыночной стоимостью производимого продукта;
- в соответствующем регионе подготовлено к освоению несколько месторождений полезного ископаемого различных ви-
дов. Отработка каждого по отдельности может быть нерентабельна, а одновременная или последовательная их разработка одной горнодобывающей или перерабатывающей компанией с использованием общей промышленной инфраструктуры - целесообразна;
- в регионе исчерпываются запасы полезного ископаемого определенного вида и для поддержания перерабатывающего производства в регионе необходима разведка новых аналогичных месторождений или поиск новой минерально-сырьевой базы в другом месте.
Применительно к стратегии расширения и развития минерально-сырьевой базы в северных и полярных районах страны, Якутии и на Дальнем Востоке существует ряд объективных региональных особенностей, без учета которых поставленные задачи не могут быть решены. К таким особенностям относятся:
• географические и природно-климатические условия района месторождения, которые характеризуются для указанных территорий, как сложные и суровые;
• степень развитости промышленной инфраструктуры, в т.ч. в районе месторождения (транспорт, энергетика, топливо, источники строительных материалов, воды), которая зачастую недостаточна;
• специализация и национально-этнические особенности района развития горнодобывающей промышленности, занятость населения, возможность комплектования рабочими и инженерными кадрами организуемого производства. В большинстве случаев регион не может предоставить достаточное количество людей нужных для горного предприятия профессий;
• дефицит мощностей перерабатывающих предприятий (обогатительные фабрики, металлургические предприятия и пр.), который наряду со значительными разведанными запасами и прогнозными ресурсами полезных ископаемых делает рассматриваемые регионы инвестиционно привлекательными;
• общее состояние экологической обстановки в районах предполагаемого ведения горных работ и возможность ликвидации последствий дополнительной антропогенной нагрузки на регион, которые в данных условиях характеризуются как трудновосстановимые.
Ниже на примерах проекта «Урал Промышленный - Урал Полярный», а также программ развития энергетики, металлургии и добывающих отраслей Якутии и Хабаровского края показаны некоторые методические подходы, учитывающие сформулированные региональные особенности отработки месторождений полезных ископаемых при решении конкретных задач освоения минерально-сырьевой базы.
Принципы освоения недр Полярного и Приполярного Урала увязываются с главными задачами, которые необходимо решить в процессе выполнения программы «Урал Промышленный -Урал Полярный», среди которых:
• поддержание и развитие минерально-сырьевой базы уральских перерабатывающих предприятий;
• концентрация сил и средств при реализации стратегических задач комплексного развития новых территорий;
• кооперация регионов в развитии приоритетных направлений промышленной и экономической политики УрФО.
С позиций перспективы освоения данного района, предусматривающей строительство железной дороги для создания транспортной связи с промышленно развитым Средним Уралом, его минеральная база представлена в основном оцененными ресурсами. Поэтому в ближайшее время необходимо организовывать масштабные работы по геологическому изучению всей территории.
Ранее риск последствий неподтверждения разведанных запасов, подлежащих освоению и отработке, компенсировало и принимало на себя государство. Поэтому до сих пор действующая методика геологоразведочных работ была призвана, прежде всего, обеспечить наибольшую надежность представляемых на экспертизу данных. Это влекло за собой увеличение сроков и общих затрат на разведку, прежде всего на бурение. При этом значительные объемы разведочных работ выполнялись для изучения глубинной части месторождений, которая ни в ближайшем будущем, ни даже в отдаленной перспективе не могла и не может быть эффективно отработана.
Не подвергая сомнению, важность изучения недр в целом, следует отметить, что поэтапная стратегия ускоренного изучения недр в пределах перспективного рудного региона более экономична и снижает сроки подготовки месторождения к экс-
плуатации. В этих условиях, для выработки общей стратегии освоения недр рассматриваемой территории, уже на самых первых этапах разведочных работ, следует осуществлять геолого-технолого-экономическую оценку горно-технических возможностей каждого рудного района, которая позволит обосновать, в том числе и объемы разведочных, увязанные во времени работ, а также параметры первого и последующих этапов развития будущего предприятия, его ожидаемые возможности. Эти обоснования позволят также охарактеризовать целесообразность строительства железной дороги и реализации всего проекта.
Значительные запасы бурых углей Приполярья скорее всего более рационально извлекать и перерабатывать в электрическую энергию прямо на местах, особенно с учетом планируемого в 4-6 раз возрастания потребления электроэнергии только на территории ХМАО. Наибольшее количество оцененных геологами ресурсов, востребованных уральской промышленностью, сосредоточено в Приполярье в виде железных и хромитовых руд. Их прогнозные запасы могут обеспечить ежегодную добычу в количестве до 20-25 млн т/год и 4-5 млн т/год соответственно. При этом для снижения перевозимых объемов на местах производства горных работ рационально организовать предварительное сухое обогащение руды (хотя бы до промпродукта), глубина предварительной переработки которой должна быть экономически обоснована.
Освоение месторождений вдоль трассы предполагаемого строительства железной дороги будет сопровождаться увеличением производства местных строительных материалов. Поэтому в соответствии с требованиями комплексного использования недр эти ресурсы могут быть произведены из пород вскрыши и отходов предварительного обогащения руд, перевозки которых к местам потребления позволят в значительной мере загрузить железную дорогу. В настоящее время щебень, используемый для жилищного строительства и развития производственной инфраструктуры Севера, в большинстве своем завозится из центральных районов страны и с Урала.
При освоении месторождений Полярного и Приполярного Урала следует также иметь в виду, что самым затратным элементом при создании минерально-сырьевой базы будет являться
организация промышленной и социальной инфраструктуры добывающих регионов. По данным статистики производительность труда одного работающего на горных предприятиях в России не менее чем в 6-10 раз ниже по сравнению с аналогичными зарубежными. Такие различия объясняются, прежде всего, тем, что все отечественные горные предприятия проектируются и организуются как замкнутые самообеспечивающиеся и самонастраивающиеся производственные системы, способные функционировать независимо от внешних условий, что, соответственно, требует повышенного количества трудовых и материальных ресурсов. В отличие от этого зарубежные предприятия в наибольшей степени являются открытыми производственными системами, интегрированными в общую экономическую структуру региона и страны в целом.
Таким образом, основой стратегии создания и эксплуатации минерально-сырьевой базы Полярного и Приполярного Урала является комплексность освоения недр при одновременном налаживании открытой инфраструктуры эксплуатирующих предприятий.
Следует отметить, что если строительство будущих горных предприятий реализовать по отраслевому признаку, т.е. осваивать месторождения отдельными заинтересованными профильными компаниями, то в результате каждая из них будет создавать свою отдельную производственную и социальную инфраструктуру, в результате чего снова будут созданы «замкнутые» производственные системы, требующие значительного количества трудовых ресурсов.
Исходя из этого, следующим важным принципом освоения Приполярного и Полярного Урала является принцип комплексного освоения территорий, в соответствии с которым предусматривается осваивать месторождения по их местонахождению на территории определенного административного образования одной управляющей компанией. Это позволит сконцентрировать все виды ресурсов; выстроить рациональную тактику и график освоения недр региона и их дальнейшего изучения; загрузить уже построенный участок железной дороги; в комплексе решить проблемы развития региональной промышленной и социальной инфраструктуры.
Таким образом, главными принципами, которые необходимо реализовать при формировании программы работ, рекомендуется считать:
- целевой поиск полезных ископаемых, обеспечивающих реализацию приоритетных программ на территории УрФО (Легированные стали Урала, Энергетика, Машиностроение и пр.);
- поэтапную ускоренную разведку и ввод мощностей, сопровождающиеся экспрессными геолого-технолого-экономи-ческими расчетами и обоснованиями, комплексное освоение недр;
- комплексное освоение территорий, создание управляющей компании - координатора проекта;
- формирование открытой инфраструктуры создаваемых предприятий, потребляющих минимум трудовых ресурсов;
- поэтапное строительство и загрузку железной дороги.
Указанные методические подходы во многом справедливы
для районов Якутии и Дальнего Востока, поскольку их региональные особенности схожи. Исходя из этих соображений технологии освоения месторождений, размещающихся на этих территориях, должны основываться на принципах:
• использования высокопроизводительного оборудования большой единичной мощности, соответствующего горногеологическим условиями разработки, в т.ч. специального горного, транспортного и вспомогательного оборудования в северном исполнении;
• использования на первых этапах основного оборудования и вспомогательной техники с дизельным приводом, а при вводе моделей с электрическим приводом - применения мобильных мощных автономных источников электроэнергии, работающих на газе, мазуте, угле или местном топливе;
• применения, особенно в период строительства предприятия, автосамосвалов на гусеничном ходу грузоподъемностью 20-60 т, преодолевающих уклоны до 200, технологическую подготовку к выпуску которых необходимо стимулировать уже в ближайшие годы;
• предпочтительного применения открытых горных работ в начальной стадии освоения минерально-сырьевой базы с выделением на каждом месторождении участков разработки с мини-
мумом горно-капитальной вскрыши. При этом сама стратегия эксплуатации каждого месторождения должна основываться на этапности отработки и разведки с вводом предприятий на полную мощность очередями;
• организации специализированной сервисной и ремонтной базы обслуживания техники с узловой заменой и ремонтом, основанной на внедрении системы учета наработки на отказ оборудования и его частей, кроме того создания узловых базисных складов ВВ общего пользования или предприятий по производству ВВ (по зарубежному опыту и по опыту Кузбасса), применяемых на местах изготовления;
• введения обязательной стадии предварительной подготовки полезного ископаемого к последующему обогащению на местах производства добычных работ для сокращения грузоперевозок и использования пород вскрыши и отходов предварительного обогащения для производства фракционированного щебня многоцелевого назначения.
Как следует из изложенного, задачи освоения или развития минерально-сырьевой базы являются системными и затрагивают в комплексе государственные и региональные интересы, а также интересы отдельных финансовых групп и корпораций.
Одним из характерных примеров является освоение группы железорудных месторождений Якутии. При разработке стратегии создания новой минерально-сырьевой базы в данном регионе выявлены и экономически обоснованы следующие основные системообразующие ограничения, реализация которых позволит эффективно эксплуатировать недра:
- источником электроэнергии для горного производства является каскад ГЭС, строительство которого предполагается в ближайшем обозримом будущем;
- транспортирование готовой продукции организуемых горно-обогатительных производств осуществляется по государственной сети железных дорог, строительство которых уже развернуто;
- произведенная ГОКами продукция перерабатывается на металлургическом заводе, поэтапное строительство которого, увязанное с соответствующими этапами развития горных работ на ГОКах, предусматривается на территории Якутии;
- добытая горная масса (руда и вскрыша) используются комплексно, для внутренних нужд в период строительства и для нужд региона. Переработка руд осуществляется с извлечением попутных компонентов при максимальном использовании сухих технологий обогащения, а на заключительных этапах - с организацией оборотного водоснабжения при минимальных объемах шламохранилищ;
- снижение численности работающих на горно-обогатительных предприятиях обеспечивается организацией управляющей компании - металлургического холдинга, комплексно развивающего производственную инфраструктуру районов добычи;
- сырьевые источники вспомогательных ресурсов для строительства комбинатов и осуществления их основной деятельности предусмотрены местными, комплексно развивающими местную горнодобывающую промышленность.
Экономические расчеты свидетельствуют о том, что производимая горнообогатительными предприятиями продукция достаточно конкурентоспособна на внутреннем рынке. Однако проекты отработки месторождений в удаленных от развитой промышленной инфраструктуры районах со специфичными природными и климатическими условиями весьма чувствительны к колебанию цен и текущих эксплуатационных затрат.
Например, при отработке Гаринского железорудного месторождения (Амурская область), в соответствии с разработанными технико-экономическими показателями, при снижении цены продукции на 10 %, проект становится нерентабельным, а при повышении удельных затрат на производство до 10 % - срок окупаемости вложений сопоставим со сроком отработки месторождения. Поэтому для сокращения ресурсоемкости производства, текущих затрат и инвестиций в капитальное строительство таких предприятий применительно к специфике района ведения работ приняты следующие решения:
- по данным космического зондирования месторождение является первым из изученных в рассматриваемом регионе - на его территории обнаружено и локализовано несколько магнитных аномалий, поэтому предусмотрено поэтапное геологическое изучение рудного узла;
- предусмотрено строительство полнопрофильного горнообогатительного комбината, который будет базовым при создании развитой инфраструктуры региона и создаст пред-посылки для экономии трудовых ресурсов при дальнейшем расширении железорудной базы;
- с целью наиболее эффективного использования капитальных вложений принят поэтапной выход горно-обогати-тельного предприятия на полную производственную мощность;
- для обеспечения круглогодичной работы обогатительного передела предусмотрено строительство гидротехнического каскада: верхнее водохранилище чистой воды и нижнее хвостохра-нилище. Это обусловлено тем, что реки в регионе имеют незначительный расход и перемерзают в зимний период;
- формирование стратегии по охране недр и полноте извлечения полезного ископаемого предусматривает поэтапную реконструкцию карьера с расширением его в торцах (при дораз-ведке запасов на флангах), переход на подземные работы с использованием выработанного пространства карьера и сформированных в нем коммуникаций для вскрытия подземного рудника наклонными автомобильными тоннелями;
- при строительстве комбината и его эксплуатации предполагается привлекать население, проживающее в регионе, для чего предусмотрено строительство вахтового поселка на 1500 чел. с предоставлением работающим комфортного современного жилья. Кадры предусматривается готовить путем организации горного колледжа, поставляющего производству необходимых специалистов;
- развитие транспортной сети в регионе и связь с промпло-щадкой строящегося ГОКа обеспечено инвестированием строительства автодороги Чагоян-Гарь, реконструкцией участка железной дороги Шимановск-Чагоян и строительством перегона Чагоян-Гарь.
Приведенные примеры, принятые технические решения и сформулированные общие рекомендации являются характерными для целой группы регионов, в которых в настоящее время предполагается создание или развитие минерально-сырьевой базы для различных отраслей промышленности. При этом, общими предпосылками, побуждающими развитие такого вида работ, являются: дефицит продукции определенных видов минерального
сырья на мировом и внутреннем рынке, ухудшение горногеологических и горно-технических условий разработки по мере развития горных работ в пространстве и времени на действующих предприятиях, эксплуатирующих традиционную минерально-сырьевую базу, изменение общего объема запасов основных и попутных компонентов полезных ископаемых в связи с пересмотром эксплуатационных кондиций, возможная интенсивность их добычи и переработки минерального сырья, в том числе целесообразность и возможность комплексного освоения недр, пгсге
— Коротко об авторах ------------------------------------------------
Яковлев В.Л. - член-корреспондент РАН, советник РАН, главный научный сотрудник,
Корнилков С.В. -доктор технических наук, профессор, директор, Институт горного дела УрО РАН.
