Научная статья на тему 'ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ КАЛИЙНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ В МИРЕ В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ'

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ КАЛИЙНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ В МИРЕ В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
3
0
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
калийные месторождения / геологические запасы / логистика доставки / экспертная оценка / горнотехнические условия / проходческо-добычные комбайны / potash deposits / geological reserves / delivery logistics / expert assessment / mining and technical conditions / tunneling and mining combines

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Земсков Александр Николаевич, Липницкий Никита Александрович, Лискова Мария Юрьевна

Производство калийных удобрений – важный элемент обеспечения продуктами питания населения Земли. Основными разработчиками калийных месторождений являются Канада, Россия, Беларусь, которые владеют примерно 90 % мировых запасов калийных солей. В последние годы Узбекистан, Туркменистан и Казахстан активно взялись за развитие своей калийной промышленности. Разработка калийных месторождений в последние десятилетия характеризуется увеличением глубины разработки, что предъявляет новые серьезные требования к технологии горных работ и горному оборудованию.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Земсков Александр Николаевич, Липницкий Никита Александрович, Лискова Мария Юрьевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

MAIN DIRECTIONS OF POTASH INDUSTRY DEVELOPMENT IN THE WORLD AT PRESENT

The production of potash fertilizers is an important element in providing food for the world's population. The main developers of potash deposits are Canada, Russia, Belarus, which own approximately 90% of the world's potash salt reserves. In recent years, Uzbekistan, Turkmenistan and Kazakhstan have actively taken up the development of their potash industry. The development of potash deposits in recent decades has been characterized by an increase in the depth of development, which imposes new serious requirements on mining technology and mining equipment.

Текст научной работы на тему «ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ КАЛИЙНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ В МИРЕ В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ»

journal", - it is said in production". Scientific works of NIPI Neftegaz SOCAR Special issue of the journal SOCAR Proceedings. 2021. No.2. R. 001-013.

9. Martinez V. Estimation of production rates of wells with continuous operation using integrated machine learning and deep learning algorithms Day 1 Monday, October 02, 2023

10. Review of the fulfillment of the technical task of energy saving in oil fields // foreign scientific and technical journal Database Engineering Technology. 2022.

УДК 622.272:622.363.2

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ КАЛИЙНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ В МИРЕ В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ

А.Н. Земсков, Н.А. Липницкий, М.Ю. Лискова

Производство калийных удобрений - важный элемент обеспечения продуктами питания населения Земли. Основными разработчиками калийных месторождений являются Канада, Россия, Беларусь, которые владеют примерно 90 % мировых запасов калийных солей. В последние годы Узбекистан, Туркменистан и Казахстан активно взялись за развитие своей калийной промышленности. Разработка калийных месторождений в последние десятилетия характеризуется увеличением глубины разработки, что предъявляет новые серьезные требования к технологии горных работ и горному оборудованию.

Ключевые слова: калийные месторождения, геологические запасы, логистика доставки, экспертная оценка, горнотехнические условия, проходческо-добычные комбайны.

Численность населения Земли неуклонно растет. По прогнозам ООН, к 2050 году на планете будет более 9,7 млрд человек, сейчас - примерно 7,9 млрд, т.е. за 28 лет население Земли увеличится на 1,8 млрд [1].

Чтобы обеспечить такое количество людей продовольствием, нужно наращивать сельскохозяйственное производство, а для этого необходимо использовать еще больше удобрений. К настоящему времени с использованием удобрений производится уже больше половины всех продуктовпита-ния, особенно в высокоразвитых странах.

Большинство стран не имеют собственных запасов калия и уже сейчас 25,9 % (почти 2 млрд человек) населения Земли испытывают проблемы с продуктами питания. Каждый год количество голодающих на Земле увеличивается на 10 млн.

Калийная отрасль - одна из самых консолидированных в мире, три страны (Канада, Россия и Беларусь) владеют, по разным данным, от 83,3 до 90,9 % всех мировых запасов калийных солей.

Калийные удобрения более эффективно влияют на величину урожая, если их применять в комплексе с азотными и фосфорными удобрениями. В

этой связи, конкурентное преимущество имеют компании, выпускающие сложные минеральные удобрения. Поэтому понятен интерес к разработке месторождений калийных руд основных производителей сложных минеральных удобрений - АО «МХК «ЕвроХим» и ПАО «Акрон» [2].

Единица запасов калийного сырья, необходимых для производства одной тонны хлоркалия, оценивается в 1 -6 долларов. Даже верхний предел в шесть долларов в 50 - 55 раз меньше нынешних экспортных цен наконечную продукцию, в то время как, например, в нефтяной отрасли за ресурсы платят 1/7 - 1/10 часть стоимости от цены товарного продукта.

Продажа калийных удобрений, выпускаемых ОАО «Беларуськалий» дает треть валютных поступлений Беларуси, реализации калийной продукции ПАО «Уралкалий» и АО «МХК «ЕвроХим», также вносит ощутимый вклад в бюджет России и, в частности, Пермского края.

Крупнейшие мировые производители удобрений, за исключением России и Беларуси, ориентированы прежде всего на внутренний рынок. Поэтому самыми крупными в мире экспортёрами являются Россия и Беларусь.

В 2022 году Россия произвела 7,3 миллиона тонн калийных удобрений, что ниже на 10%, чем в 2021 году, но из-за роста цен выручка увеличилась на 70%. Южная Америка является крупнейшим рынком калийных удобрений: в 2022 году на ее долю приходилось 41 %. Это связано с высоким спросом на калийные удобрения для выращивания сельскохозяйственных культур в регионе.

На Европейские страны приходилось 20 % объемов удобрений, на Северную Америку - 21,3 %, их них 18 % - на США. Из общего потребления минеральных удобрений 56% приходится на азотные, 24 % - на фосфорные и 20 % - на калийные удобрения.

Между тем, не все просто на рынке производства удобрений. Причины понижения стоимости удобрений в 2023 году обусловлены тем, что у аграриев не хватает средств на покупку удобрений, а цены на их продукцию падают на протяжении последних уже нескольких лет.

Ухудшившаяся из-за антироссийских санкций логистика привела к увеличению потока транзитных грузов из Беларуси в Россию в 4 раза. Через российские порты Беларусь отправила в 2023 году 8,4 млн тонн, продолжается поиск других способов выхода из создавшегося положения. В частности, власти Беларуси намереваются построить порт за Полярным кругом. Кроме того, Беларусь планирует наладить прямые поставки удобрений (без трейдеров) в Африку и страны Латинской Америки.

Прогноз стоимости хлоркалия: падение цены одной тонны с 450 -600 $ в 2023 году до 300 - 350 $ в 2024 году с учетом перезапуска мощности в Канаде и продолжающего экспорта из России и Беларуси. В частности, в Бразилии цены на хлористый калий в 2023 году опустились с 530$/т в начале года до 380$/т к началу лета [3].

Возвращаясь к вопросу логистики транспортирования калийных удобрений, приведем данные по удаленности производственных площадок по отношению к экспортным терминалам разных стран (табл.1) [4].

В последние 15-20 лет в семье калийщиков, так называемой «Kali-family», появились новые участники, прежде всего из стран бывшего СССР, которые в прежние времена использовали калийные удобрения из России и Беларуси. Желая развивать свою промышленность и поддерживать свое сельское хозяйство Узбекистан, Казахстан и Туркменистан активно взялись за развитие своей калийной отрасли, благо, что во всех этих странах имеются огромные запасы калийных солей. Суммарные выявленные запасы среднеазиатских месторождений калийных солей - до 4,2 млрд тонн. Геологические запасы, по оптимистической оценке, оцениваются в 30 - 40 млрд тонн.

Таблица 1

Расположение производств хлористого калия по отношению __к экспортным терминалам _

Страна Место производства Порт Расстояние, км

Великобритания Boulby Тиспорт 35

Испания Suria/Llobregat Барселона 70

Канада Sussex Saskatchewan СентДжон Ванкувер 85 1700

Израиль Sodom Эйлат 110

Иордания Safi Акаба 170

Германия Sigmundshall Zielitz Гамбург Гамбург 170 260

США Carlsbad Хьюстон 1350

Беларусь Солигорск Солигорск Санкт-Петербург Николаев 1083 1400

Россия Соликамск Николаев 3200

Соликамск Восточный 8190

Березники Санкт-Петербург 2020

Однако, если Россия и Беларусь имеют многолетний опыт разработки калийных месторождений (Россия в 2020 году отметила 95-летний юбилей отрасли), то новые игроки столкнулись с проблемами как выбора технологий ведения горных работ, так и выбора горного и обогатительного оборудования. Рассмотрим принципиальные подходы к выработке технологических и технических решений. Работа любого горно-обогатительного предприятия определяется спектром природных и технико-технологических факторов [5, 6, 7].

К природным следует отнести объем запасов полезного ископаемого, содержание полезного компонента, глубину залегания промышленных пластов и т.д.

К технико-технологическим - уровень технической оснащённости производства, степень автоматизации производственных процессов, применение современных технологий добычи и проходки горных выработок и др.

Помимо усложнения горно-геологических условий, разработка калийных месторождений требует обеспечения высокого уровня средств механизации добычи полезного ископаемого, в частности, эффективности работы проходческо-добычных комбайнов.

Основным отличием современных зарубежных комбайнов от комбайнов типа «Урал» является применение в их конструкциях исполнительных органов роторного типа, более высокая установленная мощность двигателей при меньшем их количестве, что обуславливает более хорошие показатели надежности приводов комбайнов [8 - 10].

Тем не менее опытная эксплуатация канадских комбайнов «Мари-етта - 900» показала и ряд недостатков. Во-первых, иностранные комбайны более сложны в обслуживание и ремонте; во-вторых, для заправки гидросистем необходимы специальные дорогостоящие рабочие жидкости; в-третьих, электрооборудование зарубежных комбайнов предъявляет более жесткие требования к параметрам электроснабжения отечественных и белорусских рудников, что трудно выполнимо; в-четвертых, узлы некоторых систем импортных комбайнов недостаточно защищены от агрессивной атмосферы в рабочих выработках.

Вышеуказанные недостатки в совокупности с более высокой стоимостью зарубежных комбайнов (в два-три раза) обуславливают ориентацию на российские и белорусские комбайны.

В стремлении создать более качественную проходческо-добычную технику необходимо обеспечить следующие показатели:

- повысить напорные усилия на забой, что обеспечивается более тяжелой массой комбайнов;

- увеличить установленную мощность приводов исполнительных органов комбайнов и усовершенствовать конструкцию гидропривода;

- уменьшить выход мелких классов отбитой руды за счет разрушения горного массива стружками большего сечения с рациональными параметрами шага резания и толщины стружки;

- в условиях частого возникновения в калийных рудниках газодинамических явлений внедрить средства автоматического и дистанционного управления комбайнами.

Таблица 2

Сравнительная таблица характеристик комбайнов

комбайны

п/п Карактерис-тика Урал-20Р Урал - 10А Урал -61 Мариэтта -90 Универсал -900 КПО-Ю,5 ПК-8МА Идеальный комбайн

1. Производительность, т/мин 7,0 5,0 3,0 10,0 8,0 5,0 4,5 12,0

2. Цена, млн $ 2,10 1,05 0,89 3,8 2,93 1,55 Нет данных 2,0

3. Наработка до капитального ремонта, млн т 1,5 0,6 0,5 3,0 3,0 1,5 Нет данных 3,0

4. Установленная мощность электродвигателя, кВт 710 537 430 895 834 546 385 1200

5. Бесступенчатое регулирование скорости подачи комбайна на забой (от 0 до 5 м/мин) Да 0-0,3 Да 0-0,3 Да 0-0,3 Нет данных Да 0-5,0 Да 0-0,3 Да 0-0,3 Да 0-5,0

6. Запыленность на рабочем месте комбайнера, Мг 50 50 50 Более 500 Нет данных Нет данных 50 10

7. Затраты на ремонт и обслуживание Б/т н/д н/д н/д 0,9 Нет данных Нет данных Нет данных 0,5

8. Масса, т 110 63 52,8 122,5 110 71,0 59,0 100

и<

чо

Несколько лет назад, Земсковым А.Н. с ранее работавшим главным конструктором Копейского машиностроительного завода М.А. Мальчером была составлена таблица по определению характеристик идеального комбайна (табл. 2).

Идеальный комбайн «должен» обеспечивать среднюю производительность - 12 т/мин, стоить по возможности дешевле, иметь высокую энерговооруженность - 1200 кВт, масса - 100 т, обеспечивать низкую запыленность на рабочем месте машиниста комбайна, иметь невысокие затраты на ремонт и обслуживание. Как уже было отмечено ранее, развитие калийной промышленности в Узбекистане, Казахстане и Туркменистане, а также постоянно возрастающий объём производства в ПАО «Уралкалий» и ОАО «Беларуськалий» вызвали необходимость разработки новых комбайнов, а также - самоходных вагонов и бункеров-перегружателей.

Несколько машиностроительных заводов, не занимавшихся ранее выпуском подобной техники: «Солигорский институт проблем ресурсосбережения с опытным производством», группа компаний «Нивахолдинг» (оба - Беларусь, г. Солигорск), уже несколько лет работают над созданием калийных комбайнов. И естественно, продолжает разработку новых разновидностей калийных проходческо-добычных комбайнов Копейский машиностроительный завод.

Недавно на рынке калийных комбайнов появился еще один игрок: Кузбасский электромашиностроительный завод совместно с Ясиноваским машиностроительным заводом возобновили выпуск комбайнов ПК-8МА. У продукции Ясиноватского завода, основанного еще в 1947 году, хорошая репутация у производственников. Многие технические решения были уникальны для своего времени, в частности, исполнительный орган комбайна роторного типа, который позволяет обеспечить выход более крупных классов отбитой руды по сравнению с другими комбайнами.

По данным из различных источников, от трех до восьми процентов отбитой руды не флотируется из-за переизмельчения горной массы. Если принять средний процент переизмельченный руды в 5 %, то получается, что каждый двадцатый комбайн работает вхолостую. При наличии в ПАО «Уралкалий» более ста комбайнов получается, что пять комбайнов работают на солеотвал.

Таким образом, обеспечение калийных предприятий современной эффективной горной техникой остается по прежнему актуальным вопросом, требующим как новых технических решений, так и качественного изготовления промышленных образцов.

Список литературы

1.В ООН спрогнозировали численность населения Земли к 2050 году [Электронный ресурс]. URL: https://www.rbc.ru/society/02/04/2019/ 5ca340f09a7947f0393cc9c0 (дата обращения: 16.05.2024 г.)

2. Земсков А.Н., Максимович Н.Г., Мещерякова О.Ю. Современные тенденции в развитии калийной промышленности в мире // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2022. Вып. 3. С.369-381.

3. На фоне низкого спроса в мире падают цены на удобрения [Электронный ресурс]. URL: https://tochka.by/articles/economics/na fone niz-kogo sprosa v mire padayut tseny na udobreniya/ (дата обращения: 16.05.2024 г.).

4. Современные технологические и технические решения при ведении горных работ на калийных рудниках / А.Н. Земсков, М.Ю. Лискова, В.Б. Заалишвили, М.Ю. Шамрин // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2022. Вып.2. С.284-294.

5. Земсков А.Н. Тенденции развития калийной промышленности на современном этапе // Труды Национального центра по комплексной переработке минерального сырья Республики Казахстан. Алматы: РГП «НЦ КПМС РК». 2013. С. 209-222.

6. Чмыхалова С. В., Азизов Р. Р. Оценка влияния природных и технологических факторов на безопасность горнодобывающего предприятия // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2012. № 8. С. 373-380.

7. Substantiation of the rational method to control the operating and technical-condition parameters of a heading-and-winning machine for potash mines / D.I. Shishlyannikov [and others] // Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 2015. Т. 44. № 3. P. 283-287.

8. Шишлянников Д.И, Максимов А.Б., Развитие средств механизированной добычи калийных руд // Изв.вузов. Горный журнал. 2019. № 3. С.15-21.

9. Выбор технологий и направлений снижения техногенного воздействия минеральных образований на окружающую среду / Н.М. Качурин, Г.В. Стась, Д.О. Прохоров, О.А. Гаврина // Устойчивое развитие горных территорий. 2024. Т. 16. № 1 (59). С. 283-291.

10. Структура управления промышленной и экологической безопасностью месторождений полезных ископаемых и предприятий / Н.М. Качу-рин, Г.В. Стась, Н.Н. Бородкина, М.С. Овсянников // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2023. № 4. С. 232-240.

Земсков Александр Николаевич, д-р техн. наук, профессор, permzem2H@ mail.rH, Россия, Пермь, Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Липницкий Никита Александрович, ген. директор, [email protected], Россия, Москва, ОАО «Гипроцветмет»,

Лискова Мария Юрьевна, канд. техн. наук, доцент, [email protected], Россия, Пермь. Пермский национальный исследовательский политехнический университет

MAIN DIRECTIONS OF POTASH INDUSTRY DEVELOPMENT IN THE WORLD

AT PRESENT

A.N. Zemskov, N.A. Lipnitsky, M.Yu. Lyskova

The production of potash fertilizers is an important element in providing food for the world's population. The main developers of potash deposits are Canada, Russia, Belarus, which own approximately 90% of the world's potash salt reserves. In recent years, Uzbekistan, Turkmenistan and Kazakhstan have actively taken up the development of their potash industry.

The development of potash deposits in recent decades has been characterized by an increase in the depth of development, which imposes new serious requirements on mining technology and mining equipment.

Key words: potash deposits, geological reserves, delivery logistics, expert assessment, mining and technical conditions, tunneling and mining combines.

Zemskov Alexander Nikolaevich, doctor of technical sciences, professor, [email protected], Russia, Perm, Perm National Research Polytechnic University,

Lipnitsky Nikita Alexandrovich, general director, ooffice@,giprocm.ru, Russia, Moscow, Giprotsvetmet JSC,

Liskova Maria Yurievna, candidate of technical sciences, docent, associate, [email protected], Russia, Perm, Perm National Research Polytechnic University

Reference

1. The UN has predicted the world's population by 2050. [Electronic resource] URL: https://www.rbc.ru/society/02/04/2019 / 5ca340f09a7947f0393cc9c0 (date of reference: 05/16/2024)

2. Zemskov A.N., Maksimovich N.G., Meshcheryakova O.Yu. Modern trends in the development of the potash industry in the world // Izvestiya Tula State University. Earth Sciences. 2022. Issue 3. pp.369-381.

3. Against the background of low demand in the world, prices for fertilizers are falling. [Electronic resource] URL: https://tochka.by/articles/economics/na_fone_niz-kogo_sprosa_v_mire_padayut_tseny_na_udobreniya / (date of reference: 05/16/2024).

4. Modern technological and technical solutions for mining operations at potash mines / A.N. Zemskov, M.Y. Liskova, V.B. Zaalishvili, M.Y. Shamrin // Izvestia of Tula State University. Earth Sciences. 2022. Issue.2. pp.284-294.

5. Zemskov A.N. Trends in the development of the potash industry at the present stage // Proceedings of the National Center for Integrated processing of mineral raw materials of the Republic of Kazakhstan. Almaty: RSE "NC KPMS RK". 2013. pp. 209-222.

6. Chmikhalova S. V., Azizov R. R. Assessment of the influence of natural and technological factors on the safety of mining enterprises // Mining information and analytical bulletin (scientific and technical journal). 2012. No. 8. pp. 373-380.

7. Substantiation of the rational method to control the operating and technical-condition parameters of a heading-and-winning machine for potash mines / D.I. Shishlyannikov [and others] // Journal of Machinery Manufac-ture and Reliability. 2015. Vol. 44. No. 3. P. 283-287.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

8. Shishlyannikov D.I., Maksimov A.B., Development of means of mechanized extraction of potash ores // Izv.vuzov. Mining magazine. 2019. № 3. Pp.15-21.

9. The choice of technologies and directions for reducing the anthropogenic impact of mineral formations on the environment / N.M. Ka-churin, G.V. Stas, D.O. Prokhorov, O.A. Gavrina // Sustainable development of mountain territories. 2024. Vol. 16. No. 1 (59). pp. 283291.

10. The structure of management of industrial and environmental safety of mineral deposits and enterprises / N.M. Kachurin, G.V. Stas, N.N. Borodkina, M.S. Ovsyannikov // Izvestiya Tula State University. Earth Sciences. 2023. No. 4. pp. 232-240.

УДК 338.3 (65.011)

ПРИНЦИПЫ И ДЕТЕРМИНАНТЫ УПРАВЛЕНИЯ

ИННОВАЦИОННЫМ РАЗВИТИЕМ ПРОМЫШЛЕННОЙ

ОРГАНИЗАЦИИ

Ю.В. Киселевич

Рассмотрено понятие «инновационный потенциал». Выделены распространенные подходы к его определению и методикам оценки, выявлены их преимущества и недостатки. Предложено авторское определение инновационного потенциала и разработана методика его оценки, которая позволяет: проводить всесторонний анализ состояния компании на основе комплексной системы показателей; оценивать потенциальную готовность предприятия к осуществлению инновационного проекта и возможность его реализации; на основе динамики показателей определять перспективы и формировать стратегии развития компании. Представлена авторская система паттернов управления инновационным развитием промышленной организации.

Ключевые слова: инновационное развитие, инновационный потенциал, интеллектуальный капитал, промышленная организация.

В условиях высокого уровня турбулентности, перманентной трансформации и поиска «новой нормальности» экономических отношений, характеризующих современную бизнес-среду, одним из ключевых факторов формирования конкурентоспособной стратегической перспективы практически любой компании является ее инновационная активность. Согласно «золотому правилу инновационной деятельности», в такой среде не рисковать более рискованно, чем рисковать, разрабатывая новые виды продуктов и технологий, так как отсутствие инновационного развития ведет к потере конкурентоспособности и продукции, и компании. Обобщая существующие

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.