ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ РАЗВЕДКИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ РАЗВЕДКИ Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

DO: 10.24411/2619-0761-2020-10029 УДК 550.812.14:622.142.5

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ГЕОЛОГИЧЕСКОМ ИНФОРМАЦИИ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ РАЗВЕДКИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ РАЗВЕДКИ

Писаренко М.В.

«Федеральный исследовательский центр угля и углехимии» СО РАН, г. Кемерово, Россия

*E-mail: mvp@icc.kemsc.ru

Аннотация. Основой принятия решений при разработке горных инвестиционных проектов и при ведении горных работ является геологическая информация, полученная по результатам разведки месторождения и эксплуатационной разведки. Достоверность знаний о недрах определяет эффективность принимаемых решений и предопределяет необходимость оценки качества геологической информации. Использование для этих целей традиционных подходов имеет ряд недостатков и не исключает ошибочности заключений. Предлагаемый подход, основанный на теории нечеткой логики и многовариантной геометризации месторождений, позволяет количественно оценить устойчивость проектных решений по разработке месторождений и риски, связанные с неопределенностью геологической информации. Если риск наступления неблагоприятного события приемлем (ЯЕ < 10 %), то степень разведанности месторождения обеспечивает эффективную реализацию принятых решений, иначе - требуется их корректировка или доразведка участка недр.

Ключевые слова: геологическая информация, угольные месторождения, теория нечетких множеств, многовариантная геометризация.

Введение.

еализация горных проектов по разработке месторождений полезных ископаемых указывает на необходимость учета различного рода неопределенности и прежде всего геологической информации, которая является основой принятия любых решений в области освоения недр. Недостаточная степень геологической изученности месторождения приводит к принятию решений в условиях высокой неопределённости, а их реализация - к не достижению поставленных целей, потерям и убыткам, а в отдельных случаях к отказу от разработки месторождений [1, 2]. Успешность учета неопределенности информации при принятии решений по разработке недр зависит от выбранного метода, который должен обеспечить приемлемую формализацию неопределенности информации и ее интерпретацию. В работах [3...6] доказывается перспективность использования теории нечеткой логики, в частности нечетко-интервального

подхода, для оценки инвестиционных проектов по разработке нефтяных месторождений в условиях различного рода неопределённости.

Нечеткая логика, свободная «от вероятностной аксиоматики и от проблем с обоснованием выбора вероятностных весов» [6], оперируя такими понятиями как нечёткое м ножество, нечеткие высказывание, позволяет учитывать мнения экспертов, включать в анализ количественные и качественные показатели, лингвистические переменные и критерии и отвечает характеру исходных геологических данных. Предлагается рассмотреть возможность использования теории нечеткой логики для оценки качества геологической информации по результатам разведки и эксплуатационной разведки.

Основная часть. Геологоразведочные работы проводятся, руководствуясь принципом последовательного приближения, поэтапно и стадийно (3 этапа и 5 стадий) [7]. Разведочные работы каждой стадии

© ®

Содержимое этой работы может использоваться в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution 4.0. Любое дальнейшее распространение этой работы должно содержать указание на автора (ов) и название работы, цитирование в журнале и DOI.

направлены на получение определенных по достоверности знаний о недрах, определяющих плотность и частоту опробований. Заключительный этап разведочных работ, включает 2 стадии - разведка месторождения и эксплуатационная разведка, осуществляется недропользователем после получения лицензии на право пользования недр.

На стадии разведки месторождения выполняется комплекс работ по изучению геологического строения, технологических свойств, гидрогеологических, инженерно-геологических условий. Полученные данные геометризируются и представляются в виде горно-геометрических моделей показателей месторождения и используются при разработке предпроектных решений по освоению недр (ТЭО кондиций для подсчета запасов, подсчет запасов). Нормативными документами [8] регламентируется наличие в предпроектных материалах оценки степени разведанности месторождения и подготовленности месторождения к освоению: соответствие достоверности знаний о недрах требованию конкретных решений по разработке недр.

Результаты разведки этого этапа (если его качество отвечает требованиям разведанных месторождений) используются для подсчета запасов угля и разработки технического проекта по освоению участка недр.

Эксплуатационная разведка осуществляется на всех этапах отработки запасов участка недр и направлена на уточнение имеющейся информации о морфологии, контурах распространения, строении, составе и технологических свойствах угольных пластов и вмещающих пород, гидрогеологических и горно-геологических условиях разработки. Результаты этого этапа используются для корректировки проектных решений по отработке, уточнения объемов подготовленных и готовых к выемке запасов, годовых и оперативных планов добычи и др., при этом качество геологической информации должно соответствовать требованиям принимаемых на ее основе решений.

В современных условиях недропользования оценка степени разведанности и достаточности геологических знаний о недрах, основывается на суждениях экспертов, не

исключающих ошибочности заключений [1, 2].

В связи с чем, в ФИЦ УУХ СО РАН для оценки подготовленности месторождения к промышленному освоению развивается геометрический подход, который основывается на идеи многовариантной геометризации месторождения. Объективная неопределенность геологических знаний о недрах [9, 10], предполагает интерпретацию данных разведки в виде многовариантных горногеометрических моделей показателей месторождения: пессимистической, традиционной и оптимистической. Многовариантные модели отображают пространственное из м енени е изучаемого показателя месторождения: пессимистическая модель - возможные значения, которые ухудшают, оптимистическая модель - возможные значения, которые улучшает эффективность проектных решений. За информационную основу разработки горного проекта по освоению м е ст о р о ж дения принимаются модели, оцени ваемые как наиболее возможные, которые именуются традиционными моделями. Таким образом, в результате реализации многовариантной геометризации месторождения формируется нечеткий интервал воз можных значений показателей месторождения - минимальное и максимальное, который соотносится с соответствующими вариантами горно-геометрических моделей. Согласно идее геометрического подхода, степень геологического изучения оценивает-с я достаточной, а месторождение подготов-ле но к промышленному освоению, если эф фективность решений принятых по тр адиционной модели сохраняется в условиях реализации альтернативных (пессимистической и оптимистической) моделей [11].

Основными показателями экономиче-с к о й эффективности и состоятельности инвестиционных проектов является чистый дисконтированный доход (ЧДД) и внутренняя норма доходности (ВНД). В практике, оценка устойчивости инвестиционного горного проекта определяется путем варьирования регулирующих параметров (объема добычи, цены товарной продукции, инвестиционных затрат, эксплуатационных издержек) и расчета ЧДД и ВНД [8].

Интервал «раскачивания» регулирующих параметров, без обоснования, принимается ± 15 (20) % от проектных значений, которые определяются по традиционным горно-геометрическим моделям. В результате генерируется множество значений ЧДД и ВНД, по которым строятся графики зависимости ЧДД и ВНД от регулирующих параметров, и делается заключение о том, какой из них оказывает наибольшее влияние на значения ЧДД и ВНД. Данный подход позволяет оценить устойчивость проекта только по одну параметру, принимая остальные неизменными, что не в полной мере соответствует реальности. Кроме этого, широко применяемый на практике подход не учитывает достоверность (неопределенность) геологической информации.

Использование нечетко-интервального подхода при оценке бизнес-рисков, как доказывается в [5], имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными подходами (детерминированным и вероятностным),

позволяя оперировать различного рода неопределённостью. Одним из уязвимых м е ст эт ого подхода является отсутствие обоснования принятия интервала регулирующих параметров, величина которого определяет конечный результат и связана с неопределенностью информации.

П р едлагается при оценке качества геологической информации и устойчивости инвестиционного подхода интервал регулирующих параметров определять по результатам многовариантной геометризации показателей месторождения (мощности, зольности и др.) , а итоговые значения с расчетом показателя эффективности, например ЧДД, представлять в табличной форме (табл.). Таким образом, формируются прогнозные значения ЧДД, которые соотносятся с соответствующими вариантами горногеометрических моделей показателей месторождения: пессимистической -ЧДДшь; традиционной (проектной) - ЧДДо; и оптимистической - ЧДДтах.

0.0 < ЧЧД тп

(О - ЧЧДтп )/(ЧЧД0 - ЧЧДтп), ЧЧДтп < О > ЧЧД,

1, О = ЧЧД 0

{ЧЧД_ - О)/(ЧЧД_ - ЧЧД0 \ЧЧДй < О < ЧЧДт 0, О > ЧЧД _

(1)

где G - текущие значение ЧДД, руб.

В качестве количественной меры устойчивости (эффективности) инвестиционного

а,

ср

по всем

проекта принимается среднее оценкам (табл.), которое находится в интервале [0,1]. При этом, чем ближе аср к 1, тем устойчивее эффективность проекта. Для анализируемого объекта аср = 0,61, что

характеризует проект как достаточно устойчивый.

Риск наступления неблагоприятного события (ЛЕ), за которое принимаем вариант с ЧДД < 0, предлагается рассчитывать по ф ормуле 2 [6].

ЯЕ = -

- ЧЧДа

ЧЧД 0

-1п-

ЧЧД 0

(2)

ЧЧДтах - ЧЧДтп ЧЧД^ - ЧЧД^ ЧЧД, - ЧЧДп

В работе [11] доказывается, что при ЛЕ < 10 % риск функция возрастает медленно, в диапазоне от 10 до 20 % наблюдается пограничная ситуация, а свыше 20 % функция резко возрастает, а риск оценивается как неприемлемый. Для анализируемого инвестиционного проекта риск наступления неблагоприятного события равен 1,6 % и является приемлемым. Поэтому степень

изученности участка недр оценивается достаточной, а участок недр - разведанным и подготовленным к промышленному освоению.

Заключение. Оценка качества геологи-че с к о й и н формации по результатам разведки месторождения и эксплуатационной раз-в е д к и с использованием теории нечеткой логики и многовариантной геометризации

0

а = <

месторождений предполагает:

- построение многовариантных горногеометрических моделей показателей (пессимистической и оптимистической модели) участка недр;

- определение интервала значений регулирующих параметров, определяющих экономическую эффективность проектных решений (мощности, зольности и т.д.) по пессимистической, традиционной (проектной) и оптимистической моделям;

- расчет показателя эффективности проектных решений, например ЧДД, по

альтернативным горно-геометрическим моделям: пессимистичная модель - ЧДД^„, традиционная модель - ЧДДо, оптимистиче-с к ая м одель - ЧДДтах;

- определение риска наступления неблагоприятного события ЯЕ (формула 2).

Если значение ЯЕ <10 %, то степень разведанности участка недр достаточна и месторождение подготовлено к промышленному освоению. В противном случае требуется корректировка проектных решений или доразведка участка недр.

Таблица

Многовариантный расчет чистого дисконтированного дохода (ЧДД) реального горного проекта

угольного месторождения

№ п/п Колебания показателя (+, -), % ЧДД, млн. руб. Функция принадлежности а1

Цена реализации товарной продукции

1 - 30 - 1450 0

2 - 20 700 0,33

3 - 15 1775 0,5

4 - 10 2850 0,67

5 0 5000 1

6 10 7150 0,5

7 15 8225 0,25

8 20 9300 0

Объем реализации товарной продукции

1 - 30 - 550 0,14

2 - 20 1300 0,43

3 - 15 2225 0,57

4 - 10 3150 0,71

5 0 5000 1

6 10 6850 0,57

7 15 7775 0,35

8 20 8700 0,14

Текущие расходы

1 + 20 3200 0,72

2 + 15 3650 0,79

3 + 10 4100 0,86

4 0 5000 1

5 - 10 5900 0,79

6 - 15 6350 0,69

7 - 20 6800 0,58

Капитальные вложения

1 + 20 3400 0,75

2 + 15 3800 0,81

4 0 5000 1

5 - 10 5800 0,81

6 - 15 6200 0,723

7 - 20 6600 0,63

ЧДДтт = - 1450,ЧДДо = 5000, ЧДДтах= 9300 аср= 0,61

Литература

1. Рогова Т.Б., Шаклеин С.В. Риски компаний России, действующих в сфере недропользования // Менеджмент и бизнес-администрирование. 2010. № 1. С. 90-93.

2. Шаклеин С.В., Рогова Т.Б. Оценка риска пользования недрами. Кемерово: Кузбасский государственный технический университет, 2009. 120 с.

3. Деревянко П.М. Применение теории нечетких множеств в финансовом и инвестиционном анализе деятельности предприятия в условиях неопределенности // Менеджмент и экономика в творчестве молодых исследователей ИНЖЭК0Н-2005». VIII научно-практическая конференция студентов и аспирантов СПбГИЭУ. СПб.: СПбГИЭУ, 2005. С. 98-99.

4. Недосекин А.О. Применение теории нечетких множеств к задачам управления финансами // Аудит и финансовый анализ. 2000. №2. URL: http://www.cfin.ru/press/ afa/2000-2/08.shtml (дата обращения: 19.02.2020).

5. Дмитриевский А.Н., Еремин Н.А., Богаткина Ю.Г., Сарданашвили О.Н. Оценка технико-экономической эффективности инвестиционных проектов разработки нефтяных месторождений на основе применения методов нечеткой логики // Известия ТулГУ. Науки о Земле. 2019. № 4. С. 340-352.

6. Недосекин А.О. Методические основы моделирования финансовой деятельности с использованием нечетко-множественных описаний: дис.... д-ра экон. наук. СПб., 2003. 280 с.

7. Распоряжение Министерства природных ресурсов от 5 июля 1999 г. N 83-р "Об утверждении положения о порядке проведения геологоразведочных работ по этапам и стадиям (твёрдые полезные ископаемые)".

8. Методические рекомендации по технико - экономическому обоснованию кондиций для подсчета запасов месторождений твердых полезных ископаемых. Угли и горючие сланцы: распоряжение МПР России № 37-р от 05.06.2007. М, 2007. 49 с.

9. Шаклеин С.В., Писаренко М.В. Многоуровневые горно-геометрические модели угольных месторождений и их применение для повышения полноты использования недр // Рациональное освоение недр. 2011. №4. С. 8-10.

10. Писаренко М.В. Горногеометрическое обеспечение оценки технологической подготовленности месторождения к разработке // Маркшейдерия и недропользование. 2016. №3. С. 40-43.

11. Писаренко М.В. Методическое сопровождение комплексной оценки подготовленности угольных месторождений к рациональному промышленному освоению // Рациональное освоение недр. 2019. № 4. С. 26-31.

Контактные данные:

Писаренко Марина Владимировна, эл. почта: mvp@icc.kemsc.ru

© Писаренко М.В., 2020

ASSESSMENT OF THE QUALITY OF GEOLOGICAL INFORMATION BASED ON THE RESULTS OF FIELD EXPLORATION AND OPERATIONAL EXPLORATION

М. V. Pisarenko

The Federal Research Center ofCoal and Coal Chemistry of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Kemerovo, Russia

E-mail: mvp@icc.kemsc.ru

Abstract. The basis for decision-making in the development of mining investment projects and in the conduct of mining operations is the geological information obtained from the results of field exploration and operational exploration. The reliability of knowledge about the subsurface determines the effectiveness of decisions made, and determines the need to assess the quality of geological information. The use of traditional approaches for this purpose has a number of drawbacks and does not exclude erroneous conclusions. The proposed approach based on the theory of fuzzy logic and multivariate geometrization of deposits allows us to quantify the stability of design solutions for field development and the risks associated with the uncertainty of geological information. If the risk of an adverse event is acceptable (RE <10 %), then the degree of exploration of the field ensures effective implementation of the decisions made, otherwise they need to be corrected or additional exploration of the subsurface area.

Keywords: geological information, coal deposits, fuzzy set theory, multivariate geometrization.

References

1. Rogova, T.B., Shaklein, S.V. Riski kom-panij Rossii, dejstvuyushchih v sfere nedropol'zovaniya [Risks of Russian companies operating in the field of subsoil use] // Menedzhment i biznes-administrirovanie. 2010. 1. Pp. 90-93. (rus)

2. Shaklein, S.V., Rogova, T.B. Ocenka riska pol'zovaniya nedrami [Risk assessment of subsoil use]. Kemerovo: Kuzbasskij gosudar-stvennyj tekhnicheskij universitet, 2009. 120 p. (rus)

3. Derevyanko, P.M. Primenenie teorii nechetkih mnozhestv v finansovom i investi-cionnom analize deyatel'nosti predpriyatiya v usloviyah neopredelennosti [Application of the theory of fuzzy sets in the financial and investment analysis of an enterprise's activities under conditions of uncertainty] // Menedzhment i ekonomika v tvorchestve molodyh issledovate-lej INZHEK0N-2005». VIII nauchno-prakticheskaya konferenciya studentov i aspir-antov SPbGIEU. SPb.: SPbGIEU, 2005. Pp. 98-99. (rus)

4. Nedosekin, A.O. Primenenie teorii nechetkih mnozhestv k zadacham upravleniya finansami [Application of the theory of fuzzy sets to financial management problems] // Audit i finansovyj analiz. 2000. №2. URL:

http://www.cfin.ru/press/afa/2000-2/08.shtml (data obrashcheniya: 19.02.2020). (rus)

5. Dmitrievskij, A.N., Eremin, N.A., Bo-gatkina, Yu.G., Sardanashvili, O.N. Ocenka tekhniko-ekonomicheskoj effektivnosti investi-cionnyh proektov razrabotki neftyanyh mes-torozhdenij na osnove primeneniya metodov nechetkoj logiki [Assessment of the technical and economic efficiency of investment projects for the development of oil fields based on the use of fuzzy logic methods] // Izvestiya Tul-GU. Nauki o Zemle. 2019. 4. Pp. 340-352. (rus)

6. Nedosekin, A.O. Metodicheskie osnovy modelirovaniya finansovoj deyatel'nosti s ispol'zovaniem nechetko-mnozhestvennyh opisanij [Methodological foundations for modeling financial activities using fuzzy multiple descriptions]: dis____d-ra ekon. nauk. Spb.,

2003. 280 p. (rus)

7. Rasporyazhenie Ministerstva prirodnyh resursov ot 5 iyulya 1999 g. N 83-r "Ob utver-zhdenii polozheniya o poryadke provedeniya geologorazvedochnyh rabot po etapam i stadiyam (tvyordye poleznye iskopae-mye)" [Order of the Ministry of Natural Resources dated July 5, 1999 N 83-r "On the approval of the regulation on the procedure for conducting geological exploration by stages and stages (solid minerals)"]. (rus)

8. Metodicheskie rekomendacii po tekhni-ko - ekonomicheskomu obosnovaniyu kondicij dlya podscheta zapasov mestorozhdenij tverdyh poleznyh iskopaemyh. Ugli i goryuchie slancy [Methodical recommendations on the feasibility study of conditions for calculating reserves of solid mineral deposits. Coals and oil shale]: rasporyazhenie MPR Rossii № 37-r ot 05.06.2007. M, 2007. 49 p. (rus)

9. Shaklein, S.V., Pisarenko M.V. Mnogourovnevye gorno-geometricheskie modeli ugol'nyh mestorozhdenij i ih primenenie dlya povysheniya polnoty ispol'zovaniya nedr [Multilevel mining and geometric models of coal deposits and their application to increase the completeness of the use of mineral resources] // Racional'noe osvoenie nedr. 2011. 4. Pp. 8-10. (rus)

10. Pisarenko, M.V. Gorno- geometrich-eskoe obespechenie ocenki tekhnologicheskoj podgotovlennosti mestorozhdeniya k razrabotke [Mining geometrical support for assessing the technological readiness of the deposit for development] // Markshejderiya i nedropol'zovanie. 2016. 3. Pp. 40-43. (rus)

11. Pisarenko, M.V. Metodicheskoe soprovozhdenie kompleksnoj ocenki podgotovl ennosti ugol'nyh mestorozhdenij k racional'nomu promyshlennomu osvoeniyu [Methodological support of a comprehensive assessment of the preparedness of coal deposits for rational industrial development] // Racional'noe osvoenie nedr. 2019. 4. Pp . 2 6 -3 1. (rus)

Contacts:

Маппа V. Pisarenko, mvp@icc.kemsc.ru

© Pisarenko, М. V., 2020

Писаренко М.В. Оценка качества геологической информации по результатам разведки месторождения и эксплуатационной разведки // Вектор ГеоНаук. 2020. Т.3. №3. С. 31-37. DOI: 10.24411/2619-0761-2020-10029.

Pisarenko, M.V., 2020. Assessment of the quality of geological information based on the results of field exploration and operational exploration. Vector of Geosciences. 3(3). Pp. 31 -37. DOI: 10.24411/2619-0761-2020-10029.