CC BY
7
УДК 622.142.5
ПОДХОДЫ К ОЦЕНКЕ КАЧЕСТВА ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ РАЗВЕДКИ
М.В. Писаренко
Использование методов на основе теории нечетких множеств и многовариантной геометризации месторождений позволит количественно оценить устойчивость проектных решений по разработке месторождений и риски, связанные с неопределенностью геологической информации по результатам разведки месторождения и эксплуатационной разведки. Если риск наступления неблагоприятного события приемлем (ЯЕ <10 %), то степень разведанности месторождения обеспечивает эффективную реализацию проекта, иначе - требуется корректировка принятых решений или доразведка.
Ключевые слова: геологическая информация, угольные месторождения, теория нечетких множеств, многовариантная геометризация.
Реализация горных проектов по разработке месторождений полезных ископаемых указывает на необходимость учета различного рода неопределенности и прежде всего геологической информации, которая определяется степенью разведанности месторождения. Являясь основой принятия любых решений в области освоения недр, качество геологической информации определяет эффективность, безопасность и реализуемость принимаемых решений по освоению 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].
Для подготовки месторождений к промышленному освоению геологоразведочные работы проводят, руководствуясь принципом последовательного приближения, поэтапно и стадийно (3 этапа и 5 стадий) [3]. Разведочные работы каждой стадии направлены на получение определенных по достоверности знаний о недрах в соответствии, с чем определяется плотность и частота опробований. Заключительный этап разведочных работ - разведка и освоение, включающий 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. По результатам выполненных работ разрабатывается технико-экономическое обоснование кондиций для подсчёта запасов полезного ископаемого и оценивается степень разве-данности месторождения. Для разведанных месторождений подсчитыва-
ются и ставятся на баланс недропользователя запасы категорий А, В, ^ и С2, разрабатывается технический проект по отработке балансовых запасов угля, и после его легализации приступают к освоению лицензионного участка.
Эксплуатационная разведка осуществляется на всех этапах отработки запасов участка недр. Разведочные работы этой стадии направлены на уточнение имеющейся информации о морфологии, контурах распространения, строении, составе и технологических свойствах угольных пластов и вмещающих пород, гидрогеологических и горно-геологических условиях разработки, планируются и осуществляются в увязке с планами развития горных работ и, как правило, совмещается с проходкой горноподготовительных выработок. Результат используется для корректировки проектных решений по отработке, для уточнения объемов подготовленных и готовых к выемке запасов и различного вида потерь, годовых и оперативных планов добычи, а также для систематического контроля за полнотой и качеством использования недр.
Геологоразведочные работы каждой стадии выполняются согласно проекту их проведения, в котором расположение, плотность и частота опробования планируются с таким расчетом, чтобы обеспечить необходимую достоверность исходной информации для планирования и эффективной реализации технологических, технически и других решений по разработке недр. Соответствие качества геологической информации требованиям конкретных решений и определяет подготовленность месторождения к промышленному освоению и достаточную степень достоверности геологической информации.
Отсутствие в современных условиях недропользования нормативных подходов к оценке степени разведанности и подготовленности месторождений к промышленному освоению предопределяет необходимость их разработки. С этой целью в ФИЦ УУХ СО РАН прорабатывается мониторинг достоверности запасов угольных месторождений, включающий комплекс задач. Для оценки подготовленности месторождения к промышленному освоению развивается геометрический подход, базирующийся на идее многовариантной геометризации месторождения, которую порождает объективная неопределенность геологических знаний о недрах [4, 5]. Данный подход предполагает интерпретацию имеющихся геологических данных в виде многовариантных горно-геометрических моделей показателей месторождения: пессимистической, традиционной и оптимистической. Многовариантные модели отображают пространственное изменение изучаемого показателя месторождения: пессимистическая модель - возможное значение, которое ухудшают, оптимистическая модель - возможное значение, которое улучшает эффективность проектных решений. За основу разработки горного проекта по освоению месторождения принимаются горно-геометрические модели именуемые традиционными. Таким образом,
в результате реализации многовариантного похода генерируется три значения изучаемого показателя - минимальное, проектное и максимальное. При этом интервал, границами которого являются минимальное и максимальное значения, включает весь спектр возможных значений изучаемых показателей месторождения.
Подготовленность месторождения к промышленному освоению основывается на анализе проектных решений (принятых на основе традиционных моделей) в условиях реализации пессимистических и оптимистических моделей и расчетом показателей: мощность пласта, объем запасов, зольность добываемой горной массы, выход летучих и др. На заключительном этапе определяется эффективность и риск проектных решений. Если эффективность проектных решений сохраняется и риск приемлем в условиях реализации альтернативных моделей - месторождение разведано и подготовлено к освоению и достаточно изучено.
Основными показателями эффективности горных проектов являются чистый дисконтированный доход (ЧДД) и внутренняя норма доходности (ВНД). В практике оценка устойчивости проекта в условиях неопределённости определяется путем варьирования регулирующих параметров -объема добычи, цены товарной продукции, инвестиционных затрат, эксплуатационных издержек - и расчета ЧДД и ВНД [7]. Интервал варьирования, без обоснования, принимается ±15(20) % от проектных значений. В результате генерируется множество значений ЧДД и ВНД, по которым строятся графики зависимости ЧДД и ВНД от регулирующих параметров и дается заключение о том какой из них оказывает наибольшее влияние на ЧДД и ВНД. Данный подход позволяет оценить устойчивость (эффективность) проекта только по одну параметру, принимая остальными неизменными, что не в полной мере соответствует реальности. Кроме этого, широко применяемый в практике подход не учитывает достоверность (неопределенность) геологической информации.
Исследования, представленные в работах [8 - 11], показали, что использование методов на основе теории нечётких множеств для оценки бизнес-рисков имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными (детерминированным и вероятностным), позволяя оперировать различного рода неопределённостью.
Предлагается в подходе, широко используемом на практике при оценке чувствительности проекта, интервал «раскачивания» регулирующих параметров определять по результатам многовариантной геометризации месторождения и представлять в табличной форме с расчетом ЧДД (таблица).
Сформированное нечеткое «треугольное множество» (ЧДДтщ, ЧДДо, ЧДДтах) соотносится с соответствующими вариантами горногеометрических моделей показателей месторождения - пессимистической, традиционной (проектной) и оптимистической.
Многовариантный расчет чистого дисконтированного дохода (ЧДД) реального горного проекта угольного месторождения
№ п/п Колебания показателя ЧДД, Функция принад-
(+,-), % млн руб. лежности а]
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 п родукции
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
ЧДДшт = -1450,ЧДД0 =5000, ЧДДшах=9300 асР=0,6]
Математический вид «треугольного множества» согласно теории нечетких множеств задается формулой (1) и используется для установле-
a
ния степени принадлежности текущего нечеткого значения ЧДД к множеству (ЧДДmin, ЧДДо, ЧДДтах) [10, 11]:
0,G < ЧДДmin;
(G - ЧДД min) / (ЧДД0 - ЧДД min), ЧДД min < G < ЧДДо;
1,G < ЧДДо,; (1) (ЧДДтах - G) / (ЧДДтах - ЧДДо)ЧДДо < G < ЧДДтах; ^0,G < ЧДДтах.
где G - текущие значение ЧДД для фиксированного, руб.
В качестве количественной меры устойчивости (эффективности) инвестиционного проекта принимается среднее аср по всем оценкам (таблица), которое принадлежит интервалу [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 (RE), за которое принимаем вариант с ЧДД <0, рассчитывается по формуле [11]
RE = -VMmn +_Щ,_l„-ЧДДо-. (2).
ЧДД - ЧДД . ЧДД - ЧДД . ЧДД - ЧДД .
г^г^ max r^r^ min /-V-Л max r^r^ min /-V-Л /-V-Л min
В работе [11] доказывается, что при риске до 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 3,8 % и является приемлемым.
Таким образом, оценка соответствия степени изученности угольных месторождений по результатам разведки месторождения и эксплуатационной разведки характеру принимаемых решений по освоению недр предполагает: генерирование многовариантных горно-геометрических моделей показателей месторождения (пессимистической, традиционной и оптимистической моделей), согласно подходу, изложенному в [5-6]; установление границ интервалов регулирующих параметров (минимальное и максимальное); «раскачивание» критерия эффективности проекта (ЧДД, ВНД); количественную оценку чувствительности по формуле (1) и риска горного проекта - по (2). Если риск наступления неблагоприятного события RE < 10 %, то достоверность геологической информации обеспечивает эффективную реализацию проектного решения, при 10 % < RE < 20 % -требуется корректировка принятых решений или доразведка, RE > 20 % -доразведка месторождения.
В заключение отметим, что использование теории нечетких множеств и многовариантной геометризация месторождения при оценки инвестиционных горных проектов позволяет оперировать различного рода неопределённостью, заданной интервально и количественно оценить
устойчивость проектных решений по разработке месторождений и риски с учетом объективной неопределенностью геологических знаний о недрах по результатам разведки месторождения и эксплуатационной разведки.
Список литературы
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: учеб. пособие. Кемерово: Кузбасский государственный технический университет, 2009. 120 с.
3. 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)".
4. 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.
5. Писаренко М.В. Горно- геометрическое обеспечение оценки технологической подготовленности месторождения к разработке // Маркшейдерия и недропользование. 2016. №3. С. 40-43.
6. Писаренко М.В. Методическое сопровождение комплексной оценки подготовленности угольных месторождений к рациональному промышленному освоению// Рациональное освоение недр. 2019. № 4. 26-31.
7. Методические рекомендации по технико - экономическому обоснованию кондиций для подсчета запасов месторождений твердых полезных ископаемых. Угли и горючие сланцы: распоряжение МПР России. 2007. № 37. 49 с.
8. Деревянко П.М. Применение теории нечетких множеств в финансовом и инвестиционном анализе деятельности предприятия в условиях неопределенности // Сб. науч. ст. VIII науч.-практич. конф. студентов и аспирантов «Менеджмент и экономика в творчестве молодых исследователей ИНЖЭКОН — 2005». СПбГИЭУ 19-20 апреля 2005 г. СПб.: СПбГИЭУ, 2005. С. 98-99.
9. Недосекин А. О. Применение теории нечетких множеств к задачам управления финансами // Аудит и финансовый анализ. 2000. №2 [Электронный ресурс]. URL: http://www.cfin.ru/press/afa/2000-2/08.shtml (дата обращения: 19.02.2020).
10. Оценка технико-экономической эффективности инвестиционных проектов разработки нефтяных месторождений на основе применения методов нечеткой логики / А.Н. Дмитриевский, Н.А. Еремин, Ю.Г. Богат-кина, О.Н. Сарданашвили // Известия Тульского государственного универ-
ситета. Науки о Земле. 2019. Вып. 4. С. 340-352.
11. Недосекин. А.О. Методические основы моделирования финансовой деятельности с использованием нечетко-множественных описаний: дис. ... д-ра экон. наук. СПб., 2003. 280 с.
Писаренко Марина Владимировна, д-р техн. наук, доц., вед. науч. сотр., mvp@icc.kemsc.ru, iu.kemsc@mail.ru, Россия, Кемерово, Федеральный исследовательский центра угля и углехимии СО РАН
APPROACHES TO EVALUATING THE QUALITY OF GEOLOGICAL INFORMATION THE EXPLORATION COAL'S DEPOSITS
M.V. Pisarenko
Using the theory of fuzzy sets and multivariate geometrization of deposits in assessing the effectiveness of a mining project in conditions of uncertainty the geological information accumulated from the results of field exploration and operational exploration, it is possible to quantify the stability of design decisions and risks. If the risk of an adverse event is acceptable (RE <10 %), then the degree of exploration of the field ensures the effective implementation of the project, otherwise, an adjustment of the decisions made or additional exploration is required.
Key words: geological information, coals deposits, the theory of fuzzy sets, multivar-iate geometrization.
Pisarenko Marina Vladimirovna, candidate of technical sciences, docent, leading researcher, mvp@icc. kemsc. ru; iu. kemsc@,mail. ru, Russia, Kemerovo, Federal Research Center for Coal and Coal Chemistry
Reference
1. Rogova T. B., Shaklein S. V. Risks of Russian companies operating in the field of subsoil use. // Management and business administration. 2010. no. 1. Pp. 90-93.
2. Shaklein S. V., Rogova T. B. Assessment of the risk of subsurface use: textbook. Stipend. Kemerovo: Kuzbass state technical University, 2009, 120 p.
3. Order of the Ministry of natural resources of July 5, 1999 N 83-p " on approval of the regulations on the procedure for conducting geological exploration by stages and stages (solid minerals)".
4. Shaklein S. V., Pisarenko M. V. Multilevel mining and geometric models of coal deposits and their application for increasing the completeness of the use of the subsoil // Rational development of mineral resources. 2011. no. 4. P. 8-10.
5. Pisarenko M. V. Gorno-geometrical support for evaluating the technological readiness of the Deposit for development // mark-shaderiya and subsurface use. 2016. no. 3. Pp. 40-43.
6. Pisarenko M. V. Methodological support for a comprehensive assessment of the readiness of coal deposits for rational industrial developmentt// Rational development of mineral resources. 2019. № 4. 26-31.
7. Guidelines for the feasibility study of conditions for calculating reserves of solid mineral deposits. Coals and oil shales: order of the MPR of Russia. 2007. no. 37. 49 p.
8. Derevyanko P. M. Application of the theory of fuzzy sets in the financial and investment analysis of enterprise activity in the conditions of uncertainty // SB. nauch. St. VIII nauch. - praktich. konf. studentov and postgraduates "Management and Economics in the work of young researchers injekon-2005". Spbgieu April 19-20, 2005 St. Petersburg: Spbgieu, 2005. Pp. 98-99.
9. Nedosekin A. O. Application of the theory of fuzzy sets to the tasks of financial management // Audit and financial analysis. 2000. №2. [Electronic resource] URL: http://www.cfin.ru/press/afa/2000-2/08.shtml (accessed: 19.02.2020).
10. Evaluation of technical and economic efficiency of investment projects for oil field development based on the application of fuzzy logic methods / A. N. Dmitrievsky, N. A. Eremin, Yu. g. Bogatkina, O. N. sardanashvili // Izvestiya of the Tula state University. earth science. 2019. Issue 4. Pp. 340-352.
11. To implement. A. O. Methodological basis of modeling of financial activity with use of is indistinct-plural descriptions: dis. ... d-RA Ekon. Saint Petersburg, 2003, 280 p.
