CC BY
28
------------------------------------- © В.А. Шестаков, С.А. Мусукаев,
В.Н. Шаляпин, К.М. Отаров,
Т.В. Литовченко, М.В. Игнатов,
2004
УДК 622.355
В.А. Шестаков, С.А. Мусукаев, В.Н. Шаляпин,
К.М. Отаров, Т.В. Литовченко, М.В. Игнатов
ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ РАЗРАБОТКИ СЛОЖНЫХ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Семинар № 13
Достижение рентабельной работы предприятия в любой отрасли промышленности может быть обеспечено путем его развития в направлениях повышения качества продукции, увеличения объема производства или одновременного повышения качества продукции и увеличения производственной мощности предприятия. При разработке месторождений полезных ископаемых эти направления по сравнению, например, с перерабатывающими предприятиями, осуществлять значительно труднее. Например, чтобы на каком-то руднике повысить качество добываемого полезного ископаемого (рудной массы), необходимо либо отказаться от части наиболее бедных запасов и повысить качество балансовых запасов, либо применить более трудоемкие технологии добычи, например, с закладкой. И в том и в другом вариантах технического решения может существенно уменьшиться производственная мощность рудника, а следовательно, увеличатся как удельные капитальные затраты, так и эксплуатационные. А в результате в ряде случаев может оказаться, что увеличение содержания металлов в добываемой рудной массе не компенсирует даже увеличения удельных затрат на добычу и переработку от снижения производственной мощности рудника. В современных экономических условиях, особенно важно иметь в виду, что резко возросло экономическое значение капитальных затрат (учитывая высокую процентную ставку за кредиты для выполнения работ по строительству и реконструкции рудников).
При проектировании строительства нового или реконструкции действующего рудника для разработки сложных рудных залежей в современных экономических условиях необходимо
учитывать уровень риска капиталовложений в строительство или реконструкцию, что особенно важно в условиях разработки месторождений сложного строения и с неравномерным оруденением, достоверность геологоразведочных данных, о запасах которых очень низка. Очень важно иметь в виду, что в настоящее время практически во всех отраслях горной промышленности добываемое полезное ископаемое обогащается и поэтому решение любой задачи по обоснованию параметров и технологических схем, в том числе схем вскрытия и подготовки запасов, необходимо решать с учетом стадии обогащения. Обогатительная фабрика обычно строится одновременно со строительством рудника. И в случае неподтвержде-ния данных о запасах перерасход капитальных и эксплуатационных затрат имеет место не только на руднике, но и на обогатительной фабрике.
Опыт строительства и эксплуатации рудников и обогатительных фабрик на таких месторождениях показывает, что в расчете на 1 т добытой рудной массы удельные капиталовложения по сравнению с проектными (без учета вероятности подтверждения величины запасов) были фактически равными
к,дф = к,ьп1мю, а по конечному продукту (например, по металлу в концентрате) кудф = Кудя/М03М0с,
где Кудп - удельные капиталовложения в строительство рудника и обогатительной фабрики без учета вероятности подтверждения геологоразведочных данных о запасах, руб./т годовой добычи; М03 и Мос - математическое ожидание подтверждения величины утвержденных в ГКЗ
балансовых запасов и содержания в них полезных компонентов, доли ед.
Риск возможного увеличения (перерасхода) удельных капиталовложений на строительство рудника и обогатительной фабрики определяется еще и тем, что из-за снижения качества добываемого полезного ископаемого снижается его извлечение в концентрат при обогащении, а также качество концентрата (содержание в нем полезных компонентов) и его цена. Тогда фактическая величина удельных капитальных затрат будет равна (руб./т)
^удф ^-удп^опЧмкп
где еоп и е0ф - извлечение полезного компонента в концентрат при проектных и фактических данных, характеризующих качество добываемого полезного ископаемого, доли ед.; цмкп и Чмкф - цена металла в концентрате (или концентрата), при проектных и фактических данных, характеризующих качество добываемого полезного ископаемого и получаемых при его обогащении концентратов, руб./т.
Для оценки эффективности строительства или реконструкции рудника необходимо также учитывать то важнейшее для условий современной экономики обстоятельство, что при разных вариантах производственной мощности рудника и технологической схемы добычи и переработки может быть затрачено разное время для выполнения капитальных работ, а значит и разная величина оплаты за кредиты для выполнения этих работ.
Важность этого обстоятельства особенно отчетливо видна в свете требований современной экономики, когда коренным образом изменились условия финансирования капитальных работ и возникла необходимость возврата кредитов с учетом больших процентных ставок, что диктует целесообразность выбора вариантов, разработки запасов, обеспечивающих не только снижение величины капитальных затрат, но и ускорение строительства предприятия и ввода его в эксплуатацию.
В качестве критерия оценки должна быть принята величина суммы дисконтированной прибыли за какой-то расчетный период, в частности, за весь период проектирования, строительства и эксплуатации рудника, за вычетом капитальных затрат (с учетом процентной ставки за кредит и времени выполнения капитальных работ) на проектирование, строительство горного предприятия и создание необходимых для нормальной работы рудника вскры-
тых, подготовленных и готовых к выемке запасов в разные периоды времени. При каком-то варианте разработки нового месторождения и ожидаемом уровне подтверждения данных о запасах она определится (в руб.) по формуле
2Х,=ТА (%а, ■*„ - )/(1+е)‘р 1 -
t=l t=l /
(1 + Ек)‘-/Ма1М0С ■ е0,
t=1
где ПрЛ - сумма годовой прибыли и расходов в ,-й год, руб./год; Т - время жизненного цикла, лет; ,с - затраты времени на строительство рудника, лет; ,р - расчетный период работы рудника, лет; К, - капиталовложения для выполнения работ по строительству рудника и обогатительной фабрики в ,-й год, руб.; и %
- извлекаемая ценность добываемой рудной массы без учета вероятности подтверждения величины содержания металлов в руде и затраты на ее добычу и переработку в ,-й год, руб./т; А, - проектная производственная мощность рудника без учета вероятности подтверждения величины запасов и производственной мощности горного предприятия (рудника и обогатительной фабрики) в ,-й год, т/год; Ек - коэффициент, учитывающий плату за использование кредитов в ,-й год проектирования и строительства (банковский процент), доли ед.; М03 -коэффициент подтверждения запасов и производственной мощности рудника, доли ед.; Мос
- коэффициент подтверждения извлекаемой ценности добываемой рудной массы (без учета вероятностного характера информации), доли ед.; Е - коэффициент дисконтирования затрат и прибыли во времени, доли ед.
Величина удельной прибыли при базовом варианте разработки определится (в руб./т) по формуле
ТАМ* (%А ■*. - с, )/(1+е)“ 1 -
,=1 /
,с6
К, (1 + Ек ),-‘1МтМос ■ е0
Формула удельной прибыли для любого другого варианта (который назовем новым) будет иметь вид (руб./т):
П„
£ А Моэ (цх Мос ■£■ - сд1 )/(1+Е')’ ,=1 /
(1 + Ек )‘с/МтМос-£0
Эксплуатационные затраты на добычу и переработку в зависимости от степени подтверждаемое™ величины запасов могут быть определены с учетом возможного изменения производственной мощности горного предприятия за счет доли условно-постоянных затрат по формуле (руб./т):
съ = СЪ6 С1 -р + р/м01),
где сд6 - себестоимость добычи и переработки полезного ископаемого для случая недостаточного подтверждения величины запасов и производственной мощности предприятия по добыче и переработке (базовый вариант), руб./т; <р - доля условно-постоянных затрат в себестоимости добычи и переработки, при варианте производственной мощности предприятия без учета недостаточного подтверждения величины запасов, доли ед.; М03 - коэффициент подтверждения величины запасов, доли ед.
По данным формулам может быть определен эффект от повышения степени достоверности геологоразведочных данных по месторождению.
В связи с тем, что запасы сложных рудных месторождений представлены категориями с\ и с2, освоение таких запасов на новых месторождениях крупными рудниками вряд ли целесообразно из-за большого риска крупным капиталом. С меньшим риском можно начинать со строительства небольших по капиталоемкости разведочно-эксплуатационных рудников для более детального изучения запасов и освоения технологии добычи и переработки. Основное внимание должно быть уделено реконструкции действующих предприятий, которые в последние годы сократили добычу при некотором повышении бортового и среднего промышленного содержания металлов в руде балансовых запасов. При этом, как правило, увеличились удельные эксплуатационные затраты на добычу и переработку, особенно на рудниках с малой производственной мощностью.
В свое время на многих горнорудных предприятиях удалось резко повысить эффективность работы благодаря дополнительному вовлечению в эксплуатацию более бедных руд (снижению промминимума и бортового содержания) и резкому увеличению запасов и производственных мощностей. Так было на полиметаллических рудниках Алтая, где в свое время отказались от селективной выемки наиболее богатых участков месторождений и вовлекли в эксплуатацию значительно более бедные запа-
сы системами этажного и подэтажного обрушения и подэтажных штреков, что позволило в несколько раз увеличить производственную мощность рудников, благодаря чему резко снизились затраты на добычу и обогащение и повысилась эффективность работы горнообогатительных и горно-металлургических предприятий в целом. Следует также отметить, что тенденция к переходу от разработки богатых запасов к все более бедным при непременном увеличении производственной мощности горнодобывающих предприятий является превалирующей во всем мире. И не только из-за истощения запасов богатых полезных ископаемых, но и для снижения удельных затрат на добычу и переработку вплоть до получения конечной продукции (металлов).
Поэтому, не отрицая важности повышения качества добываемой рудной массы, важнейшим направлением технического прогресса для повышения эффективности работы рудников в современных экономических условиях следует считать увеличение (до оптимальных размеров) производственной мощности горнодобывающих предприятий, а совершенствование технологии горных работ осуществлять для достижения этой главной цели путем повышения интенсивности подготовительных и очистных работ. Особенно важно совершенствовать технологию в этих направлениях на тех рудниках, которые в последние годы резко уменьшили добычу из-за перехода на эксплуатацию более богатых контуров месторождений или применили более трудоемкую технологию добычи.
Задачи совершенствования технологии и оптимизации параметров горных работ на рудниках необходимо решать во взаимосвязи всех процессов, начиная с разведки запасов, добычу, обогащение и другие стадии переработки и металлургического передела на основе системного подхода. При решении таких задач, как выбор систем разработки, способов вскрытия и подготовки запасов месторождения, обоснование оптимального уровня потерь и разубожи-вания полезных ископаемых, оценка схем и конструкций подготовки днищ блоков, способов подготовки и отработки выемочных полей, обоснование параметров отбойки и выпуска руды из блоков, выбор оборудования и средств механизации горных работ, средств и способов крепления и поддержания выработок, методов организации выполнения проходческих и очи-
стных работ и многие другие, необходимо учитывать не только прямые затраты при каждом из сравниваемых вариантов, но и возможные последствия применения этого варианта для обеспечения того или иного уровня интенсивности отработки запасов и возможностей для увеличения производственной мощности рудника, снижения удельных условно-постоянных затрат и благодаря этому, соответственно, повышения рентабельности работы горных предприятий. Очень важно не только увеличивать интенсивность подготовительных и очистных работ, но и своевременно обеспечить осуществление возможности увеличения производственной мощности рудника. В свое время на многих рудниках цветной металлургии при внедрении самоходного оборудования, позволявшего в 2-2,5 раза увеличить производительность труда на проходческих и очистных работах и уменьшить время выполнения работ, возможность увеличения производственной мощности рудников не была использована (в силу постоянства планов добычи), поэтому в целом по рудникам эффективность самоходного оборудования оказалась недостаточно высокой из-за высокой цены оборудования.
В современных экономических условиях особенно важно при внедрении дорогостоящего высокопроизводительного оборудования или технологии разработки, обеспечивающей
повышение интенсивности вскрышных, подготовительно-нарезных и очистных работ необходимо обязательно предусматривать мероприятия по соответствующему увеличению производственной мощности рудника, если имеется вполне достаточный рынок сбыта товарной продукции. В условиях вновь строящихся или реконструируемых рудников применение технологических схем, порядка отработки и подготовки-нарезки запасов, обеспечивающих уменьшение объемов подготовительно-нарезных работ и времени их выполнения, огромное значение имеет сокращение сроков строительства, а, значит, и уменьшение сроков окупаемости капиталовложений в строительство или реконструкцию рудника. Это особенно важно, если строительство или реконструкция осуществляются за счет кредитов, полученных под большие проценты. Если по сравнению с каким-то базовым вариантом новый вариант вскрытия и подготовки, систем разработки или порядка отработки запасов позволяет на какой-то период времени раньше начать эксплуатацию, то при одинаковых прочих условиях при этом варианте не только уменьшится срок строительства рудника, но и раньше (на разницу в сроках строительства рудника и обогатительной фабрики), может быть получена прибыль.
— Коротко об авторах ----------------------------------------------------------------
Шестаков В.А., Мусукаев С.А., Шаляпин В.Н., Отаров К.М., Литовченко Т.В., Игнатов М.В. — Шахтинский институт Южно-Российского государственного технического университета.
