CC BY
46
УДК 553.495
Лемента Ольга Юрьевна Olga Lementa
РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ЭКОНОМИКОМАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ УРАНА ПОДЗЕМНЫМ СПОСОБОМ
THE DEVELOPMENT OF THE ALGORITHM OF ECONOMIC-MATHEMATICAL MODEL DEFINITION BASED ON THE EFFICIENCY OF URANIUM ORE DEPOSITS’ OPERATION BY UNDERGROUND MINING
Разработан алгоритм с математическим описанием процесса геолого-экономической оценки рудных урановых месторождений подземным способом.
Анализ сырьевой базы предприятия с помощью предлагаемой методики дает возможность расклассифицировать имеющиеся запасы урановых руд, подсчитанные по постоянным геологическим кондициям, по стоимости и по способам разработки.
Определена целевая функция, максимизирующая прибыль от реализации товарной продукции при комплексном использовании руды
Ключевые слова: месторождение, экономикоматематическая модель, эксплуатация, кондиции, прибыль
The author develops a method of stocks’ allocation in a contour of poor and ordinary ores, profitable to mining, based on the supposition of continuity of functions of change of geological ore’ stocks and metal depending on standard indicators.
The method essence consists in construction of ore bodies’ contours by means of variation in sizes of the pit edge maintenance and interlayer of the barren rocks included in a contour of calculation of stocks for systems of development acceptable in that economic conditions
Key words: stocks, operational standards, pit edge maintenance, systems ofdevelopment, algorithm
Геолого-экономическая оценка месторождений полезных ископаемых проводится на всех стадиях разведочных работ и неразрывно связана с ними [1]. Месторождение полезного ископаемого — понятие не столько геологическое, сколько экономическое. По мере развития техники, технологии и экономики меняются требования к качеству сырья, соответственно, и представления о промышленной ценности месторождения [2].
Основными принципами геологоэкономической оценки являются максимальное удовлетворение потребностей в минеральном ресурсе, более полное и достоверное определение оценочных показателей, полное и комплексное использование
недр, минимальные общественные затраты на производство минерального сырья и охрана природы [3], а также всестороннее геолого-технико-экономическое содержание оценки, предусматривающее изучение геологии месторождения, его горнотехнических условий, технологических особенностей полезного ископаемого и экономической эффективности промышленного использования месторождения [4].
В результате проведенного анализа существующих методик геолого-экономической и стоимостной оценок [5; 6] рудных месторождений и анализа технико-экономических показателей отработки глубоко-залегающих скальных урановых месторождений наиболее эффективной оказалась
методика оценки, основанная на расчете чистой дисконтированной прибыли (ЧДП) и ее ингредиентов с введением в расчет ранее не используемых показателей, характеризующих затраты на охрану окружающей среды, рекультивацию земель в контуре земельного отвода горного предприятия, затраты на социальные нужды и подготовку кадров, что позволит сделать оценку месторождения бюджетно и социально значимой.
В результате проведенных геологоразведочных работ получен огромный объем информации о 19 месторождениях Стрель-цовского рудного поля, запасы урановых руд которого подсчитаны по постоянным геологическим кондициям [7].
На первом этапе необходимо, используя имеющуюся информацию о месторождениях, полученные закономерности и связи между горногеологическими показателями и результаты оптимизации областей применения наиболее эффективных технологий производства природного урана, разделить запасы в недрах по ценовым факто-
рам и способам добычи и переработки [8]. За единицу запасов автором взяты запасы эксплуатационного блока, как части рудной залежи. Оруденение блока характеризуется всеми параметрами, присущими данной рудной залежи.
Используя содержания урана в балансовых рудах, характеризующие оптимальные условия применения наиболее эффективных технологий производства закиси-окиси для конкретной цены 1 кг готовой продукции, производим из специально созданной для этого базы данных выборку запасов выемочных единиц, удовлетворяющих заданным условиям. Выборка проводится на компьютере с помощью электронной таблицы Excel 7.0 for Windows.
Анализ сырьевой базы предприятия с помощью предлагаемой методики дает возможность расклассифицировать имеющиеся запасы урановых руд, подсчитанные по постоянным разведочным кондициям, по стоимости и по способам разработки (см. рисунок).
-
С
=
IX -
ей
X й £
5 И ей %
6 Ф
н
о
и
Цена 1 кг урана в закись-окиси, $
Разделение запасов месторождений Стрельцовского рудного поля по способамдобычи и переработки руды в зависимости отцены урана и его содержания в балансовых рудах
Горный способ — добыча руды нисходящей слоевой выемкой с закладкой выработанного пространства твердеющей смесью и переработка руды гидрометаллургической технологией; КВ — добыча руды системой подэтажных штреков и переработка ее кучным выщелачиванием; ПВ — подземное выщелачивание скальных руд и переработка продуктивных растворов по гидрометаллургической технологии; Неактивные запасы — запасы руды, отработка которых в данных экономических условиях убыточна
Результаты стоимостной оценки предлагаемого проекта заносятся в таблицу «Основные технико-экономические показатели расчета экономической эффективности
проекта отработки глубокозалегающего рудного уранового месторождения» и подвергаются анализу с целью выбора наиболее эффективного варианта (см. таблицу).
Алгоритм процесса геолого-экономической оценки рудныхурановых месторождений подземным способом
№ п/п Показатели Формула Ед. измерения
1 Разведанные запасы руды в недрах категории А+В+С, Б=Б +Б +Б ГМТ КВ ПВ тыс. т
2 То же категории С, Тоже ((
3 Содержание полезных компонентов в рудах категорий А+В+С, а = Ме/Б/10 %, г/г
4 То же категории С2 Тоже ((
5 Запасы полезных компонентов в недрах категории А+В+С, Ме = Ме +Ме +Ме ГМТ КВ ПВ тыс. т
6 То же категории С, Тоже ((
7 Потери при добыче (П) П=(Б -Б,)/Б*100% %
8 Разубоживание (Р) Р=(Д-Б,)/Д*100% %
9 Коэффициент вскрыши (К) к = Д/Ч,^ т/т
10 Эксплуатационные запасы руды в недрахА+В+С, (Д) Проект тыс. т
11 То же категории С, (Д,,) Тоже ((
12 Средние содержания полезных компонентов в эксплуатационных запасах категорий А+В+С, (С) Проект %, г/г
13 То же категории С, Тоже ((
14 Запасы полезных компонентов в эксплуатационных запасах кат. А+В+С. (Ме) Проект тыс. т
15 То же категории С, (Меч1) Тоже ((
16 Годовая производительность по добыче и переработке (обогащению) руды (А)* Проект тыс. т
17 Срок обеспеченности запасами полезного ископаемого (у 1э = Б*(1-П)/(1-Р) лет
18 Срок строительства предприятия Проект ((
19 Извлечение при обогащении, гидрометаллургической переработке, кучном выщелачивании и подземном выщелачивании (ИИ ,И ,И ) Проект %
20 Количество товарной продукции в год (и) и=и, + и,+и,+и. ((
21 Цена 1 кг товарной продукции (Ц) Мировой рынок руб.
22 Годовая стоимость товарной продукции (выручка) (Сг) Ц хИ хСхА С ^ ком о р г " 100 млн руб.
23 Удельные затраты на добычу и переработку (обогащение) 1 т руды (Эз) Эз = 3до6 + 3уср+3пер руб.
24 Платежи, налоги и отчисления в структуре годовых эксплуатационных затрат (Нч) Налоговый кодекс млн руб.
25 Годовые эксплуатационные затраты на добычу и переработку (обогащение) руды (Э1) э =э *д Г 3 м ((
26 Годовые платежи за вредные выбросы и сбросы (Зшс) 3™ = 3Выб + Зсбп + 3отх+3,™++ Злп ((
27 Годовые отчисления на рекультивацию земель, входящих в земельный отвод предприятия (Зг) 3Р = 0,04*ЭГ ((
28 Доля экологических затрат в себестоимости товарной продукции ^эк=^г/(3ООс+3р)*Ю0 % %
Окончание таблицы
№ п/п Показатели Формула Ед. измерения
29 Лимит экологических затрат Элим=(Зах+Зр)*0,15 млн руб.
30 Затраты на социальные нужды (Зс) Зс = К,*Ч ((
31 Затраты на подготовку кадров (Зк) 3 =к, *к *ч к 2 тек и
32 Амортизация (Ао) А =К *П. о а ф ((
33 Годовой доход (Д.) Я=сг-зг ((
34 Годовой доход без амортизации (Д.') Я' = Я-а ((
35 Годовая прибыль (Пг) П=Сг-(3+Нэ+Зоо + Зр+Зс+Зк) и
36 Налоги на прибыль (Нп) Н„ = 0,20*п ((
37 Чистая годовая прибыль (Пч) н„ = 0,20* Пг млн руб.
38 Чистая годовая прибыль без амортизации (Пч') П' = П -А Ч 4 0 ((
39 Мин. промышленное содержание (Смин) С ( + Н К Ц х И х(1-Р)х(1-Нд) %, г/т
40 Общие капитальные вложения (Ко) Проект млн руб.
41 Удельные капитальные вложения (К) ку = кд руб.
42 Производственные фонды (Пф) Проект млн руб.
43 Чистая дисконтированная прибыль (ЧДП) Т і ЧДП = У П', х - £ (1 + Е)‘ т і У К, х , £ ‘ (1 + Е)‘ млн руб.
44 Внутренняя норма прибыльности (ВНП) Кг) ЇМ = + ^ .(г -г) ¡(г) - Яг) 2 1 'і 2 %
45 Срок окупаемости проекта (Ток) т = к/п ок а чср лет
Используя данный алгоритм техникоэкономических повариантных расчетов с варьированием параметров рудника, технологии ведения буровзрывных работ, оборудования для погрузки горнорудной массы, видов и схем ее транспортировки, можно выбрать наиболее эффективную технологию разработки рудных месторождений подземным способом. При этом особенно важно выбрать энерго- и ресурсосберегающие технологии ведения горных работ [9].
Обоснование эффективности энергосберегающих технологий подземной разработки месторождений с учетом экологических ограничений и комплексного использования минерального сырья, оптимальное планирование горных работ - пред-
ставляют собой довольно сложную процедуру из-за необходимости учета большого числа параметров и различного рода ограничений.
Решить эту задачу практически невозможно без использования компьютерных методов исследования операций. Вероятно, не существует такого метода оптимизации, который позволил бы согласовать все ограничения краткого и долгосрочного планирования с учетом реальных условий ведения горных работ. Наиболее разработанным и приемлемым для обоснования энергосберегающих технологий и календарного планирования горных работ является метод линейного программирования [10]. В рассматриваемой задаче математическая фор-
мулировка в обобщенном виде представля- прибыль от реализации товарной продук-ется следующим образом. ции при комплексном использовании руды:
Целевая функция, максимизирующая
I J I K I L I L
Z = YÍLai,flj8jxi - ZZeikckxi - ZZmncixi - ZZmi,ipixi • max (1)
i=1 j=1 i=1 k=1 i=1 i=1 i=1 i=1
где x. — производительность i-го горизонта ck — стоимость использования k-ro вида
(участка) по руде, тыс. т/месяц; энергии, р/кДж;
Ц — ценность]-го компонента в концеи- mu_ удельная масса 1-го загрязняюще-
трате, р/т; го вещества (ЗВ) в выбросах и сбросах при
а.. — среднее содержание j-ro комионен- добыче руды с i-ro горизонта, г/т;
та на i-м горизонте, доли ед.; с1 — удельные затраты на снижение вы-
s. — извлечение j-ro компонента, доли бросовисбросовдоуровняПДК,р/г; ед.; Pj — платежи за выбросы и сбросы 1-го
ejk — удельные затраты k-го вида энергии ЗВ,р/г. на i-м горизонте, кДж/т;
Литература
1. КажданА.Б. Разведкаместорожденийполезныхископаемых. — М.: Недра, 1977.
2. Коган И.Д. Подсчет запасов и геолого-промышленная оценка рудных месторождений. — М.: Недра, 1974.
3. Погребицкий Е.О., Парадеев С.В., Поротов Г.С. и др. Поиски и разведка месторождений полезныхископаемых. — М.: Недра, 1977.
4. Кобахидзе Л.П. Экономика геологоразведочных работ: учеб. пособие. — М.: Недра, 1978.
5. Методические рекомендации по технико-экономическому обоснованию кондиций для подсчета запасов месторождений твердых полезных ископаемых (кроме углей и горючих сланцев).
6. Методика стоимостной оценки запасов твердых полезных ископаемых: инструкция — М., 2007.
7. Овсейчук В.А., Мезин А.И., Пшенников В.А. Горно-геологическая классификация рудных залежей Стрельцовского рудного поля. — Москва. Технический прогресс в атомной промышленности. — Сер. ГМП, 1986. — № 12.
8. Овсейчук В.А. Формирование сырьевой базы урандобывающего предприятия в условиях рыночной экономики: материалы II международного симпозиума по сырьевым ресурсам Приар-гунья и прилежащих областей. — Чита, 1997.
9. Попов Н.С., Ткачев А.Г., Михалев З.А. и др. Энерго- и ресурсосберегающие технологии и оборудование защиты окружающей среды: учеб. пособие. — Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. унта, 2004.
10. Шикни Е.В., Шикина Г.Е. Исследование операций: учеб. — М.: ТК Велби, Изд-во Проспект, 2006. - 280 с.
Коротко об авторе______________________________________________Briefly about the author
Лемента О.Ю., аспирантка, ст. преподаватель О. Lementa, senior teacher, Mining institute of the горного института, Читинский государственный Chita State University, post-graduate student университет (ЧитГУ) olgalementa@maiI.ru
Научные интересы: экономика горного произ- Scientific interests: mining economics, geological
водства, геолого-экономическая оценка месторож- economic evaluation of mining deposits
дений
