Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Обоснование горнотехнологических решений по рациональному использованию ресурсов закрываемых шахт

ВАК РФ 25.00.21, Теоретические основы проектирования горно-технических систем

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Батырев, Иван Юрьевич

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ЛИКВИДАЦИИ ШАХТ.

1.1. Обзор и анализ литературы по закрытию неперспективных и особо убыточных шахт.

1.2. Тенденции развития рассматриваемой проблемы.

1.3. Цель, идея и задачи исследования.

Выводы

2. ПРОИЗВОДСТВЕННО-ХОЗЯЙСТВЕННАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ОАО «РОСТОВУГОЛЬ" В ПЕРИОД РЕСТРУКТУРИЗАЦИИ.

2.1. Горно-геологическая характеристика.

2.2. Анализ хода ликвидационных работ.

2.3. Социальная ситуация на объекте исследования.

2.4. Анализ рынка угля и меры по его развитию

Выводы.

3. МЕТОДИКА ИНТЕГРАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ ШАХТНОГО ФОНДА.

3.1. Основные альтернативы количественной оценки условий работы шахт ОАО "Ростовуголь".

3.2. Критерии выявления технологически неперспективных и экономически убыточных шахт.

3.3. Определение численных значений частных показателей-критериев состояния шахт.

4. РАСЧЕТ И АНАЛИЗ ИНТЕГРАЛЬНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ГОРНОГЕОЛОГИЧЕСКИХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ РАБОТЫ ШАХТ ПО ОАО "РОСТОВУГОЛЬ".

4.1. Расчет интегральных показателей.

4.2. Концепция рестуризации ОАО "Ростовуголь".

4.3. Идеология развития угледобычи ОАО "Ростовуголь" на период 19992002 г.г.

Выводы.:.

5. РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО КОНТРОЛЮ, ИЗУЧЕНИЮ И ПРЕДОТВРАЩЕНИЮ НЕГАТИВНЫХ ПОСЛЕДСТВИЙ ЛИКВИДАЦИИ ШАХТ

5.1. Особенности "сухой" и "мокрой" консервации горных выработок.

5.2. Сдвижение горного массива.

5.3. Состояние и поведение шахзшых вод и воздуха.

5.4. Состояние сейсмичности горного массива.

Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Обоснование горнотехнологических решений по рациональному использованию ресурсов закрываемых шахт"

Угольная промышленность является одной из ведущих отраслей экономики страны. Перспектива развития народного хозяйства показывает, что уголь останется одним из основных видов технологического и энергетического сырья.

Топливно-энергетический комплекс всегда играл и будет играть ключе- „ вую роль в развитии экономики страны.

Среди основных минеральных энергоносителей уголь не отличается высокой технологичностью как по извлечению из недр, так и по потреблению. Трудно считать возможным быстро поднять конкурентноспособность угледобычи и потребления до уровня нефти и газа. Вместе с тем, экономичность внутреннего потребления угля в сочетании с выгодой экспорта определенной эквивалентной доли добываемых нефти и газа более чем реальна. Ни в одной развитой стране с зимним и суровым климатом, разрабатывающей угольные месторождения, не поддерживается столь низкая доля потребления угля в топливно-энергетическом балансе (10-15%). Сохранение такой структуры топливно-энергетического баланса при огромных угольных запасах (третья часть мировых) и при беспрецедентной географии потребителей на обширной территории России не свидетельствует о стратегической надежности экономической политики страны.

Очевидная диспропорция между имеющимися'запасами в недрах и темпами извлечения нефти и газа с одной стороны, а также угля с другой достаточно быстро в историческом измерении скажется для России еще большими экономическими трудностями, нежели теперь. Намечая перспективы и тенденции развития добычи и обогащения (что говорит о качестве потребления) угля в России и в мире нельзя забывать об уникальности климатических условий России, каких не имеет ни одна из угледобывающих стран.

Слабо подготовленный и спланированный переход экономики России на механизмы рыночных отношений проявил целый ряд трудностей в развитой угольной промышленности. Жесткая политика дотационной поддержки и бюджетного финансирования вместе со стремительным и бесконтрольным ростом стоимости потребляемых ресурсов во многом обусловили необходимость глубокой реструктуризации шахтного фонда. Стало очевидным, что эффективность функционирования подземной добычи может быть достигну- ^ та только на предприятиях высокого технико-экономического уровня, обеспечивающего конкурентноспособность. На перТвый план выдвигаются проблемы технического довооружения и перевооружения перспективных шахт. Становится оправданным инвестировать передовые шахты, ожидая скорую и весомую "отдачу", "возврат" затрат.

Выявление таких шахт, глубины технического оснащения их требует соответствующих объективных методик оценки и экспертизы шахтного фонда. Ранее выполненные исследования указывают на обязательность непрерывного поддержания качества пространственно-планировочных схем шахт, вовлечения в действие дополнительных ресурсов угольных шахт, внедрения интенсивных технологий для отработки месторождений и их участков с благоприятными условиями залегания. Одним из важнейших направлений развития шахтного фонда является концентрация производства на перспективных и стабильно работающих шахтах, реконструкция и модернизация действующих шахт с увеличением мощностей каждой единицы. Одновременно внимание сосредотачивается на консервации, закрытии шахт убыточных, неперспективных.

Однако страна, находящаяся в периоде перехода к рыночным отношениям не в состоянии выделять значительные средства не только на содержание убыточных шахт, но и на проведение полноценных работ по их ликвидации.

В условиях минимального финансирования ликвидационных работ особо остро и актуально встает вопрос углубленной технико-экономической оценки всех организационно-технических мероприятий, связанных с закрытием шахт. Этим и подтверждается актуальность данной работы.

Целью диссертации является разработка эффективной процедуры выявления неперспективных и убыточных шахт для обоснования горнотехнологических решений по рациональному использованию имеющихся природных, материальных и людских ресурсов предприятий.

Идея работы заключается в применении многокритериальной оценки состояния шахт с учетом реальных технологических, технико-экономических, социальных показателей их работы, позволяющих осуществлять объективную реструктуризацию шахтного фонда.

Основные научные положения, разработанные лично соискателем, и их новизна:

- вероятность извлечения законсервированных запасов с достижением высоких технико-экономических показателей является основной характеристикой эффективного использования их в будущем при создании рентабельных хозяйственных единиц;

- применение методики интегральной оценки позволяет группировать шахты как перспективные, стабильные и убыточные, для которых объективно существуют конкретные решения, как по развитию, так и по закрытию;

- использование закономерностей взаимодействия групп показателей, характеризующих состояние шахт, дает возможность формировать индивидуальные персонограммы предприятий, что, в свою очередь, позволяет определять области потенциального развития каждой шахты.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:

- использованием представительного объема статистической информации; корректным применением современного математического аппарата теории принятия сложных решений; применением проверенных методик экспертного анализа, характеризующих работу трех стабильных, двух перспективных и пяти неперспективных шахт (привлечено более 60-ти показателей); положительным опытом реструктуризации угольных шахт Восточного Донбасса.

Реализация результатов исследования. Разработки по обоснованию горнотехнологических решений, определяющих рациональную реструктуризацию шахтного фонда в направлении перспектив использования ресурсного потенциала предприятий рекомендованы к использованию ОАО "Ростовуголь".

Научное значение работы состоит в использовании методов принятия сложных решений и комплексного анализа как технической, так и экономической целесообразности реализации их в практике реструктуризации шахтного фонда по направлению использования ресурсного потенциала.

Практическая значимость работы заключается в разработке рекомендаций по обоснованию горнотехнологических решений, направленных на рациональное использование потенциала предприятий при реструктуризации шахтного фонда. 8

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и получили одобрение на научном симпозиуме, проводимом в МГГУ в рамках "Недели горняка" (Москва, 2001г.), на технических советах в учреждении "Фонд содействия реструктуризации угольных предприятий" (г. Шахты, 2000, 2001 г.г.).

Публикации. По теме исследования автором опубликованы 2 научные работы.

Объем работы и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заключения; содержит 2в таблиц, 10 рисунков и список литературы из 54 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Теоретические основы проектирования горно-технических систем", Батырев, Иван Юрьевич

Выводы

1. Установлена возможность консервации запасов угля на ликвидируемых шахтах ОАО "Ростовуголь";

2. Предварительные исследования показали, что эти запасы могут использоваться в будущем при создании каких-либо хозяйственных единиц;

139

3. В соответствии с анализом, проведенным в работе экологический мониторинг в зоне возможного влияния шахты после ее закрытия, должен включать проведение маршрутных наблюдений, стационарные наблюдения за восстановлением уровня подземных вод по наблюдательным скважинам и с использованием электрических датчиков, оставляемых в одной из ликвидируемых выработок, отбор и химический анализ проб воды из наблюдательных скважин и других водопунктов, техногенных и естесственных водопроявлений, отбор и анализ проб воздуха, вытесняемого из выработанного пространства и поступающего в Заглубленные помещения зданий и сооружений, находящихся над выработанным пространством.

4. Приуроченность основной части очагов сейсмической активности к местам современного ведения работ показывает на то, что главной причиной возбуждения сейсмических процессов является отработка угольных пластов. В то же время, отсутствие связи между интенсивностью отработки угольных пластов и количеством сейсмических событий свидетельствует о том, что производственная деятельность только способствует их активизации, по-видимому в периоды обострения тектонической деятельности массива.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является научной классификационной работой, в которой содержится решение актуальной задачи обоснования горнотехнологических решений по рациональному использованию ресурсов закрываемых шахт, имеющей существенное значение для угольной промышленности России.

Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1. Произведена всесторонняя оценка состояния шахтного фонда ОАО "Ростовуголь" и решена задача, позволяющая выделить из ранжированного ряда действующих предприятий стабильно неперспективных шахт, не имеющих достаточных условий - горно-геологических и технологических для производительной и экономичной работы.

2. Разработана широкая номенклатура частных и интегральных показателей, позволяющих вскрыть причины преждевременного технического старения шахт, наступления экономической убыточности в работе.

3. Разработаны алгоритм расчета комплекса интегральных показателей и методическая последовательность анализа значений интегральных показателей неограниченного числа шахт.

4. Установлено, что технологичность горно-геологических условий, прогрессивность производственно-технических параметров шахт и технологичность характеристик схем вскрытия и подготовки шахт могут быть всесторонне раскрыты только системой значительного множества единичных показателей. Производственные и экономические результаты шахт становятся мерой качества производственной деятельности лишь в полной совокупности, получая отражение через посредство целого комплекса единичных показателей.

141

5. Проведенный анализ численных значений интегральных показателей условий шахт и их производственно-экономической результативности позволяет выделить группы шахт, подлежащие разным формам развития: реконструкции, сохранению состояния неизменным или консервации.

6. На базе комплексного анализа интегральных показателей произведено численное ранжирование шахт по технологической и научно-технической прогрессивности. Установленны основные направления повышения производственно-экономической эффективности шахт.

7. Конкретный анализ результатов расчета 'интегральных показателей шахт ОАО "Ростовуголь" позволил выявить основные факторы стратегической стабилизации технико-экономических показателей шахт. Наиболее универсальным резервом в этом плане служит повышение уровня технологии, отличающейся не столь высокой капиталоемкостью. Особенностью шахтного фонда ОАО "Ростовуголь" является достаточно равный потенциал условий работы всех шахт: значения интегральных показателей близки

8. Разработаны и приняты к использованию в ОАО "Ростовуголь" рекомендации по обоснованию горно-технологических решений, определяющих рациональную реструктуризацию шахтного фонда.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Батырев, Иван Юрьевич, Москва

1. Агафонов В.В. Оценка технологии и повышение технико-экономической эффективности действующих шахт. Дисс. на соиск. уч. степ канд. техн. наук, МГИ, 1986, 260 с.

2. Агошков М.И. Развитие идей и практики комплексного освоения недр // Горный журнал, 1984, №3.

3. Астахов А.С., Краснянский Г.Л., Малышев Ю.Н., Яновский А.Б. Горная микроэкономика (экономика горного предприятия): Учебник для вузов. М.: изд-во АГН, 1997 г.

4. Беженарь И.А. Использование технологического подземного пространства действующих и закрываемых шахт для размещения шахтной породы и отходов горнодобывающей промышленности. Дисс. на соиск. уч. степ. к.т.н. М.: Изд. МГТУ, 1998 г.

5. Бондарев М.П. Закономерность разложения внешней силы и образования напряженных зон в массиве или на отдельном блоке твердого тела. Тектонофизические аспекты разломообразования в литосфере. Тез. докл., ИЗК СО АН СССР. Иркутск, 1990. - с. 88.

6. Батырев И.Ю. Анализ хода реструктуризации ОАО "Ростовуголь", -М., ГИАБ, №2,2001 г.

7. Батырев И.Ю., Бондарев М.П., Бондарев П.М. Структурно-динамические аспекты проявления техногенной сейсмичности в местах отработки угольных месторождений, -М., ГИАБ, №2, 2001 г.

8. Бурчаков А.С., Малкин А.С., Устинов М.И. Проектирование шахт, М., Недра, 1985, 398 с.

9. Временная инструкция по защите помещений Октябрьского района г. Шахты от проникновения "мертвого воздуха". Новочеркасск-Шахты, 1977, 16с.

10. Горное дело: Терминологический словарь / Г.Д. Лидин, Л.Д. Воронина, Д.Р. Каплунов и др. М.: Недра, 1990. - 694 с.

11. Горные науки. Освоение и сохранение недр Земли / РАН, АГГН, РАЕН, МИА; под ред. К.Н. Трубецкого. М: изд-во АГН, 1997.

12. Евдокимов Ф.И. и др. Влияние технико-экономического уровня предприятий на результаты его работы, М., Уголь, №8,1982, с. 40-42.

13. Зайденварг В.Е. Геомеханическое обоснование и реализация направлений повышения эффективности ведения подземных горных работ. Дисс. на соиск. уч. степ. к.т.н. М.: Изд. МГГУ, 1994 г.

14. Королев В.А., Фатхуллаев Ш.Д. Общие вопросы моделирования структур рудных полей и месторождений. Эксперимент и моделирование структурообразующих процессов рудогенеза. Новосибирск: Наука, Сиб. отд., 1976 г.- с.9-22.

15. Красавин А.П. Защита окружающей среды в угольной промышленности. -М.: Недра, 1991.

16. Краснянский Г.Л. Проектирование экономического механизма функционирования угольной промышленности в условиях реструктуризации отрасли. Дисс. на соиск. уч. степ, д.э.н.- М.: Изд. МГГУ, 1994 г.

17. Кулагин И.С. Кадастровые оценки угольных шахт. Известия высших учебных заведений горного журнала, №3,1980, с. 27.

18. Малкин А.С. Разработка методов поэтапного проектирования, оптимизации параметров и интегральной оценки проектов угольных шахт. Дисс. на соиск. уч. степ, д.э.н.- М.: Изд. МГИ, 1972 г.

19. Малкин А.С., Саламатин А.Г. Оценка шахтного фонда и повышение полноты использования ресурсов М.: МГГУ, 1996 г.

20. Малышев Ю.Н. Современное состояние угольной промышленности России и пути выхода из кризиса. "Горный вестник", 1995 г., №1 с. 11-17.

21. Малышев Ю.Н., Сагаловия О.И., Лисуренко А.В. Техногенная геодинамика. Книга 1.-.М.: Недра, 1996. 432 с.

22. Материалы аналитических обзоров производственно-хозяйственной деятельности ОАО «Ростовуголь» за 1995- 1998 годы.

23. Материалы газет «Поле зрение» и «Восточный Донбасс» за 1998 год.

24. Материалы мероприятий, направленных на снижение издержек производства по ОАО «Ростовуголь» за 1997г.

25. Материалы мероприятий, направленных на снижение издержек производства по ОАО «Ростовуголь» за 1997г.

26. Материалы ТЭО по ликвидируемым шахтам ОАО "Ростовуголь": "Тацинская", "Самбековская", им. Красина, "Наклонная", "Мирная", "Несветаевская".

27. Методика комплексного сравнительного анализа работы угольных шахт, М., ЦНИЭуголь, 1982.

28. Нормы технологического проектирования поверхности угольных и сланцевых шахт, разрезов и углеобогатительных фабрик ВНТП 4 - 86. - М., Центрогипрошахг, 1986.

29. Некрасов В.В. Комплексное обоснование параметров и реализация прогрессивных технологий эффективной и безопасной отработки запасов высокоугленосных месторождений. Дисс. на соиск. уч. степ, д.т.н. М: МГГУ, 1997 г.

30. Неуймин В.А. К вопросу структурной перестройки угольной промышленности России. "Уголь", 1996 г., №7 с. 63.

31. Основные направления проектирования предприятий угольной и сланцевой промышленности и угольного машиностроения на период до 19990 года. М, Минуглепром СССР, 1984.

32. Отраслевые требования, предъявляемые к проектированию предприятий угольной промышленности по добыче и переработке полезных ископаемых с целью рационального и комплексного использования минерального сырья. М., Центрогипрошахт, 1987.

33. Проектирование предприятий с подземным способом добьгчи полезных ископаемых: Справочник/ А.С. Бурчаков, А.С. Малкин, В.М. Еремеев и др. М: Недра, 1991. - 399 с.

34. Рогов Е.И. Системный анализ в горном деле. Алма-Ата, Наука, 1976, с. 207.

35. Савченков В.Е. Смирнов Ю.Н. Организационные, технико-технологические и экономические аспекты закрытия шахт. Уголь. №7,1998г.

36. Саламатин А.Г. Обоснование и разработка прогрессивных решений по структурному, ресурсному и техническому развитию шахтного фонда. Дисс. на соиск. уч. степ, д.т.н. М.: Изд. МГГУ, 1996 г.

37. Саламатин А.Г. Проблемные вопросы реструктуризации угольной промышленности России. Уголь. №5,1999г.

38. Саламатин А.Г. Угольная промышленность России: проблемы и возможности устойчивого развития. Уголь. №8,1999г.

39. Саламатин А.Г., А.С. Малкин, Д.И. Жмуровский -Квалиметрическая оценка технологической и технической прогрессивности угольных шахт. М.: МГГУ, 1999.

40. Стариков А.В. Комплексное освоение угольных месторождений. — М.: Наука, 1990.

41. Стариков А.В., Гурьянов В.В. и др. Комплексное освоение георесурсов угленосных месторождений. Ростов-на-Дону.: изд-во Ростовского университета, 2001.

42. Студешшков А. А. Методика системной оценки работы угольных шахт. М., ЦНИЭИуголь, 1984.

43. Трубецкой К.Н., Каплунов Д.Р., Чаплыгин Н.Н. Современные горные науки: предмет, содержание и новые задачи // Горный журнал, 1994, №6.

44. Тучков Е.Н. Исследование и разработка метода интегральной оценки проектов шахт. Дисс. на соиск. уч. степ. к.т.н. М: МГИ, 1972 г.

45. Устинов М.И. Выбор технических решений при подготовке новых горизонтов реконструктуризации шахт, М., Недра, 1977,192 с.

46. Харченко В.А., Умнов В.А. Анализ состояния вопроса эколого-экономической оценки использования техногенных месторождений. Формирование общих положений. М.: Изд. МГИ, 1993 г.

47. Харченко В.А., Косухин Р.З. Оценка комплексного использования полезных ископаемых и экологических последствий при разработке угольных месторождений Средней Азии. М.: Изд. МГИ, 1990 г.

48. Харченко И. В. Эколого-экономическая оценка функционирования угольных шахт. Дисс. на соиск. уч. степ. к.э.н. М.: Изд. МГГУ, 1995 г.

49. Шпирт М.Я., Рубан В.А., Иткин Ю.В. Рациональное использование отходов добычи и обогащения углей. М.: Недра, 1990.

50. Яновский А.Б. Реструктуризация угольной промышленности в условиях перехода к рыночной экономике. Дисс. на соиск. уч. степ, д.э.н. М.: Изд. МГГУ, 1995 г.

51. Яновский А.Б., Никишичев С.Б. О снижении затрат на ликвидацию шахт. Уголь. №9,1999г.

52. Ярунина И.С. Эколого-экономическая оценка технологии использо-ва-ния подземного пространства закрываемых шахт для размещения отходов. Дисс. на соиск. уч. степ. к.э.н. М.: Изд. МГГУ, 1994 г.

53. Russian coal changes. Mining J., 1997-329. №8457 c.439.