Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Обоснование рационального объема комплексного перерабатываемого минерального сырья на предприятиях промышленности нерудных строительных материалов

ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Архипов, Андрей Николаевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. РАЗВИТИЕ ПРОИЗВОДСТВА НЕРУДНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И МЕТОДЫ ЕГО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ.

1.1. Производство нерудных строительных материалов и его экологические аспекты.

1.2. Анализ методов совершенствования производства нерудных строительных материалов.

1.3. Анализ тенденций комплексности и экологичности переработки минерального сырья.

Выводы.

2. КОМПЛЕКСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПЕРЕРАБОТКИ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ.

2.1. Исследование комплексности переработки минерального сырья.

2.2. Исследование экологичности переработки минерального сырья.

2.3. Взаимосвязь комплексности и экологичности переработки минерального сырья.

Выводы.

3. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ВЫБОРА И АЛГОРИТМА РЕГУЛИРОВАНИЯ РАЦИОНАЛЬНОГО ОБЪЕМА КОМПЛЕКСНО ПЕРЕРАБАТЫВАЕМОГО МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ.

3.1. Обоснование критерия выбора рационального объема переработки минерального сырья.

3.2. Математическая модель обоснования рационального объема переработки горной массы на предприятии промышленности нерудных строительных материалов.

3.3. Разработка алгоритма обоснования и регулирования рационального объема переработки минерального сырья.

Выводы.

4. РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ВЫБОРУ РАЦИОНАЛЬНОГО ОБЪЕМА ПЕРЕРАБОТКИ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ НА ОАО «ВЯЗЕМСКОЕ КАРЬЕРОУПРАВЛЕНИЕ».

4.1. Эколого-технические и экономические показатели функционирования ОАО «Вяземское карьероуправление».

4.2. Регулирование рационального объема переработки минерального сырья на ОАО «Вяземское карьероуправление» и оценка эффективности результатов исследования.

Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Обоснование рационального объема комплексного перерабатываемого минерального сырья на предприятиях промышленности нерудных строительных материалов"

Актуальность работы. На современном этапе человечество является мощной преобразующей силой, влияние которой соизмеримо с природными процессами или явлениями. Горнодобывающая промышленность, как специфическое проявление техногенной деятельности человека, в полной мере характеризует масштабы его воздействия на окружающую среду. Более 70% всего, что производится в России, является продукцией горнодобывающей промышленности. Горное производство оказывает наиболее мощное, по сравнению с другими отраслями промышленности, воздействие на окружающую среду, затрагивающее практически все ее элементы.

Добыча и переработка минерального сырья для промышленности строительных материалов - крупнейшая горнодобывающая отрасль России. Объем горных работ в ней превышает таковой в черной и цветной металлургии вместе взятых. В 1989г. в СССР объем производства

-з сырьевых ресурсов превысил 1 млрд. м в год. Около 70% объема добываемого и перерабатываемого сырья в отрасли приходится на долю промышленности нерудных строительных материалов. Свыше 3 тыс. предприятий промышленности нерудных строительных материалов расположены в различных климатических зонах по всей территории Российской Федерации и оказывают негативное геоэкологическое воздействие на окружающую среду. Поэтому проблема рационального природопользования и, в частности, комплексной и экологичной переработки минерального сырья на предприятиях промышленности нерудных строительных материалов имеет жизненно важное для России значение.

Переход на новые рыночные условия предприятий промышленности нерудных строительных материалов существенно изменил входные и выходные параметры их деятельности, показатели и критерии эффективности их функционирования. Существенно изменилась на предприятиях цена перерабатываемого минерального сырья и цена получаемой из него продукции, объемы переработки минерального сырья и структура продукции. Изменились экологические и геологические условия функционирования предприятий. Это сказалось на комплексности и экологичности переработки минерального сырья и обострило необходимость научного осознания закономерностей рационального природопользования на предприятиях промышленности нерудных строительных материалов, обоснования параметров природопользования.

Поэтому, обоснование основного параметра природопользования на горно-перерабатывающем предприятии - объема перерабатываемого минерального сырья, при изменяющихся рыночных, геологических и экологических условиях функционирования предприятия промышленности нерудных строительных материалов и поддержание его на рациональном, с точки зрения природопользования, уровне является актуальной научной задачей.

Цель работы - снижение негативного геоэкологического воздействия предприятия промышленности нерудных строительных материалов на окружающую природную среду посредством разработки механизма обоснования и регулирования рационального объема комплексно перерабатываемого на нем минерального сырья.

Объект исследования - предприятие промышленности нерудных строительных материалов России, оказывающее негативное геоэкологическое воздействие на экосистему региона его расположения.

Предметом исследования работы является объем комплексно перерабатываемого минерального сырья на предприятии промышленности нерудных строительных материалов.

Основная идея работы заключается в том, что рациональное природопользование на предприятии промышленности нерудных строительных материалов должно основываться на эколого-технических и эколого-экономических закономерностях его функционирования.

Научные положения, разработанные лично соискателем:

1. Негативное геоэкологическое воздействие предприятия промышленности нерудных строительных материалов на окружающую природную среду можно смягчить посредством выбора рационального объема перерабатываемого на нем минерального сырья, максимизируя ущербоотдачу от переработки.

2. Выбор рационального объема перерабатываемого минерального сырья на предприятии промышленности нерудных строительных материалов необходимо осуществлять с учетом противоречивости его влияния на комплексность и экологичность переработки минерального сырья, определяющих ущербоотдачу переработки минерального сырья на единицу загрязнения окружающей среды.

3. Комплексность и экологичность переработки минерального сырья следует определять с помощью разработанной в диссертации математической модели, основывающейся на эколого-технических и эко-лого-экономических закономерностях функционирования предприятия промышленности нерудных строительных материалов и максимизирующей ущербоотдачу от переработки минерального сырья, и поддерживать на рациональном уровне с помощью предложенного алгоритма обоснования и регулирования рационального объема перерабатываемого на предприятии минерального сырья.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:

- корректной постановкой задач исследования и использованием современных методов инженерного, экономического и экологического анализа;

- представительным объемом использованного статистического материала о деятельности предприятий нерудной промышленности строительных материалов России в период с 1985 по 2001 г.г.;

- результатами математического моделирования основных эко-лого-технических и эколого-экономических показателей функционирования ОАО «Вяземское карьероуправление».

Научная новизна исследования:

1. Предложен критерий приведенной ущербоотдачи, показывающий количество единиц добавленной экономической ценности, которые создает предприятие на единицу ценности горной массы, выделяя в окружающую среду единицу приведенной экологической вредности.

2. Установлена зависимость комплексности переработки минерального сырья на предприятии промышленности нерудных строительных материалов от объема перерабатываемой на нем горной массы.

3. Установлена зависимость экологичности переработки минерального сырья на предприятии промышленности нерудных строительных материалов от объема перерабатываемой на нем горной массы.

4. Разработана математическая модель обоснования рационального объема переработки горной массы на предприятии промышленности нерудных строительных материалов, позволяющая оптимизировать приведенную ущербоотдачу от переработки и осуществлять выбор рационального объема переработки минерального сырья с учетом экологических и экономических ограничений.

Научное значение работы заключается в установлении влияния эколого-технических и эколого-экономических закономерностей функционирования предприятия на эффективность его природопользования и определении на этой основе рационального объема перерабатываемой на нем горной массы.

Практическое значение результатов заключается в разработке алгоритма обоснования и регулирования рационального объема переработки минерального сырья на предприятии промышленности нерудных строительных материалов в соответствии с экологическими и экономическими потребностями общества.

Реализация выводов и рекомендаций работы. Разработанный алгоритм оценки и выбора рационального объема переработки минерального сырья рекомендован к использованию в условиях ОАО «Вя-земское карьероуправление».

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на семинарах кафедры «Экономика природопользования» Московского государственного горного университета (1999-2001г.г.), на научных симпозиумах «Неделя горняка» (Москва, МГГУ, 1999-2000 г. г.).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 4 научные работы, отражающие основные положения диссертации.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы из 99 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Архипов, Андрей Николаевич

Основные выводы и рекомендации:

1. Предложен критерий приведенной ущербоотдачи, показывающий количество единиц добавленной экономической ценности, которые создает предприятие на единицу ценности горной массы, выделяя в окружающую среду единицу приведенной экологической вредности.

2. Установлена зависимость комплексности переработки минерального сырья на предприятии промышленности нерудных строительных материалов от объема перерабатываемой на нем горной массы.

3. Установлена зависимость экологичности переработки минерального сырья на предприятии промышленности нерудных строительных материалов от объема перерабатываемой на нем горной массы.

4. Показано, что изменением объема перерабатываемого минерального сырья на предприятии промышленности нерудных строительных материалов можно, за счет изменения комплексности и экологичности переработки горной массы, регулировать уровень рациональности природопользования, оцениваемый критерием приведенной ущербоотдачи.

5. Разработана математическая модель обоснования рационального объема переработки горной массы на предприятии промышленности нерудных строительных материалов, позволяющая оптимизировать приведенную ущербоотдачу от переработки и осуществлять выбор рационального объема переработки минерального сырья с учетом экологических и экономических ограничений.

6. Разработан алгоритм обоснования и регулирования рационального объема перерабатываемого минерального сырья на предприятии промышленности нерудных строительных материалов, позволяющий поддерживать на рациональном уровне природопользование на предприятии при изменении рыночных, геологических и экологических условий его функционирования.

7. Разработанная модель и алгоритм апробированы на ОАО «Вяземское карьероуправление». Это позволило обеспечить на комбинате более рациональный уровень природопользования, повысив показатель приведенной ущербоотдачи с 1,138 до 1,160 при соблюдении экологических нормативов и приемлемой рентабельности переработки горной массы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных исследований в диссертационной работе дано решение актуальной научной задачи - обоснование и поддержание на рациональном уровне природопользования объема перерабатываемого минерального сырья на предприятии промышленности нерудных строительных материалов при изменении рыночных, геологических и экологических условий его функционирования.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Архипов, Андрей Николаевич, Москва

1. Абрамов А.А. Технология комплексной переработки и обогащения руд и россыпей металлических полезных ископаемых. Изд-во МГИ. Москва. 1990.-170 с.

2. Абрамов А.А. Переработка, обогащение и комплексное использование твердых полезных ископаемых.,Т. 1. Изд-во МГГУ. Москва. 2001.470 с.

3. Агошков М.И. Развитие идей и практики комплексного освоения недр. М. ИПКОН. 1982 28 с.

4. Агошков М.И., Мельников Н.В. Задачи научных исследований в области комплексного освоения месторождений, использования минерального сырья и охраны недр. Ж-л Комплексное использование минерального сырья. Алма-Ата: Изд. ак.н. казах. ССР 1979.

5. Аюров В.Д., Пучков JI.A. Синергетика горнотехнологических процессов. Изд-во МГГУ. Москва. 1997.-264 с.

6. Академическая наука горное производство "Круглый стол" "Горного журнала".- Горный журнал, 1991.- N 3.- С.З -11.

7. Астахов А.С. Экономическая оценка запасов полезных ископаемых.-М.: Недра, 1981.-287 с.

8. Астахов А.С., Краснянский Г.Л., Малышев Ю.Н., Яновский А.Б. «Горная микроэкономика(Экономика горного предприятия)»: Учебник для вузов. М.: Изд-во Академии горных наук, 1997. - 279 с.

9. Астахов А.С., Малышев Ю.Н., Пучков Л.А., Харченко В.А. Экология: горное дело и природная среда: Учебник для вузов. М.: Изд-во Академии горных наук, 1999. - 367 с.

10. Балацкий О.Ф., Ермоленко Б.В., Журавский А.Ю., Зайцев В.А., Ярош Н.В. Безотходное производство: Экономика, технология, управление. "Охрана природы и воспроизводство природных ресурсов т.17". (Итоги науки и техники ВИНИТИ).- М.Д987.- 184 с.

11. Байкаутова К.Ш. Использование отходов горнорудного производства Алма-Ата: Казахстан, 1988.- 96 с.

12. Батаногов А.П. Подъемно транспортное, хвостовое и ремонтное хозяйство обогатительных фабрик. Учеб. для вузов.- М.: Недра, 1989. -336 с.

13. Бедрань Н.Г., Скоробогатова JI.M. Переработка и качество полезных ископаемых. Учеб. для вузов.- М.: Недра

14. Безотходная технология переработки полезных ископаемых. Тезисы докладов на Всесоюзном совещании 22-24 октябрь 1979 год, ч. 1.2.- М.: АН СССР ИПКОН, 1979.

15. Беляновский Е.С. Учет требований охраны окружающей среды при проектировании промышленных объектов. Учебное пособие.- М.: ЦМИПКС, 1990.

16. Бересневич П.В., Михайлов В.А., Филатов С.С. Аэрология карьеров. Справочник.- М.: Недра, 1990,- 280 с.

17. Бурдо Л.П., Сумон А.Р. Критерии и методы экономической оценки месторождений полезных ископаемых. Обзор. Экон. мин. сырья и геол. развед. работ.- М.: БИЭМС, 1975.

18. Буянов Ю.Д. Разработка гравийно-песчаных месторождений. М.: Недра. 1988-209 с.

19. Быховер Н.А. Научно-технический прогресс и проблемы минерального сырья.- М.: Недра, 1979.- 223 с.

20. Воробьев А.Е., Пучков Л.А., Человек и биосфера: вхождение в техносферу. М.: Изд-во МГГУ, 2000 342 с.

21. Вторичные материальные ресурсы черной металлургии: В 2-х т.,Т. 2.: Справочник.- М.: Экономика, 1986.- 334 с.

22. Выварец А.Д. Эффективность использования отходов в условиях интенсификации производства,- Свердловск: Изд-во Урал, ун-та, 1987.- 192 с.

23. Гатов Т.А. Рациональное использование месторождений цветных металлов.- М.: Недра, 1980.- 277 с.

24. Государственная программа охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов СССР на 1991 1995 годы и на перспективу до 2005 года.Проект.- М., 1990.

25. Гофман К.Г. Методы экономической оценки природных ресурсов. Учеб. пособ.- М.: АНХ СССР, 1980.- 71 с.

26. Гофман К.Г. Экономическая оценка природных ресурсов в условиях социалистической экономики,- М.: Наука, 1977.- 236 с.

27. Гресь В.В., Пузаков А.Ф. Основные направления использования промышленных отходов за рубежом. Обзорная информация. Серия V.-М.: ЦНИИТ ЭИМС, 1975.- 14 с.

28. Ельчанинов Е.А., Архипов Н.А., Горбачев Д.Т. «Добыча угля и рациональное природопользование», М. Наука. 1995 .- 240 с.

29. Ельчанинов Е.А., «Охрана окружающей среды при подземной разработке угольных месторождений», М. Наука 1989. -230 с.34.3айцев В.А. Основы технологии безотходных производств М.: МТИ, 1979,- 44 с.

30. Защита атмосферы от промышленных загрязнений: Справ, изд. в 2-х ч., Ч. 2,- М.: Металлургия, 1988.-712 с.

31. Использование вторичного сырья и отходов в производстве (Отечественный и зарубежный опыт, эффективность и тенденции).- М.: Экономика, 1983 168 с.

32. Использование вторичных ресурсов: Экономические аспекты М.: Экономика, 1981.- 288 с.

33. Использование промышленных отходов. "Охрана природы и воспроизводство природных ресурсов. Т. 13."(Итоги науки и техники ВИНИТИ).-М.: 1983,- 199 с.

34. Каганович С.Я. Воспроизводство минеральной базы.- М.: Недра, 1991,- 203 с

35. Кантор E.JL, Маховикова Г.А. Цена запасов полезных ископаемых: Текст лекций,- Л.: Изд-во ЛФЭИ, 1990.- 41 с.

36. Коваль В.Т. Источники, количественная оценка и использование внутрихозяйственных резервов производства продукции для рационального природопользования. -М.: МГИ, 1992 104 с.

37. Комплексная переработка руд, промпродуктов и концентратов цветных металлов. Сб. науч. трудов.- Ташкент: Средазнипроцветмет, 1988.- 144 с.

38. Комплексное использование руд и концентратов.- М.: Наука, 1989.172 с.

39. Корнилов Н.П., Габелко Н.Е. Экономические проблемы горнодобывающей отрасли металлургии и рыночные отношения.- Горный журнал, 1991.-N3.- С. 13-14.

40. Куприянова Н.Ю. Экономическая эффективность использования породных отвалов угольных шахт. Дис. к.э.н. М.: МГИ, 1990.- 16 с.

41. Ласкорин Б.Н., Барский Л.А., Персиц В.З. Безотходная технология переработки минерального сырья. Системный анализ.- М.: Недра, 1984.- 334 с.

42. Лелеко Н.А. Планирование затрат по охране окружающей среды на угледобывающих предприятиях. Дис. к.э.н. М.: МГИ, 1991.- 18 с.

43. Лукьянчиков Н.Н., Гагуг Л.Д. Рациональное использование железорудных ресурсов.- М.: Недра, 1988.- 204 с.

44. Мазур И.И., Молдаванов О.Н., Шишов В.Н. Инженерная экология., т.1., М.: Высшая школа. 1996 637 с.

45. Мартиросян Д.Р. Информационное обеспечение АСУ-САПР вторичных ресурсов. А. р. дис. к.т.н.- Ереван: ЕПИ, 1989.- 24 с.

46. Мельников Н.В. Минерально-сырьевые ресурсы и комплексное их освоение. Избранные труды.- М.: Наука, 1987.

47. Методические рекомендации по определению платы за выбросы, сбросы (размещение) загрязняющих веществ в природную среду.- Л.: ЛДНТП, 1991.-48 с.

48. Минералогический справочник технолога-обогатителя.- Д.: Недра, 1985.- 264 с.

49. Мирзаев Г.Г., Иванов Б.А., Щербаков В.М., Проскуряков Н.М. Экология горного производства. М.: Недра, 1991 320 с.

50. Михайлов A.M. Охрана окружающей среды при разработке месторождений открытым способом. М.: Недра, 1981 184 с.

51. Михина Т.В., Аль-Магалис А. «Экологизация цементного производства Йемена», сб. научн. трудов «Актуальность проблем экологии и природопользования», РУДН, 2000. стр.263-267.

52. Михина Т.В., Коробова О.С. «Экологизация производств, основные направления и способы оценки», М., ГИАБ МГГУ № 2 2001. стр. 103107.

53. Охрана окружающей среды. Под ред. Брылова С.А., Штродки К.-М.: Высш. шк., 1985,- 272 с.

54. Охрана окружающей среды при проектировании и эксплуатации рудников М.: Недра, 1981.- 309 с.

55. Персиц В.З. Экономическое обоснование уровня безотходности использования минерального сырья горной промышленности. Дис. Д.Э.Н.- М.: ИПКОН АН СССР, 1988.- 440 с.

56. Петров И.В. Эколого-экономическая эффективность использования и охраны водных ресурсов при добыче угля. Дис. к.э.н. М.: МГИ,1990,- 16 с.

57. План горных работ на 2001 г. Вяземского горно-обогатительного комбината.

58. Пособие по составлению раздела проекта (рабочего проекта) "Охрана окружающей природной среды" (к СНиП 1.02.01 85).- М.: ЦНИИпроект, 1988.- 187 с.

59. Постановление Верховного Совета СССР "О неотложных мерах экологического оздоровления страны" от 27 ноября 1989 г., N

60. Постановление ЦК КПСС и Сов. министров СССР "О коренной перестройке дела охраны природы в стране" от 7 января 1988 г., N 32.

61. Производство основных видов товарной продукции добычи руд и вскрышных работ на горных предприятиях черной металлургии на 1991 год ( по данным концернов и объединений ). М.: Минмет СССР. Горный отдел. 1991.- 27 с.

62. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. М.: Финансы и статистика. 1999 - 671 с.

63. Русский И.И. Технология отвальных работ и рекультивация на карьерах.- М.: Недра, 1979.- 221 с.

64. Рациональное природопользование в горной промышленности. Под ред. проф. Харченко В.А. М.: Издательство МГГУ. 1995.

65. Сборник методик по рассчету выбросов веществ различными производствами Л.: Гидрометиздат, 1986.- 184 с.

66. Состояние природной среды и природоохранная деятельность в СССР в 1989 г.: Государственный доклад. М.: Госкомприрода СССР. 1990,-360 с.

67. Справочник по добыче и переработке нерудных строительных материалов. Под ред. инж. ВалюжиничаВ.Я. Л.: Стройиздат, 1975 576 с.

68. Стандартизация и защита окружающей среды. Обзорная информация." М.: Издательство стандартов, 1973.- 64 с.

69. Состояние и перспективы промышленности нерудных строительных материалов. Строительные материалы, №2, 1998 - стр. 5-9.

70. Техника и технология рекультивации на открытых разработках.-М.: Недра, 1977,-214 с.

71. Тихонов О.Н. Закономерности эффективного разделения минералов в процессах обогащения полезных ископаемых.- М.: Недра, 1984.-208 с.

72. Томаков П.И., Коваленко B.C., Михайлов A.M. Экология и охрана природы при открытых горных работах.- М.: МГГУ, 1994.- 417 с.

73. Томаков П.И., Коваленко B.C. Рациональное землепользование при открытых горных работах.- М.: Недра, 1984.-213 с.

74. Томаков П.И., Наумов И.К. Технология, механизация и организация открытых горных работ: Учеб. для вузов.- 2-е изд., перераб.и доп.- М.: Недра, 1986.- 312 с.

75. Трубецкой А.К., Умнов В.А. К вопросу использования техногенных месторождений Хибин. В сб.: "Теория и практика комплексного освоения месторождений полезного ископаемого и обогащения минерального сырья",- М.: ИПКОН РАН, 1992, С. 47-48.

76. Трубецкой К.Н., Рогов Б.И., Уманец В.И., Никитин М.Б. Обоснование объемов и сроки освоения техногенных месторождений.- Горныйжурнал, 1988 N 2.- С. 28 40.

77. Чирков А.С. Добыча и переработка строительных горных пород. М.: Изд-во МГГУ 2001 622 с.

78. Федоров И.С., Захаров М.И. Складирование отходов рудообогаще-ния. М.: Недра, 1985.- 228 с.

79. Федюкина JI.A. Система комплексной экономической оценки использования вторичных материальных ресурсов. А.р. дисс.к.э.н. Л.: Лен. финанс. эк. ин-т., 1989.

80. Хохряков А.В. Исследование, оценка и оптимизация действия открытых горных работ на окружающую среду. Дис. к.т.н. Свердловск: СГИ, 1978.