Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Разработка и внедрение инновационных решений для открытой геотехнологии при освоении рудных и угольных месторождений

ВАК РФ 25.00.22, Геотехнология(подземная, открытая и строительная)

Автореферат диссертации по теме "Разработка и внедрение инновационных решений для открытой геотехнологии при освоении рудных и угольных месторождений"

На правах рукописи

БУРЫКИН СЕРГЕИ ИВАНОВИЧ

РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ ИННОВАЦИОННЫХ РЕШЕНИЙ ДЛЯ ОТКРЫТОЙ ГЕОТЕХНОЛОГИИ ПРИ ОСВОЕНИИ РУДНЫХ И УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Специальности: 25.00.22 - «Геотехнология (подземная, открытая и строительная)», 05.02.22 - «Организация производства в горной промышленности»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва 2004

Работа выполнена в Институте горного дела Уральского отделения Российской академии наук

Научный консультант: докт. техн. наук, профессор,

чл.-корр. РАН

Яковлев Виктор Леонтьевич

Официальные оппоненты:

докт. техн. наук, проф. Анистратов Юрий Иванович докт. техн. наук, проф. Резниченко Семен Саулович докт. техн. наук Самородов Юрий Петрович

Ведущая организация - ОАО «Институт Уралгипроруда»

Защита состоится г. в 1030- часов на заседании

диссертационного совета Д 002.074.02 при Институте проблем комплексного освоения недр РАН по адресу: 111020, Москва, Крюковский туп. 4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института проблем комплексного освоения недр РАН.

Автореферат разослан

2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета канд. техн. наук

Г.И. Богданов

1005- Н

Ш0\

ОБШДЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Развитие открытых горных работ характеризуется значительными объемами выемки горной массы с больших глубин. Так, в черной металлургии России и СНГ более двадцати карьеров имеют глубину свыше 250 м. Объем добычи железной руды этими карьерами достигает более 90% от общих объемов, вынимаемых открытым способом. В угольной промышленности около 43% разрезов имеют глубину более 150 м и на их долю приходится до 65% общей добычи угля.

С увеличением глубины карьеров ухудшаются горнотехнические условия разработки месторождений. Это послужило причиной для усложнения общей организации труда и ухудшения технико-экономических показателей (ТЭП) открытых горных работ.

Как показывает отечественный и зарубежный опыт, для улучшения ТЭП работы карьеров целесообразным является использование инновационных решений, особенно в условиях рыночной экономики, когда колебания в сбыте (по объемам, качеству и сортам) продукции, а также нестабильность других факторов, значительно снижают эффективность горного производства.

Кроме того, переход к новым рыночным условиям для отечественных предприятий характеризуется неопределенностью цен минерального сырья, сокращением минерально-сырьевой базы действующих карьеров, длительным отсутствием государственной поддержки, слабой конкурентностью, что свидетельствует о незначительной инвестиционной привлекательности и риске инвестирования.

Повышение эффективности открытой геотехнологии сводится, в первую очередь, к изысканию новых способов и методов организации горного производства, определяющих разработку решений по снижению негативного влияния глубины работ, реализацию резервов при функционировании предприятий и их адаптацию к новым экономическим условиям. Эти обстоятельства имеют большое значение для рудных карьеров и угольных разрезов, так как для эффективной их работы необходимо строгое технологическое соответствие между производственными подразделениями, которое достигается на основе рационального сочетания применяемого горнотранспортного оборудования.

В горнодобывающей промышленности, в том числе и на открытых разработках, недоиспользуются значительные мощности из-за диспропорций и несоответствия применяемой техники. Поэтому перед научно-исследовательскими организациями постоянно стоят задачи о переходе от создания разрозненных научно-технических решений к созданию систем машин и внедрению мероприятий по улучшению их работы для всех технологических процессов горного производства.

Решению проблемы «Разработка и внедрение инновационных решений для открытой геотехнологии при освоении рудных и угольных месторождений» посвящен комплекс выполненных научно-исследовательских работ для железо-

рудной, меднорудной и у г

е н

ности по тематическим планам институтов Горного дела УрО РАН, Унипро-медь, УкрНИИпроект.

Цель работы заключается в разработке научно обоснованного комплекса технических, технологических и организационных инновационных решений для открытой геотехнологии, включающих изменение способов осуществления производственных процессов, организации и планирования выемки горной массы, организации работы горнотранспортного оборудования, выбор оптимальных параметров систем разработки при колеблемости цены минерального сырья на мировом рынке.

Идея работы состоит в реализации существующих резервов, выявленных на основе системного подхода, учета взаимосвязей горного производства и использовании инновационных решений для открытой геотехнологии при освоении рудных и угольных месторождений с учетом изменения внешней экономической среды.

Методы исследований: системный анализ и научное обобщение теоретических и экспериментальных работ отечественных и зарубежных исследователей, натурные наблюдения и эксперименты, дедуктивный и индуктивный методы, методы теории вероятностей, экономико-математическое моделирование и технико-экономический анализ.

Основные научные положения, представленные к защите:

1. Горные предприятия с открытой геотехнологией на всех стадиях существования испытывают на себе большое влияние совокупности различного рода случайных факторов. Действие этих факторов является объективно закономерным и приводит к изменению основных параметров ведения горных работ (сокращение ширины рабочей площадки, скорости горизонтального подвигания уступов, увеличение угла рабочего борта, сложности по приведению уступов в предельное положение и т.д.) и технико-экономических параметров предприятий в целом.

2. Технико-экономические показатели работы горных предприятий, полученные в проектных решениях при объективно недостаточной информации, необходимо корректировать с учетом анализа фактических ТЭП на базе теории вероятностей, так как последние наиболее полно отражают существующие горнотехнические, технологические, организационные и экономические условия функционирования открытых горных работ.

3. В условиях изменения внешней экономической среды эффективное функционирование горных предприятий возможно за счет своевременного сосредоточения всех ресурсов, включающих использование интенсивных и экстенсивных факторов, резервов, оптимальных элементов систем разработки и организации ведения горных работ.

4. Методика оценки производственных процессов и работы горнотранспортного оборудования, базирующаяся на фактической информации и использовании корреляционных функций и спектральной плотности, обеспечивает определение таких показателей, как степень влияния и участия коротко-, средне-и длиннопериодных колебаний ТЭП, периоды стабильной работы и периоды

времени для осуществления инновационных решений в соответствии с изменением цены минерального сырья.

5. Оценка открытой геотехнологии должна осуществляться комплексно, в том числе с использованием разработанных в диссертации методов, позволяющих определить резервы на карьерах, организационно-технический уровень использования горнотранспортного оборудования, влияние интенсивности и экстенсивности ведения горных работ на эффективность горного производства.

6. Применение совокупности существующих и дополнительно разработанных в диссертации методов по оценке каждого производственного звена и процесса обеспечивает разносторонний подход для обнаружения «узких мест», установления причин их возникновения и разработки мероприятий по предупреждению появления и ликвидации «узких мест» на горных предприятиях.

Достоверность научных положений подтверждается: представительным объемом фактических показателей (более 1 млн статистических единиц информации) функционирования рудных карьеров, угольных разрезов и мирового рынка минерального сырья за 1971-2002 гг.;

соответствием результатов теоретических исследований основным апробированным практикой научным положениям открытой геотехнологии;

натурными наблюдениями и хрономегражными измерениями работы горнотранспортного оборудования в широком диапазоне видов и марок (буровых станков механического и термического бурения, экскаваторов типа механических лопат и драглайнов, отечественных и зарубежных роторных экскаваторов, электровозов и тяговых агрегатов, автосамосвалов грузоподъемностью 27-120 т) в различных условиях их работы;

апробацией и положительными результатами внедрения технических, технологических, экономических и организационных решений, выразившимися в реальном повышении эффективности работы рудных карьеров и угольных разрезов.

Научная новизна заключается в развитии методов анализа и оценки повышения эффективности и конкурентоспособности горных предприятий в новых экономических условиях, в том числе:

в целях определения реальных инновационных возможностей для открытой геотехнологии и организации производства научно обосновано и раскрыто влияние случайных факторов, воздействующих на горные предприятия как на закономерное явление, приводящее на практике к изменению параметров и текущих показателей их работы и вызывающих необходимость разработки мероприятий для повышения научно-технического и организационного уровня производства;

впервые для технологических процессов и работы горнотранспортного оборудования с использованием корреляционной функции и спектральной плотности определено влияние и долевое участие в дисперсии коротко-, средне- и длиннопе-риодных колебаний показателей; установлены периоды стабильной работы и периоды осуществления инновационных решений;

для многоцелевого использования расширена возможность метода определения резервов горного производства с применением графика Лоренца;

впервые исследовано на примере угольных разрезов влияние интенсивных и экстенсивных факторов на эффективность ведения горных работ;

выполнена систематизация горных предприятий на основе разработанного в диссертации метода, предполагающего использование вариации основных технико-экономических показателей;

установлена степень влияния цены МС, коэффициента дисконтирования, себестоимости производства минерального сырья и ставки налога на прибыль на чистый дисконтированный доход, индекс доходности и срок окупаемости капиталовложений;

обоснованы рациональные условия и области применения инновационных решений для улучшения ТЭП работы горных предприятий при изменении внешней экономической среды.

Практическая ценность работы.

1. Разработаны и использованы методики для определения эффективности производственных процессов и работы горнотранспортного оборудования.

2. Создан комплекс дополнительных показателей для характеристики функционирования рынка минерального сырья.

3. Разработан метод систематизации горных предприятий, который может быть использован на стадии ТЭО при выборе способов вскрытия и систем разработки, горнотранспортного оборудования, величины основных фондов и др.

4. Получены зависимости для планирования объемов вскрышных работ и работ по заоткоске уступов с учетом затрат на их осуществление.

5. Разработан и внедрен способ взрывания зарядов ВВ, созданы способы взрывного разрушения горных пород обводненного уступа, формирования и рекультивации отвалов, использование которых позволило сократить потери полезных ископаемых и обводненность блоков при ведении буровзрывных работ.

6. Разработаны технологические схемы, организация складирования пород различной геохимической активности и выполаживания откосов отвалов с целью уменьшения затрат на последующую рекультивацию.

7. Создана матрица и определена продолжительность сроков осуществления инновационных решений на горных предприятиях.

Реализация результатов работы. Основные результаты теоретических исследований положены в основу рекомендаций и инновационных решений для повышения эффективности горных предприятий (Качканарский, Соколовско-Сарбайский, Коршуновский горно-обогатительные комбинаты, разрезы АО «Междуречье», Бачатский, Сибиргинский ПО «Кемеровуголь», Богатырь ПО «Экибастузуголь»). Рекомендации автора использованы проектными организациями Уралгипроруда, Карагандагипрошахт.

Отдельные положения диссертации использованы при разработке региональной программы развития рудно-сырьевой базы металлургической промышленности Свердловской области «Руда Урала» до 2005 года и концепции «Развитие горнорудных предприятий горно-металлургического комплекса Свердловской области на период до 2015 года», которые были одобрены Постановлениями Правительства Свердловской области.

Апробация результатов работы. Основные положения и результаты работы опубликованы в технических периодических изданиях, докладывались на конференции «Проблемы промышленного развития северных районов Красноярского края» (Красноярск, 1971 г.), на III Всесоюзном научно-техническом совещании «Разработка глубоких горизонтов карьеров» (Днепропетровск, 1976г.), на Всесоюзной научно-практической конференции «Ускорение социально-экономического развития Урала» (Свердловск, 1989 г.), на международной конференции «Проблемы геотехнологии и недроведения» (Мельниковские чтения, Екатеринбург, 1998 г.), международной научно-технической конференции «Уральская металлургия на рубеже тысячелетий» (Челябинск, 1999 г.), на совещаниях и ученых советах в институтах Гипроруда, Уралгипроруда, Уни-промедь, УкрНИИпроект, на технических совещаниях горных предприятий.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 79 работ, в том числе 3 монографии, 7 брошюр, 2 авторских свидетельства и один патент на изобретения.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, изложенных на 337 страницах машинописного текста, в том числе содержит 54 рисунка, 67 таблиц, список использованных источников из 212 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Современное состояние, перспективы развития открытой геотехнологии и задачи исследования. Полезные ископаемые - это природные минеральные образования земной коры неорганического и органического происхождения, которые могут быть эффективно использованы в сфере материального производства.

Пространственное распределение минеральных ресурсов (МР) в недрах Земли в целом, а также отдельных континентов и стран характеризуется значительной неравномерностью. Так, например, запасы угля составляют в Европе 12,9, Азии - 25,5, Африке - 3,4, Америке - 36,2, Океании и Австралии - 16,7%; запасы железных руд соответственно 13,4; 14,7; 17,4; 29,1 и 11,1% (в приведенных данных не учтены запасы России и СНГ).

Горнодобывающая промышленность является поставщиком первичного сырья для производства большей части материальной продукции и энергии. На долю горнодобывающих отраслей в России и СНГ приходится около 4% валовой продукции, 14% производственных фондов, 7% численности работающих, занятых в промышленном производстве. Более 2/3 величины всех этих показателей приходится на топливнодобывающие отрасли.

Поскольку МР используется почти во всех отраслях промышленности, то необходимость обеспечения народного хозяйства сырьем и топливом обуславливает необходимость разработки стратегии освоения месторождений полезных ископаемых на основе комплексного системного подхода, который бы охватывал весь цикл производства в горнодобывающей промышленности.

Разработка стратегии освоения МР как общего долгосрочного плана раз-

вития горнодобывающей промышленности предполагает решение следующих задач: оценка состояния и развития минерально-сырьевой базы; выявление потенциальных проблем, с которыми можно столкнуться при освоении месторождений; определение целей и задач развития горнопромышленного комплекса (ГПК), а также путей, этапов и средств их реализации; увязка текущих и перспективных направлений развития горнодобывающих регионов, ГПК; учет специфических особенностей внешних и внутренних факторов, определяющих развитие горнодобывающей промышленности; разработка и научное обоснование практических мероприятий по реализации намеченной стратегии.

Необходимость выбора той или иной стратегии освоения МР определяется изменением многих экологических, природных, политических и других факторов. Наиболее обобщенно это выражается в изменении потребности в отдельных видах продукции из МС и возможности ее удовлетворения.

На карьерах применение находит цикличная (до 92%), циклично-поточная (в России до 8, со странами СНГ - до 13%) и поточная геотехнологии для выемки угля, горно-химического сырья, вскрышных пород и т.д. Незначительную долю занимает технология физико-химических и биологических методов извлечения минеральных ресурсов.

Научно-технический прогресс на отечественных глубоких карьерах свидетельствует о том, что в ближайшие 10-15 лет преимущественное распространение получит по-прежнему транспортная система разработки, в особенности в железорудной (90-98% общего объема) и в угольной (57-71%) промышленности. Бестранспортная система разработки будет занимать по отраслям промышленности: в угольной 23-34%, в марганцеворудной 31-40 и в горно-химической 17-27. Транспортно-отвальная система разработки получит распостранение в марганцеворудной и горно-химической отраслях (20-32 и 22-25%, соответственно).

Анализ отечественного опыта проектирования горных предприятий с открытой геотехнологией показывает, что проектные организации при определении ТЭП руководствовались детерминированными их значениями - необходимой потребностью народного хозяйства в МР, директивными и нормативными документами, в которых ТЭП представлены однозначными значениями, либо с незначительными интервалами (от-до) значений параметров, которые не учитывали изменение различных факторов, связанное с понижением горных работ.

Зарубежная практика проектирования свидетельствует о возможности и необходимости использования вероятностного подхода к определению ТЭП, которые в процессе функционирования горного предприятия могут быть дополнительно откорректированы с учетом его специфических особенностей.

Сравнение только производственной мощности определенной отечественными проектными организациями и определенной по формуле Тейлора (зарубежная практика проектирования) свидетельствует о том, что расхождение составляет для железорудных карьеров в 1,3-1,8, на угольных разрезах в 1,2-1,9 раза.

В настоящий период наблюдается обусловленность горных предприятий, связанная с постоянным и закономерным изменением горногеологических и горнотехнических условий разработки месторождений и внешней экономической среды. В сложившейся ситуации для горных предприятий необходимым является проведение исследований, в которых бы были разработаны новые подходы к решению вышеуказанных проблем и практические рекомендации, способствующие эффективности открытой геотехнологии.

Необходимо также отметить, что отечественными учеными уделялось большое внимание проблемам повышения эффективности горного производства с учетом фактических статистических данных, которые в достаточной степени характеризовали изменчивость условий ведения горных работ. Были разработаны новые методы анализа с использованием теории вероятностей, но при этом проблема повышения эффективности горного производства не исчерпана, и предлагаемая автором диссертация является развитием этих исследований.

Интенсивный рост объемов добычи полезных ископаемых в нашей стране в значительной мере был обусловлен применением открытого способа разработки в 50-60-х годах XX столетия. К этому времени относится разработка научных основ открытой геотехнологии: классификация систем разработки и способов вскрытия, методы горно-геометрического анализа, обоснования режима горных работ и оптимизация направления ведения горных работ, что нашло отражение в трудах академиков Н.В.Мельникова, В.В .Ржевского, проф. Е.Ф. Шешко и А.И. Арсентьева.

В последующие годы отечественными учеными создаются методологические основы развития открытых разработок: способы и методы оценки и управления горными работами, оптимизации порядка их развития с использованием различных технологических и экономических критериев. Большое внимание уделяется эффективности открытой геотехнологии, горнотранспортного оборудования, организации горных работ, качеству и усреднению полезного ископаемого, снижению негативного влияния карьеров на окружающую среду.

Существенный вклад в развитие этих научных направлений внесли труды академиков РАН М.И. Агошкова, К.Н. Трубецкого, Н.Н. Мельникова, член-корр. РАН Д.Р. Каплунова, В.Л. Яковлева, А.А. Пешкова, А.Д. Рубана, докторов техн. наук В.М. Аленичева, И.И. Айнбиндера, А.Т. Айруни, Ю.И.Анистратова, А.С. Астахова, П.П. Бастана, В.Г. Близнюкова, Ж.В. Бунина, М.В. Васильева, С.Д. Викторова, С.Ж. Галиева, А.В. Гальянова, В.В. Гурьянова, А.Ю. Дриженко, А.М. Демина, Н.Ф. Замесова, С.А Ильина, В.В. Истомина, Н.Н. Казакова, B.C. Коваленко, В.И. Комащенко, СВ. Корнилкова, Г.Г. Ломоносова, Ю.А. Мамаева, Н.А. Мацко, Б.П. Оводенко, Е.И. Панфилова, М.В. Рыльниковой, А.С. Ташкинова, ГА Хо-лоднякова, B.C. Хохрякова, Н.Н. Чаплыгина, А.Г. Шапаря, В.А Щелканова и др.

Большое внимание было также уделено повышению эффективности технологических процессов и сочетанию горнотранспортного оборудования на карьерах - это труды докторов технических наук К.Е. Виницкого, В. А. Галкина, С.А. Гончарова, А.А. Кулешова, Б.Н. Кутузова, Ю.И. Леля, Ю.П. Самородо-ва, М.Г. Потапова, П.И. Томакова и др., а также созданию теории организации

горных работ на карьерах — это труды докторов технических наук В.И. Ганиц-кого, М.А. Ревазова, С.С. Резниченко и др.

Анализ зарубежной литературы (Самуэльсон П., Генри Д.В., Хойер В., О'Нейл и др.), посвященной освоению минеральных ресурсов, свидетельствует о том, что при рыночной экономике большинство публикаций освещают вопросы финансовой деятельности горных предприятий, их выживание в условиях мирового рынка, конкурентоспособности производимой продукции. Работы Фишера С, Дорнбуша Р., Шмалензи Р., Макконнелла К.Р., Брю С.Л., Мэнкью Н.Г. отражают важнейшие проблемы макро- и микроэкономических процессов общества и их влияние на деятельность отдельных фирм и рынка, занятость населения, кредитно-финансовую и налоговую политику при смешанной рыночной экономике.

При решении задач горного производства большинство исследователей использовали ЭВМ и математический аппарат теории вероятностей, основным предметом изучения которой являются случайные величины. Случайная величина характерна тем, что она в результате опыта принимает некоторое, заранее неизвестное, но единственное значение, и производственный процесс изучается как бы «в статике», то есть, в каких-то фиксированных постоянных условиях.

Для того, чтобы рационально выбрать конструктивные параметры исследуемой системы, необходимо изучить ее реакцию на непрерывно воздействующие случайные возмущения, а единственным аппаратом для такого исследования является аппарат теории случайных функций.

Анализ работы отечественных горных предприятий свидетельствует о недостаточно высоких технико-экономических показателях производственных процессов, использования горнотранспортного оборудования. Продолжительное совершенствование отдельных технологических элементов и процессов не приводит к необходимому улучшению ТЭП как производственных процессов, так и всего горного предприятия в целом. Однако в условиях рыночной экономики для обеспечения конкурентоспособности рудных и угольных карьеров необходимо существенное повышение ТЭП каждого производственного звена. Требуют дополнительного изучения вопросы изменения горнотехнических условий, обусловленные понижением горных работ. Недостаточно исследованы в едином комплексе производственные процессы и работа горнотранспортного оборудования, и при этом особенно важным является определение периодов их стабильной работы и периодов, в течение которых можно использовать инновационные решения. Практически не исследованы влияние факторов интенсивности и экстенсивности на эффективность горного производства, вопросы функционирования рынка, адаптации горных предприятий к рынку в условиях неопределенности цен минерального сырья.

Для решения проблемы обеспечения конкурентоспособности горных предприятий и их эффективного функционирования в современных условиях были поставлены и решены следующие задачи:

установить характеристики производственных процессов при использовании теории случайных функций: корреляционные функции, спектральную плотность, период «сглаживания» колебаний ТЭП и др. для обнаружения «узких

мест» на горных предприятиях и разработки мероприятий по их ликвидации;

определить потенциальные возможности (резервы) горного производства; исследовать возможность эффективного управления горным производством на открытых разработках;

исследовать влияние факторов интенсивности и экстенсивности на эффективность ведения горных работ;

установить возможность эффективной работы горных предприятий с учетом новых критериев оценки;

обосновать и исследовать показатели, характеризующие деятельность рынка и адаптацию к рынку горных предприятий;

исследовать изменение горнотехнических условий ведения работ, обусловленное увеличением глубины открытых разработок;

разработать комплекс инновационных решений для всех производственных процессов и горнотранспортного оборудования.

Основные теоретические положения использования инновационных решений для открытой геотехнологии. Наиболее важным звеном открытых разработок является геотехнология. Геотехнология обуславливает рациональное сочетание и взаимосвязи средств механизации во времени и в пространстве, горнотехнические условия и пути их оптимизации, комплексное использование МР. Именно геотехнология является объектом преобразования, так как через нее чаще всего внедряются новейшие достижения науки и техники.

Преобразование открытой геотехнологии можно представить в виде диаграммы в трехмерном пространстве. Но сначала рассматривается двухмерная схема преобразования открытой геотехнологии, которая затем логически может быть изображена и с помощью третьего измерения. Известно, что изменение открытой геотехнологии осуществляется «по горизонтали» — расширением масштабов применения инновационных решений путем «тиражирования» и насыщения ими горнодобывающих предприятий - и «по вертикали» - качественным изменением и разработкой новых (возможно, принципиально новых) решений.

В трехмерном пространстве преобразование геотехнологии представляет собой диаграмму всех типов перемещений: изменение геотехнологии, а также ее взаимодействие с другими отраслями промышленности - с обогащением, чугунолитейным, сталелитейным производством и др. Границы пространства перемещения должны определяться таким образом, чтобы все влияющие факторы, направленные на совершенствование технологии, происходили внутри него. Это пространство представлено сферической формой. Причем линия, ограничивающая сферу, проведена условно, так как путь преобразования технологии практически беспределен, поскольку познание законов природы и движения материи, на которых основывается изменение любой технологии, неисчерпаемо, а знание их в каждый период — относительно. Сферичность пространства обуславливает также комплексность изменения, то есть оно должно осуществляться одновременно и параллельно на всех уровнях.

Добыча полезных ископаемых открытым способом сопровождается активным воздействием человека с помощью физических, химических средств и

способов на природные свойства горной массы. Воздействуя на природную среду, человек разрушает ее первоначальное состояние, нарушая при этом частично и качественные характеристики. Одновременно в процессе разрушения качественные характеристики горной массы приобретают другое состояние и количественные параметры, которые в свою очередь зависят от качественных.

Данные положения используются при анализе влияния интенсивных и экстенсивных факторов на эффективность работы предприятий.

В настоящее время существует много классификаций, группировок и сис-тематизаций объектов исследований, созданных отечественными, зарубежными учеными и специалистами. Проведенный анализ позволил разработать метод систематизации горных предприятий, который при использовании вариаций горнотехнических и технико-экономических показателей (таксонов) разделяет объекты исследования на однородные группы. Мерой количественной однородности служит коэффициент вариации.

После распределения объектов каждая группа систематизации характеризуется следующими показателями: К- середина интервалов таксонов, Х- значение средней величины таксона, а - среднее квадратическое отклонение, и -коэффициент вариации, s = o/h, h - ширина интервала показателей.

В качестве примера приводится систематизация угольных разрезов Кузбасса (табл. 1). При этом Q - годовая производительность по горной массе, тыс. т; Ф - основные производственные фонды, тыс. руб; Ч— численность промыш-ленно-производственного персонала, чел; С„ - себестоимость 1 м3 вскрыши, руб; С„ - себестоимость 1 т угля, руб; Р - производительность труда по вскрыше, м3/мес; П - производительность труда рабочего по углю, т/мес; Ал - зольность угля, %; Н- глубина работ, м; п - мощность покрывающих пород, м; т -суммарная мощность угольных пластов, м; ß - угол падения полезного ископаемого, град. Использование приведенной систематизации возможно для повышения достоверности выбора способов вскрытия, горнотранспортного оборудования, определения величины основных фондов при составлении ТЭО.

Технологические процессы на карьерах - это процессы, протекающие во времени и характеризуются случайными значениями показателей работы горнотранспортного оборудования, зависимые от многих факторов, свойственных предприятию. Эффективность использования технологических процессов и средств механизации зависит от продолжительности промежутка времени, в течение которого происходит бурение, взрывание, экскавация и др.

Численные значения сменной производительности оборудования, технологических процессов, представленных данными оперативного учета, существенно колеблются около своих средних значений. Эти колебания представляют собой случайный процесс, характеристиками которых являются частота (си), период (7), корреляционная функция К(т), спектральная плотность S(w), период сглаживания (Tia) и определяются по формулам теории вероятностей

■т

2 »

(1-4)

Таблица1

Статистические характеристики групп угольных ^ разрезов

Группа разрезов Статистические Ф т п ч В К п Р

I группа Бачатский X 118688 102022 79 35 2218 65 399,4 4649

II группа Кедровский X 73774 77861 26,0 140 1580 22,5 324,3 4151

Черниговский К 71776 86398 27,6 143 1606 23 339,4 3706

Красногорский с 8628 24686 7,44 99 239 12 113,0 1023

АО «Междуречье» ■о 0,12 0,29 0,27 0,69 0,15 0,5 0,32 0,28

Сибиргинский И 22100 62517 17,9 280 595 25 254,1 2520,5

8 0,39 0,39 0,41 0,35 0,40 0,48 0,44 0,41

III группа Колмогоровский X 40425 32173 39,7 45 1082 37 227,1 3349

Новосергеевский К 38352 32544 41,9 35 1056 44 225,4 3021,6

Им. Вахрушева сг 7291 9859 12,8 40,6 264 21 48,4 788

Листвянский « 0,19 0,31 0,3 1,16 0,25 0,47 0,21 0,26

Томусинский И 19162 19331 30,7 90 731 48 121,8 2073,3

8 0,38 0,51 0,42 0,45 0,36 0,44 0,40 0,38

1Угруппа Киселевский X 26208 18710 48,6 62,5 743 44 208,2 3277

Байдаевский Осинниковский К от 26614 7075 19211 6294 49.5 19.6 31,2 62,5 752 95,6 35 24 219,2 49,1 3091 1131,9

Ольжерасский V 0,27 0,33 0,4 2,0 0,13 0,5 0,22 0,32

И 16442 15193 46,1 125 233 52 104,1 2674,4

8 0,43 0,41 0,42 0,5 0,41 0,46 0,47 0,42

Угруппа

Прокопьевский X 11042 11552 24,2 670 45 92 1346

Примечание: показатели, отсутствующие в табл. 1, имеют и<0,33

где А, Ь - эмпирические коэффициенты; г - дисперсия; - коэффициент, имеющий размерность, обратную размерности времени; д — максимальный период времени, в течение которого происходит анализ показателей; Д1 и Д2-дисперсии за анализируемые периоды (смена-месяц, месяц-год и т.д.).

По формуле (4) при преобразовании открытой геотехнологии можно также определить продолжительность проведения инновационных решений, которые разделяются на оперативные - продолжительность в течение месяца и измеряется в сутках, текущие - продолжительность в течение года и измеряется в месяцах и перспективные - продолжительность в течение пятилетки и измеряется в годах.

Для характеристики технологических процессов и работы горнотранспортного оборудования еще использовались дополнительно разработанные следующие показатели: коэффициент использования парка оборудования (К,,), коэффициент равномерности процесса, оборудования технологической схемы которые определяются по формулам

где - средневзвешенное количество средств механизации, одновременно работающих в течение смены; N0, - списочный парк средств механизации; х - средняя сменная производительность; а - среднеквадратическое отклонение сменной производительности от средней; - коэффициенты равномерности технологических процессов (буровых станков, экскаваторов и т.д.); п - количество процессов (видов оборудования); ? = 1, 2, 3 - коэффициент учитывающий вероятность попадания случайной величины измерения в интервал исследований и соответственно равен 0,683; 0,954 и 0,997.

Результаты расчетов приведены на рис. 1 и в табл. 2 - период стабильной работы).

Использование теории случайных функций позволило количественно оценить влияние факторов и их долевое участие в колебании сменной производительности и наметить конкретные мероприятия по улучшению работы горнотранспортного оборудования. При этом все колебания по продолжительности разделены на короткопериодные (1 сутки), среднепериодные (2 суток) и длин-нопериодные (все остальные).

На железорудных и угольных карьерах наибольшее влияние оказывают короткопериодные колебания (13,4-82,3%), обусловленные случайными факторами (отсутствие электроэнергии, климатические условия, техническое состояние и др.). Среднепериодные отклонения (1,6-37,4%) характеризуют общую тенденцию процесса - это отсутствие транспорта, некачественная подготовка забоя, состояние транспортных коммуникаций, то есть причины, возникшие в других технологически связанных звеньях. Длиннопериодные отклонения (2,3-18,9%), по всей вероятности, не вызваны случайными факторами, а связаны в результате целенаправленных мероприятий (плановые ремонты, перегоны и т.д.).

Использование теории массового обслуживания для характеристики тех-

Разрез „ Степной "

1 4 6 т г л Виз

Разрез „Богатырь'

2 4 6 Г 2 4 6о)

Разрез АО „М&туречье"

г 4 в г г4

Разрез „ бачатсний"

2 4 а г 2 4 бо»

Рис. 1 Корреляционные функции и спектральные плотности сменной производительности оборудования на угольных разрезах: 1 - СВБ-2М; 2 - СБШ-200Н; В - ЭКГ-12,5; 4 - ЭКГ-8И; 5 - 8Я8(К)-470; 6- 8Я8(К)-2000; 7 - ЭРШРД-5000; 8 - ЭР-1250; 9 - ОПЭ-1; 10 - БелАЗ-540; 11 - БелАЗ-548; 12 - БелАЗ-549.

Таблица 2

Показатели функционирования технологических процессов и горнотранспортного оборудования

Технологический процесс,

Железорудные карьеры

Угольные разрезы

горнотранспортное оборудование к„ К„ К.В. Л То, смен к„ ^н к в. Тс, смен

Буровые работы - - 0,55-0,60 12-15 - - 0,43-0,63 16-18

Буровые станки 0,50-0,84 0,40-0,53 0,50-0,63 4-8 0,58-0,90 0,300,45 0,36-0,64 4-13

Взрывные работы - - 0,63-0,68 9-11 - - 0,63-0,66 10-14

Экскаваторные работы 0,52-0,58 10-13 0,46-0,53* 0,28-0,30 15-17* 11-14

Мехлопаты 0,72-0,86 0,52-0,70 0,42-0,63 3-7 0,61-0,92 0,430,73 0,27-0,58 3-5

Драглайны 0,76-0,91 0,57-0,64 0,40-0,50 5-8 0,71-0,92 0,550,70 0,43-0,57 6-8

Роторные экскаваторы 0,82-0,91 0,510,68 0,23-0,36 2-4

Транспортные работы - - 0,500,59** 17-20** 14-15 - - 0,500,61** 15-18** 14-16

0,45-0,47 0,48-0,50

Локомотивосоставы 0,59-0,62 0,63-0,66 0,50-0,63 5-6 0,37-0,55 0,700,77 0,28-0,63 4-6

Автосамосвалы 0,56-0,58 0,50-0,62 0,48-0,64 7-8 0,32-0,55 0,400,50 0,51-0,59 5-7

* В числителе с использованием мехлопат, в знаменателе с использованием роторных экскаваторов. ** В числителе для автотранспорта, в знаменателе для железнодорожного транспорта.

нологических участков показало, что каждый технологический участок (буровой, взрывной, экскаваторный и отвальный) имеет резерв в пропускной способности, то есть имеет возможность увеличить ее на 0,07-0,26 от базовых значений, что является существенным фактором при переходе к рыночным отношениям; наиболее «узким звеном» в цепочке технологических процессов является транспортирование горной массы железнодорожным транспортом (пропускная способность составляет 0,33-0,63 от возможной).

Для условий горнодобывающих предприятий разработан метод определения организационно-технического уровня - ОТУ (У) использования горнотранспортного оборудования, который определяется по формуле:

где Кс, Кк, Кр - коэффициенты соответственно специализации, концен-

где Xt„p - суммарные затраты времени на все переналадки, простои в течение смены (Тсм)', пс - количество единиц оборудов фактическая и нормативная нагрузка в течение смены; Qm и Q,), - плановый и фактический объем работ; ш - количество периодов, за который рассчитывается коэффициент. Изменение У, Кс, Кк и Кр в зависимости от глубины для железорудных карьеров приведено на рис. 2, анализ графиков которого показывает, что для различного горнотранспортного оборудования степень влияния коэффициентов различна и позволяет сделать выводы о необходимости более интенсивного его использования, нежели экстенсивного, а также о необходимости оперативного пересмотра плановых заданий с целью приближения их к реальным показателям.

Эффективная работа предприятий по использованию полезных ископаемых зависит прежде всего от содержания полезного компонента в рудах (зольности в углях), а также от отклонений их в отдельные периоды времени от требуемых значений, то есть стабильности его качественных и количественных характеристик.

Разработанная методика определения стабильности качественных и количественных характеристик выемки полезного ископаемого сводится к следующему. Первоначальным этапом является анализ условий залегания, строения пласта и качества МР. Замеры осуществляются от существующего положения горных работ до конечных границ по геологическим разрезам. При этом достоверность геологоразведочных данных по керновым пробам сопоставляются с результатами замеров и зарисовок обнажений пластов в экскаваторных забоях. Анализ качества угля осуществляется по пластам и маркам. Составляются таблицы распределения мощности чистых угольных пачек и породных прослойков, а также углов падения отдельных участков пластов и их протяжен-

са

3 0,7

£

51

э

ЭКГ- 811

сбш-гбот

Тк

/ Ко 1 У Л ' / г Лл

80 160 240 280 Глубина карьера. ,м

ЭШ-14/75

160 240 280 Глубина карьера, м

->

т, Г 1

Кс У / Кр 1 К„

60 160 240 280

Глубина карьера, м

1.05

>ч

0

г о,7

1

о>

^ 0,35

Я

Бел ДЗ-548

/ /

/ / К с Кр Кк у

80 <60 240 260 Гпу&ина карьера, м

1,2 0,8 0А

СБО-160/20

Кк / ~ Кр

У

Ке

80 160 240 280 Глубина карьера, м

1,2 0,8 0.4

ЭКГ- 4,6

Кр Кс у Кк

80 160 240 280 Глубина карьера. м

Рис. 2. Изменение организационно-технического уровня использования оборудования на железорудных карьерах

ность. Намечаются технологические схемы отработки пластов и валовая или селективная выемка. После статистической обработки строится график средне-квадратического отклонения, зольности угля по пластам и маркам в зависимости от объемов выемки.

Полученные графики могут быть использованы для определения объемов, необходимых для усреднения полезного ископаемого, задаваясь при этом заданным стандартным отклонением. Например, чтобы стандартное отклонение в партиях угля (АО «Междуречье») не превышало ±2%, необходимо смешивать 7-8 тыс.т угля пласта III, 8-9 тыс.т из пласта 1У-У и 100-110 тыс.т из пласта VI или 8-9 - группы К10, 9,5-10 - марки Кг и 70-80 тыс.т - марки СС.

С использованием теории случайных функций было также установлено, что период стабильной зольности по маркам угля составляет 7-13 смен, объемов выемки 7-12 смен (табл. 3), а короткопериодные колебания зольности угля, которые зависят от количества породных прослойков, мощности и способа выемки, составляют 44,7-71,7, влияние их в общей дисперсии - 3,5-60%; для сред-непериодных (влияние угла падения пластов, применяемого оборудования) -соответственно 15,0-29 и 10,2-37,1% и длиннопериодных - 6,4-26,3 и 12,086,3% (влияние осуществления схемы вскрытия, оконтуривания пластов).

Таблица 3

Значения колебаний зольности и объемов угля по маркам

Марка, Колебания зольности Колебания объемов

группа Тс, смен о а за одну сме- Т„ смен а о за одну сме-

угля ну ну

К10 8 2,9 0,36 10 957 96

К2 9 4,2 0,47 11 945 86

СС 8 4,1 0,52 9 683 76

Т 7 4,6 0,65 7 72 72

ТОК1 8 4,4 0,55 7 586 84

ТОКИ 13 5,3 0,41 12 550 46

Анализ современного состояния ведения горных работ, используемого горнотранспортного оборудования, мест образования потерь угля на примере разреза АО «Междуречье» свидетельствует о том, что все эксплуатационные потери можно разделить на потери, зависимые от горнотехнических условий, технологических и организационных. Величина потерь из-за горнотехнических условий составила 13,1% от общих потерь, из-за технологических - 81,9 и организационных - 5%.

Потери из-за горнотехнических условий ведения работ зависят от мощности, угла падения пласта, крепости вмещающих пород и образуется прежде всего за счет наличия тектонических нарушений, обводненности и оползневых явлений.

В потерях угля, обусловленных технологическими процессами, наибольшее долевое участие составляют потери, связанные с ведением буровзрывных работ на кровле пластов ГУ-У и ХХХГУ-ХХХУ.

К потерям, вызванным организационными факторами, отнесены потери из-за отсутствия готовых к выемке запасов, неравномерности добычных работ, отсутствия транспортных средств, расположения транспортных коммуникаций на угольных пластах при их вскрытии и др.

Влияние горнотехнических условий на уровень потерь (77) и засорения угля (3) установлено с использованием уравнений множественной регрессии для разреза АО «Междуречье»

П= - О,ОШ-0,2- 3,06т + 2,69£-0,02Лу + 5,1 Ц - 28,55; (12)

3= - 0,01#- 0,18^ - 0,98»/ + \,ЪЕ + 0,0(ШУ + 0,08/? + 6,23 (13)

где Н - средневзвешенная глубина выемки угля, м; Аа - зольность угля, %;т- мощность пласта, м; Е - вместимость ковша экскаватора, м3; Ау - производительность пласта, тыс. т/год; Р - угол падения пласта, град.

Наибольшее влияние (по коэффициенту эластичности и (^-критерию) на потери оказывают Ау17, р, т и Е на засорение т, А„ И Е.

В результате обработки данных разреза АО «Междуречье» было выявлено, что коэффициент равномерности добычных работ составляет от 0,075 до 0,55, вскрышных - от 0,08 до 0,42, а средневзвешенная (суточная) величина добычи угля в первую декаду составляла 9,1, во вторую - 13,06 и в третью - 16,84 тыс. т и свидетельствует о неравномерности ведения добычных работ.

С переходом предприятий на новые экономические условия производства МС, а также для разработки планов при оперативном управлении, контроле за их выполнением и анализе необходим комплексный экономический подход к оценке деятельности отдельных цехов, участков. Большое количество факторов, влияющих на производственно-финансовую деятельность предприятий, участков не позволяет для оценки использовать однозначный показатель. Эффективность деятельности производственного подразделения следует рассматривать только в сравнении с деятельностью другого. С этой целью осуществлена оценка работы основных технологических участков Соколовского карьера: бурового, взрывного, горных № 5,6,7, вскрышного, АТЦ-3, железнодорожного и отвального. Отбираются показатели, отражающие объем продукции и затраты на ее производство, организационно-технический уровень, производительность труда и др.

При оценке участков, цехов по однозначному показателю эффективность определяют по мере его убывания или возрастания. В случае применения для оценки нескольких показателей необходимо предположить, что участок (цех) представляет собой точку в п-мерном эвклидовом пространстве. Координатами точки являются показатели, по которым осуществляется сравнение.

Результаты расчетов для Соколовского карьера показывают, что наиболее эффективными из девяти участков являются три: вскрышной, железнодорожный и горный № 7.

На открытых разработках экскаваторные участки зачастую одновременно выполняют вскрышные и добычные работы. Разделение (специализация) экскаваторных участков по видам вынимаемой горной массы является одним из условий повышения эффективности их работы. Эффективность специализации

определяется прежде всего тем, что повышение ее уровня позволяет совершенствовать технику, геотехнологию и организацию ведения горных работ и тем самым рационально использовать резервы предприятия.

Коэффициент специализации участка (К„) рекомендуется определять как средневзвешенный, то есть

00, (13)

где - коэффициент специализации участка по ьму виду горной массы; рс - долевое участие /-го вида горной массы в общем объеме, вынимаемом участком, %.

Графические зависимости годовой производительности экскаваторов на 1 м3 вместимости ковша, коэффициента их использования и коэффициента равномерности работы технологических участков от коэффициента специализации свидетельствуют о том, что перечисленные показатели возрастают с увеличением коэффициента специализации.

Анализ ведения горных работ показывает, что на предприятиях недостаточно используются их потенциальные возможности, то есть на предприятиях имеются резервы. Определение потенциальных возможностей открытой геотехнологии и ее отдельных звеньев целесообразно осуществлять с использованием графика Лоренца, который предполагает выполнение максимально возможного объема работ при неизменных затратах.

По результатам расчетов можно констатировать, что при неизменных затратах увеличение объемов выемки руды, вскрыши и производительности труда только на трех железорудных карьерах может составить соответственно на 275-715 тыс. т, 500-2170тыс. м3 и 2,7-26,2%; на трехугольных разрезах - соответственно угля на 540-2500 тыс. т, вскрыши на 1590-3800 тыс. м3 и производительности руда на 2,9-22,4%.

В основу методики оценки эффективности управления ИГР были положены такие показатели, как стаж работы (Р^) и заработная плата (Зп). Эффективность руководства технологическими участками рекомендуется оценивать показателем который определяется по формуле:

(14)

где I =1,2...п - количество ИГР на технологическом участке, чел;у = 1,2..^ - количество ИТР в управлении, чел.; Ку — С„/Соб - коэффициент долевого участия ИТР управления в руководстве технологическим участком, дол.ед.; Сп и С^ — соответственно себестоимость технологического процесса и общая единицы продукции.

Анализ зависимостей, отражающих эффективность деятельности ИТР на участках свидетельствует о том, что с увеличением показатели работы участков, улучшаются, причем, наиболее интенсивный рост показателей наблюдается

при Чу > 0,1. С увеличением Ч с 0,1 до 0,12 увеличивается рост объема продукции к плану на 4,9, коэффициент использования оборудования на 2,7, производительность труда на 6,8, отношения темпа роста производительности труда к темпу роста заработной платы на 7,1%, себестоимость уменьшается на 1,9 %.

Обоснование возможности и целесообразности использования инновационных решений. Эффективность горных предприятий при рыночных отношениях будет зависеть от знания «узких» мест в производстве и реализации мероприятий по их ликвидации, кроме того, очевидно, что при увеличении спроса и цен на МС целесообразным будет увеличение объемов производства, что можно также осуществить за счет интенсификации выемки полезного ископаемого, которая в свою очередь может быть реализована при соответствующих нововведениях. Перед проведением инноваций горным предприятиям следует определить, какие достижения НТП необходимо использовать: применение новой техники и технологии (интенсивное развитие) или расширение масштабов производства при качественной неизменности средств производства (экстенсивное развитие).

Влияние интенсивных и экстенсивных факторов рассмотрено на примере функционирования разрезов АО «Междуречье», Ангренский, Краснобродский и Кедровский.

На разрезе АО «Междуречье» рост эффективности работы составил в среднем 19,96%. При этом основными факторами являлись экстенсивные, на долю которых приходится 63,7%. Экстенсивная составляющая определяется при этом наибольшим влиянием материальных ресурсов (35,9%), наращиванием основных фондов (22,5%) и увеличением трудовых ресурсов (5,3%). Влияние интенсивных факторов составило 36,3% и определяется прежде всего приростом трудовых ресурсов 23,1%, а также использованием основных фондов (11,0%) и вовлечением в производство дополнительных материальных ресурсов (2,2%).

Анализ изменения себестоимости выемки полезного ископаемого и вскрыши свидетельствует о том, что наибольший удельный вес в увеличении себестоимости имели амортизация основных фондов, электроэнергия и материалы. Это было связано с приобретением нового горнотранспортного оборудования, увеличением глубины работ, использованием более дорогостоящих ВВ и др.

Исследование стабильности формирования себестоимости выемки горной массы осуществлялось за 13-31 год, вычислялись коэффициенты автокорреляции (г) с временным лагом, равным одному году. Изменение г показывает, что в анализируемом периоде происходила замена буровых станков, экскаваторов, транспортных средств, изменение технологии взрывания, схемы вскрытия, увеличение дальности транспортирования и др. Период формирования стабильной себестоимости составляет на железорудных карьерах 6-7 лет, на угольных разрезах -5-9 лет и свидетельствует о влиянии субъективных (директивных) факторов.

При анализе влияния горнотехнических факторов на себестоимость выемки полезного ископаемого и вскрыши выявлено, что наибольшая их значимость на круто падающих месторождениях соответствует глубине выемки по-

лезного ископаемого и вскрыши, текущему коэффициенту вскрыши, объемам скальной горной массы; на пологих и наклонных месторождениях - вместимости ковша экскаватора, производительности по полезному ископаемому и коэффициенту использования роторных экскаваторов.

В условиях рыночных отношений для горных предприятий следует разрабатывать и иметь внутреннюю и внешнюю стратегию развития производства.

Внутреннюю стратегию горнодобывающего предприятия следует разрабатывать по следующим направлениям: увеличение минерально-сырьевой базы; использование новых технологий для добычи и комплексной переработки полезных ископаемых, совершенствование существующей техники и технологии; повышение качества добываемой и реализуемой продукции.

При реализации внешней стратегии развития производства необходимым условием является анализ функционирования рынка МС, финансовой деятельности предприятия.

Невозможно также эффективно функционировать предприятию без разработки и осуществления стратегии и специальных методов промышленного маркетинга.

В качестве первого шага в планировании маркетинга необходимо принять решение о том, какую из четырех, так называемых стратегий намерены реализовать, иными словами, следует решить продавать ли: имеющуюся продукцию на существующем рынке, имеющуюся продукцию на новом рынке, новую продукцию на существующем рынке, новую продукцию на новом рынке.

Вероятность успеха и затраты в процентах, которые необходимы для реализации составляют по Г. Лайсу соответственно - 50 и 100 при первой стратегии, 20 и 400 - при второй, 33 и 800 - при третьей и 5 и 1200-1600 - при четвертой.

Оценка эффективности горных предприятий в новых экономических условиях проводилась на примере АО «Сафьяновская медь», АО «Донской ГОК» и АОЗТ «Жезказганруда», добывающих открытым способом медную, хромито-вую и марганцевую руды. Экономические результаты расчетов представлены в табл. 4, из которых видно, что все предприятия являются эффективными, хотя для АОЗТ «Жезказганруда» ЧДЦ находится в пределах точности расчетов. Была также исследована эффективность функционирования этих предприятий в зависимости от цены МС, коэффициента дисконтирования, себестоимости выемки и ставки налога на прибыль, значимость которых оказалась в порядке их перечисления.

Одним из основных потребителей минерального сырья является металлургическая промышленность и как показал анализ, сектор стали является одним из ключевых в мировой экономике, даже в наиболее развитых странах.

Мировая добыча железной руды (естественный вес) в 1987-1997 гг. изменялась от 930,5 до 1051,4 млн т, то есть увеличилась на 13%, а коэффициент вариации при этом составил 4,2%.

Объем мирового экспорта в 1997 г. возрос на 22,3% и достиг уровня почти 475 млн т. Это явилось результатом расширения торговли железной рудой более чем на 15%, что свидетельствует об оживлении мировой экономики. Ко-

эффициент вариации объемов экспорта составил: мирового - 7,4; Австралии -

18,5; Бразилии - 10,6; России - 15,6 СНГ- 17,5%.

Таблица 4

Экономические результаты функционирования открытых разработок

Наименование показателей АО «Сафья- АО «Дон- АОЗТ«Жез-

новская ской ГОК» казганруда»

медь»

Чистый дисконтированный доход

(ЧДЦ), млн дол. 14,16 8,548 0,094

Внутренняя норма доходности

(ВНД),% 31,5 22,2 11,7

Индекс доходности (ИД), дол. ед. 2,25 1,25 1,11

Срок окупаемости капитальных

вложений, лет:

Простой 4 6 8

Дисконтированный 5 8 15

Продолжительность строительст-

ва, лет 2 2 3

Период оценки, лет 15 14 20

Увеличение спроса на рынке стали в странах ЕС привело к расширению импорта руды более чем на 20% в Германии, Англии и Франции, тогда как в Италии расширение использования лома в качестве сырья привело к сокращению импорта железной руды. Коэффициент вариации объемов импорта составил: мирового - 7,0; Англии - 13,7; Италии - 5,6; Франции - 8,6 и Германии - 7,2%.

Распределение частости объемов производства, экспорта и импорта железной руды подчиняется нормальному закону распределения.

Динамика добычи угля в России в переходный период свидетельствует о том, что уменьшение объемов произошло на 159,7 млн т или на 38,5%, коксующихся углей на 43,3 млн т или на 44,1%, энергетических - на 116,4 или на 36,8%. При этом добыча угля открытым способом уменьшилась на 64,7 млн т или на 29,4%. Средняя мировая цена 1 т при экспорте железной руды за анализируемый период составила 20,42 дол., при импорте - 25,94 дол.; цена 1 т коксующего угля - 55,77, энергетического - 44,17 дол.

Цена МС играет ведущую роль в модели «спрос-предложение». При прочих равных условиях объем спроса МС увеличивается, если уменьшается его цена и сокращается, когда цена МС растет. Кривая спроса в графическом виде показывает объем спроса МС при каждом значении цены при неизменных прочих факторах и является убывающей, а кривая предложения — какое количество МС предлагается при соответствующей цене и является возрастающей.

При совместном построении кривых спроса и предложения точка их пересечения определяет рыночное равновесие, когда при определенной цене объем спроса МС равен объему предложения. В этом случае цена называется равновесной ценой, а объем спроса и предложения - также равновесным. Так, например,

для железной руды при равновесной цене 1 т равной 21,45 дол., равновесный объем составил 436,5 млн т, для угля, меди и алюминия - соответственно 44,1 дол. и 464,8 млн т; 2285 дол. и 4,95 млн т; 1355 дол. и 34,1 млн т.

Эластичность спроса и предложения представляет собой отношение однопроцентного изменения объема спроса и предложения МС к однопроцентному изменению его цены при неизменности всех остальных факторов, влияющих на объем спроса и предложения.

Анализ цены, объемов спроса и предложения МС показывает, что с увеличением цены эластичность спроса и предложения уменьшается. Наибольшая эластичность предложения соответствует углю, затем железной руде и алюминию.

Для количественной характеристики функционирования рынка МС автором приводится еще ряд дополнительно разработанных показателей: коэффициент равномерности, коэффициент адаптации, условие функционирования рынка, определение объемов производства, экспорта и импорта МС.

Показатель, характеризующий поступление МС в постоянных объемах и в определенные сроки, будем называть коэффициентом равномерности Коэффициент равномерности определяется из выражения (6).

Приспособление страны или предприятия к условиям рынка МС можно характеризовать коэффициентом адаптации который равен:

Г° = Ч</*1м (15)

где -коэффициент равномерности страны при экспорте и импорте МС. Результаты расчетов, проведенных по формуле (15) для стран, добывающих более 95% всей мировой сырой железной руды, экспортирующих 87-96% и импортирующих 68-75% товарной руды, представлены в табл. 5.

В том случае, если МС имеет несколько качественных показателей, определяющих его цену, то рассчитывается и коэффициент адаптации по качеству

Г„=ф«-Г,г-Гч---Г„ (16)

где - качественные характеристики МС (калорийность, золь-

ность, выход летучих веществ и др.), - количество качественных показателей.

В соответствии с положением теории вероятности при коэффициенте вариации показателей больше 0,33 можно утверждать об их неоднородной совокупности. В нашем случае, если при производстве, экспорте и импорте, объемы МС в совокупности имеют коэффициент вариации больше 0,33, то это свидетельствует о неравномерности их выполнения, что можно записать как 0,33<о/х. Тогда условие функционирования рынка МС выразится как

1]н> 0с-О,33*)/(;с+ 0,33л) & 0,5 (17)

Это значит, что при рынок МС может функционировать, а преде-

лы изменения коэффициента равномерности будут от 0,5 до 1. При изменении коэффициента равномерности страны, участвующей в рынке МС от 0 до 1, коэффициент адаптации будет изменяться при

Для определения объемов производства, экспорта и импорта с учетом коэффициента адаптации рекомендуется формула:

Таблица 5

Коэффициенты адаптации основных стран-участниц мирового рынка _железной руды._

Страны Коэффициент адаптации

по производству Экспорт МС Импорт МС

по объемам по цене по объемам по цене

Австралия 0,78 0,80 0,92 0,25 0,86

Англия - - - 0,90 0,79

Бразилия 0,91 0,83 0,98 - -

Венесуэла 0,97 0,78 0,82 - -

Германия - - - 1,01 1,00

Индия 0,89 0,91 0,94 - -

Италия - - - 1,05 0,93

Канада 0,97 0,88 1,05 0,90 0,91

Китай 0,75 - - 0,42 1,01

Респ.Корея - - - 0,72 0,94

Россия 0,71 0,86 0,96 - -

СНГ 0,68 0,73 0,96 - -

США 0,94 0,86 0,89 0,81 1,03

Швеция 0,97 0,98 0,95 0,44 0,81

Южн.Африка 0,89 0,67 0,87 - -

Япония - - - 1,06 1,04

где хм, сгм - среднее значение и среднеквадратическое отклонение объемов мирового рынка; ас - среднеквадратическое отклонение объемов МС страны.

Установлено, что при увеличении уа доходы стран-экспортеров увеличиваются, а затраты стран-импортеров уменьшаются.

Период адаптации стран по отношению к рынку МС определяются по формуле (4). Периоды адаптации стран к мировому рынку МС при достижении уа= 1 составили по производству железной руды - 9,1, по экспорту - 6,75 и импорту - 6,3 года.

В соответствии с полученными значениями коэффициента адаптации все страны-участницы рынка МС разделяются на группы: неадаптированные при уа<0,5; адаптирующиеся при уа = 0,5-0,7; адаптированныещ>ш уа — 0,7-1,0; суперадаптированные при Уо>1

В условиях функционирования рынка МС немаловажным является знание факторов, оказывающих влияние на изменение цены, а также параметров этих изменений. Как показывает анализ отечественной и зарубежной литературы, кроме качественных характеристик, такими факторами являются политические, экономические, экологические, социальные и др., которые оказывают влияние

еще и на периоды стабильного формирования цены. Так, при экспорте железной руды этот период составляет 3-3,5 года, при импорте - 4,5-5 лет; при экспорте энергетического угля - 0,7 и коксующего -1,5 года.

При построении графика колебаний фактической цены МС относительно линии среднего ее значения, точки пересечения с последней рассматриваются как прерывные случайные и неотрицательные величины, которые можно считать распределенными по закону Пуасона. Тогда вероятность того, что в течение года или месяца произойдет хотя бы одно изменение цены (пересечение фактического значения цены с линией среднего ее значения), определится по формуле из теории вероятностей и составляет в течение года 0,63 (вольфрам) -0,24 (золото, медь, никель и свинец); в течение месяца 0,11 (молибден) - 0,02 (хром).

Для оценки последствий колеблемости цены МС использован график Лоренца, который в данном случае предполагает постоянную максимально возможную цену МС в анализируемом периоде. Эта оценка показала, что в течение года экспортеры недополучили при продаже 1 т свинца 111,8 дол., а никеля - 9292 дол. Эти данные могут служить, на наш взгляд, основанием для рассмотрения экспортерами границ возможной конкуренции и возможности их объединения (не исключено по видам МС) в союзы и проч.

Исследование изменения горнотехнических условий на открытых разработках. Дальнейшее развитие открытых разработок требует всестороннего изучения и знаний об изменении горнотехнических условий в зависимости от глубины работ для того, чтобы в будущем можно было избежать и предупредить возникновение негативных явлений в работе карьеров и особенно на больших глубинах. На рис.3 приведены графики изменения горнотехнических условий на железорудных карьерах, из которых видно, что они ухудшаются. На железорудных карьерах с увеличением глубины со 135 м до 225 м содержание железа в руде уменьшается на 3,2 -17,5 %, возрастает разубоживание руды, притоки воды — от 88,2 до 127,3%, происходит увеличение объемов горной массы с/= 10-12,/= 18-19 и уменьшение - с/ = 8-9. При изменении глубины со 135 до 225 м на угольных разрезах происходит увеличение объемной массы и/ вскрышных пород на 6,1 -18,2 и 9,6 - 45% и уменьшение влажности на 16,5 -55,5%. При ежегодном понижении дна карьера 8-10 м объемы горной массы колеблются от 8 до 11%, при понижении 5-6 м 0,8-1,4%. В период эксплуатации текущий коэффициент вскрыши (Кт) и скорость подвигания уступов (1„) стабилизируются, однако с глубины карьера 180-250 м происходит их уменьшение, происходит также сокращение ширины рабочей площадки (Ши увеличение угла рабочего борта (ф). Эти изменения выражаются зависимостями:

1п=Аехр(-ЬН), <р =А[ехрфН), Шрп,=(Щ((>- ^а)/пу-1, где А, Аи Ь,Ь1 - эмпирические коэффициенты; - угол откоса уступа, град; - количество уступов.

С целью проверки соответствия между скоростью понижения и под-виганием уступов анализируется развитие рабочей зоны по геологическим разрезам. Подобный анализ был проведен на разрезе АО «Междуречье» и «Бачат-ский». Оказалось, что коэффициент вариации 1п составляет 58,5-85,7% расчет-

45 135 225 Нм

п,7«

40

20

-'■'/■в

П.Р,% 5

9

Д * / //» / /ут //

.ЗР

45 135 225 Мм

П.*

40

20

/ ¡'Ю

\ > ,{'19

*

45 135 225 Ни

45 135 225 Н, м

45 135 225 Н, и

Рис. 3 Изменение горнотехнических условий в зависимости от глубины карьера: 1,г — Соколовский карьер; 2,д- Сарбайский; 3,е- карьер ЮГОКа; Яе - содержание железа в руде,%; П,Р- потери и ра-зубоживание руды, %; ц - приток воды, м3/ч; /- коэффициент крепости; п - долевое участие горной массы различной крепости,%

ное Уг не всегда соответствует фактическому; на разрезе «Бачатский» коэффициент вариации 1п составляет 18-88,9%, а Уг по всем геологическим разрезам не соответствует фактическому.

Как показали исследования, рабочую зону карьеров следует рассматривать как зону, состоящую из нескольких подзон в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Для железорудных карьеров рабочая зона подразделяется на три подзоны: первая (верхняя) - затухание горных работ, вторая (средняя) -нормальная эксплуатация горизонтов и третья (нижняя) - подготовка новых горизонтов. В горизонтальной плоскости работы также ведутся отдельными участками. При этом на горизонтах имеются активный фронт, пассивный (фронт работ, занятый под съезды, перегрузочные пункты) и временно законсервированный (часть общего фронта, ограниченная так называемыми узкими рабочими площадками и на котором горные работы не осуществляются длительное время - не менее года).

На железорудных карьерах высота этих подзон от общей высоты рабочей зоны соответственно составляет 23-35, 50-55 и 15-20 %, горизонтальное подви-гание уступов - 50-60,40-65 и 30-40 м в год, длина фронта работ на горизонте -800-1200, 1500-2000 и 800-1000 м, а объемы вынимаемой горной массы - 12-45, 45-60 и 20-30 % от общих объемов. При этом активный фронт работ составляет 45-65, пассивный - 10-15 и временно законсервированный - 25-35 % от общей длины фронта работ. Добычной фронт работ изменяется от 15 до 32 % от общей длины и зависит от формы рудного тела в подзоне.

На угольных разрезах, имеющих пологое и наклонное падение пластов рабочая зона разделяется также на три подзоны: транспортную, бестранспортную и добычную. Высота транспортной подзоны 50-70 м, суммарная длина фронта работ 2,5-3 км, подвигание уступов - 40-50 м в год; бестранспортная подзона по высоте соответствует мощности междупластья, фронт работ составляет 3-4 км, а подвигание - 30-40 м; высота добычной зоны равна суммарной мощности пластов, длина фронта - 9-11 км, а подвигание - 30-40 м.

С увеличением глубины работ возрастают объемы по приведению борта карьера в предельное положение. Величину заоткашиваемого слоя (АН) предлагается определять по формуле:

Ш = /„ ■tgaJ /(щр-ща, -1) (19)

где аз - угол заоткоски уступа.

Высота уступа является параметром, который во многом определяет ТЭП работы карьеров. Теоретические исследования и практика ведения открытых горных работ свидетельствует о целесообразности дифференцирования высоты уступа по периодам работы карьеров, а также для вскрышных и добычных работ.

При наличии на карьерах дифференцированной по глубине высоты уступов необходимо соответствие скорости подвигания горизонтов на участках, имеющих различные по высоте уступы.

Скорость подвигания вскрышных уступов рекомендуется определять по формуле

я»-¿»[Ж,. + А, (с®«± <%/?)] (20)

где - величина общего простирания залежи в пределах карьера, м; В — горизонтальная мощность залежи полезного ископаемого, м; - подвигание добычных уступов, м; - высота добычных уступов, м; - плотность полезного ископаемого, т/м3; Щ — мощность вскрышных пород, м; Ьь — длина фронта вскрышных пород, м; ¡3 - угол падения залежи, град.

На основе выполненных исследований по функционированию открытых разработок составлена матрица инновационных мероприятий и определены сроки их осуществления. Периоды осуществления инноваций по таким классам, как изменение системы разработки, структуры горных предприятий меньше периода адаптации к мировому рынку МС при достижении = 1, что дает возможность надеяться, что отечественные горные предприятия будут эффективны в новых экономических условиях.

Разработка и реализация инновационных решений для открытой геотехнологии. Конкурентоспособность и эффективность горных предприятий при изменениях цены МС, как показал анализ, обеспечивается определенным соотношением цены и себестоимости МС (Ц/С). Так, например, для золота это соотношение по странам составляет: для Австралии 1,52-2,96, для Канады 1,21,96, для США 1,48-1,92; для отечественных железорудных предприятий это соотношение составляет 1,04-1,29, а полученная зависимость рентабельности от соотношения цены и себестоимости свидетельствует о том, что при Ц/С > 1,3 рентабельность составляет 10-11,5%.

Получение показателей, обеспечивающих эффективность открытых разработок возможно также за счет проведения организационно-технических мероприятий. Одним из таких мероприятий является изменение высоты уступа. Были разработаны алгоритмы выбора оптимальной высоты уступа в период строительства и эксплуатации (для вскрышных и добычных работ), которые были реализованы на ЭВМ. Для определения высоты уступа при ограниченной информации получена зависимость

Ну = 9,05е°'392£ (21)

где е - основание натурального логарифма; Е - вместимость ковша экскаватора (мехлопат с нормальным рабочим оборудованием) от 4,6до 20 м3.

Значение высоты уступа, полученное по формуле (21) принято в качестве модуля высоты уступа, относительно которого систематизированы уступы по высоте (нормальной высоты, сдвоенные и строенные) для различных марок экскаваторов.

В период уменьшения цены МС на рынке, кроме других мероприятий, следует увеличивать высоту уступа на вскрышных и добычных работах до величины, кратной двум, трем модулям. Последствием этого мероприятия будет увеличение угла рабочего борта карьера, уменьшение текущего коэффициента вскрыши, сокращение подвигания уступов и производительности по полезному ископаемому.

Для планирования объемов вскрышных работ с учетом типа пород рекомендуется использование разработанных аналитических зависимостей.

где - объемы и годовая производительность экскавато-

3

ров на рыхлых, полускальных и скальных породах соответственно, млн.м; С/.Сг.Сз - себестоимость выемки рыхлых, полускальных и скальных пород соответственно, - количество экскаваторов, занятых на вскрышных работах, шт.; У}, и С/, - общие объем и себестоимость вскрыши, м3.

Сравнение ТЭП вариантов по рекомендуемому и проектному показывает, что сокращение эксплуатационных расходов на примере только Соколовского карьера составляет 267 тыс. дол.

Улучшение ТЭП буровзрывных работ возможно за счет технических, технологических и организационных инновационных решений. Так, применение схем переезда от скважины к скважине, а также перевозка станков с блока на блок с помощью специально разработанных платформ или прицепов сокращают продолжительность этих переездов для условий разрезов АО «Междуречье» и Бачат-ский на 5,8% и 13,7% и позволяют уменьшить количество станков на 1-2 шт.

Для условий карьера ЮГОКа в результате анализа ТЭП буровзрывных работ было установлено, что станки термического бурения СБО-160/20 целесообразно было применять при обуривании скальной вскрыши с глубины работ, равной 270-280 м.

Изучение взаимосвязи между коэффициентом обводненности (отношение высоты столба воды в скважине к ее полной длине) блоков, а также порядка их обуривания в различных частях горизонта использовано для разработки рекомендаций по организации ведения буровзрывных работ. Так, на Соколовском карьере последние следует осуществлять с опережением в северной части горизонтов, затем в северо-восточной и северо-западной. Следующими взрываются блоки в западной и восточной частях. При обуривании северной части горизонтов количество рядов скважин следует увеличивать от флангов к центру блока, чтобы он имел форму опережающего вруба.

Для уменьшения обводненности блока в северной части необходимо производить образование дренажной щели путем взрывания ряда скважин, пробуренных с опережением по последнему ряду намечаемого блока на глубину двух горизонтов. Внедрение этих рекомендаций позволило снизить коэффициент обводненности на 15-18%, увеличить сменную производительность станков на 11,2 %, стойкость долота - на 22,1 %, стоимость бурения 1 м скважины уменьшилась на 15,6 %, себестоимость взрывания - на 2,7%.

Для угольных разрезов снижение обводненности возможно за счет образования дренажной щели, перпендикулярной фронту работ. На профиле горных работ обводненного участка намечается зона осушения. От нижней отметки зоны осушения или зумпфа проводится линия под углом к горизонту не менее гидравлического уклона. Эта линия ограничивает радиус трещинообразования в массиве пород по вертикали вниз. Величина заряда водоустойчивого ВВ определяется по формуле проф. Г.И. Покровского, и заряд взрывается камуфлетно. Проведенные опытные взрывы по осушению обводненных блоков на разрезах АО «Междуречье» и Сибиргинский показали, что осушение блоков по разработанному способу технически возможно и экономически целесообразно, а заряжание скважин после осушения блока должно осуществляться в течение 1-2 суток.

На основе проведенных опытных работ было создано авторское свидетельство на способ взрывного разрушения горных пород обводненного уступа.

Для повышения эффективности выемочно-погрузочных работ определены объемы взрывания горной массы, расчет которых следует осуществлять с учетом потерь от простоя технологического процесса (взрывания), затрат на хранение, производительности экскаваторов и вероятностного подхода к определению времени простоя оборудования.

Для условий Соколовского, Сарбайского и карьера ЮГОКа рациональный объем взрывания составил 230, 370 и 600 тыс. м3; для разрезов АО «Междуречье», Бачатский и Богатырь - 200, 350 и 150 тыс.м3

Планирование ТЭП выемочно-погрузочных работ с учетом горнотехнических условий предлагается осуществлять по разработанной методике. Первоначально осуществляется количественная оценка состояния горной массы на месте работы экскаватора коэффициентом определяется коэффициент отражающий место и характер выполняемой работы. Условия работы характеризуются рыхлой и скальной горной массой, место работы — это забой, склад и отвал, характер выполняемой работы - погрузка, переэкскавация.

Ъ = ии.Р., ц, = 1цИцр. (25-26)

- время черпания горной массы при условии наполнения ковша, с; -время черпания рыхлой горной массы при наполнении ковша, с; Ц - продолжительность цикла без времени черпания экскаватора при работе в различных местах и на различных работах, с; - продолжительность цикла без времени черпания экскаватора при работе в забое на погрузке рыхлой горной массы в транспортные сосуды, с.

В работе приводятся значения по семи условиям работы экскава-

торов для железорудных и угольных карьеров, с учетом которых и средневзвешенной глубины работ определяется сменная производительность экскаваторов из условия наименьших затрат на материалы, зарплату и электроэнергию. Так, например, для железорудных карьеров сменную производительность экскаваторов ЭКГ-8И, при (переэкскавация скальной вскрыши на отвале) следует принимать равной 8,5 - 10,0 тыс.т. Для определения удельных месячных показателей фонда заработной платы, затрат на мате-

риалы и электроэнергию составляются корреляционные зависимости от этих коэффициентов.

Разработаны также технологические схемы выемки полезного ископаемого с использованием драглайнов в замковой части пласта без разноса бортов, выемки вскрыши в обводненных условиях с погрузкой в транспортные средства, селективного складирования рыхлых и скальных пород, отработки маломощных пластов, которые были внедрены в производство и практику проектирования.

При интенсивно изменяющейся дальности транспортирования целесообразным является определение резерва транспортных средств, необходимых для обеспечения заданной производительности экскаваторов. Этот резерв определяется для автотранспорта по сЬопмуле:

где О} - среднеквадратическое отклонение дальности транспортирования; 0.см - сменная производительность экскаватора; и Уя - грузоподъемность автосамосвала и думпкара; - количество думпкаров; - скорость движения груженого и порожнего транспортного средства.

Для повышения надежности несущей способности оснований автомобильных дорог и железнодорожных путей на разрезе АО «Междуречье» проведена опытно-промышленная проверка использования дорнита (производство ПО «Химволокно», г.Кемерово).

Сравнение результатов маркшейдерских съемок и хронометражные наблюдения за движением автосамосвалов показали, что деформации продольного профиля автодороги на экспериментальном участке составили 0,3-0,4 м, а на контрольном - 0,5-0,8 м; скорость движения автосамосвалов на экспериментальном участке была выше на 4-7% по сравнению со скоростью движения на контрольном.

Разработаны технологические схемы и организация работ при отвалооб-разовании пятиметровыми ярусами на конечном контуре отвала. Расчеты показали, что при выполаживании 20-и 5-метровых ярусов, дальность транспортирования пород бульдозером в последнем варианте сокращается в 2-2,5 раза, а сокращение затрат достигает 0,76 дол. на 1 м3 складируемых пород. Определены также параметры и разработаны технологические схемы и организация работ при выполаживании одно-, двух- и трехъярусных отвалов высотой 20,40 и 60 м для санитарно-гигиенического, сельскохозяйственного и лесохозяйствен-ного направления рекультивации драглайном ЭШ-10/70А.

При ведении буровзрывных работ на кровле пластов мощностью 40-45 м для преодоления линии сопротивления по подошве, равной 15-20 м, удельный расход ВВ составляет до 1,2 кг/м3. Подобный удельный расход ВВ способству-

(27)

для железнодорожного транспорта:

(28)

ет также сбросу части объема пород в выработанное пространство. Однако при этом под воздействием энергии взрыва верхняя часть пласта также перемещается вместе с породой в выработанное пространство. По данным геологической службы потери угля такого вида составляли 60-70 тыс. т на 1 км фронта работ.

Для сокращения потерь угля были разработаны способ взрывания зарядов (авторское свидетельство), оставление породной подушки мощностью 1,5-2 м над пластом по первым трем рядам скважин, которые были внедрены на разрезе АО «Междуречье». При отработке пластов в обводненных условиях были рекомендованы технологические схемы с применением экскаваторов ЭКГС-5Д и ЭШ-10/70А.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе на основании выполненных автором исследований разработаны методы оценки и оптимизации параметров открытой геотехнологии, обосновывающие технические, технологические и организационные инновационные решения, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие научно-технического прогресса, в том числе определение и практическое использование резервов, планирование и управление горным производством, изменение элементов систем разработки, и которые существенно улучшают технико-экономические показатели железорудных карьеров и угольных разрезов.

Основные выводы и рекомендации сводятся к следующему.

1. Установлено, что при функционировании горных предприятий с открытой геотехнологией на ее технико-экономические показатели оказывает большое влияние совокупность различного рода внутренних (горногеологические, горнотехнические и др.) и внешних (цена минерального сырья) факторов, которые имеют вероятностный характер и не совпадают между собой во времени.

2. Рекомендуется корректировать проектные технико-экономические показатели, отличающиеся своей детерминированностью, с учетом внутренних и внешних факторов, характеристики которых используются при оптимизации параметров открытой геотехнологии и разработки инновационных решений для повышения эффективности и конкурентоспособности горных предприятий.

3. В развитие теоретических основ открытых разработок обоснованы концептуальные положения оптимизации параметров геотехнологии в новых экономических условиях, заключающиеся в разработке таких решений, которые позволяют обеспечить наилучшее сочетание во времени вероятностных характеристик изменения внутренних и внешних факторов и на этой основе осуществить мобилизацию внутрипроизводственных резервов горного предприятия.

4. Разработан метод систематизации горных предприятий, основанный на использовании вариации ТЭП их работы (объемы выемки полезного ископаемого и вскрыши, содержание полезного компонента, угол падения и мощность залежи, себестоимость и производительность труда и др.). Метод позволяет на стадии ТЭО повысить достоверность выбора способов вскрытия и систем раз-

работки, горнотранспортного оборудования, определения рациональной величины основных фондов.

5. Изучены с применением теории случайных функций на базе фактических технико-экономических показателей технологические процессы открытой геотехнологии и работа горнотранспортного оборудования. Оценены новые научные данные - выходная дисперсия, корреляционная функция, спектральная плотность, период стабильной работы, период осуществления инновационных решений и др. На этой основе определены периоды стабильного функционирования основных технологических процессов. В результате установлено, что технологические процессы имеют возможность увеличить объемы работ на 726%.

6. Оценены с применением графика Лоренца для горнодобывающих предприятий резервы производства. Выявлено, что только на трех железорудных карьерах объемы добычи руды, выемки вскрыши и производительность труда могут быть увеличены в течение года соответственно на 275-715 тыс. т, 500-2170 тыс. м3 и 2,7-26,2%; на трех угольных разрезах - соответственно угля на 540-2500 тыс. т, вскрыши на 1590-3800 тыс. м3 и производительности труда на 2,9-22,4%.

7. Разработан новый метод оценки эффективности управления горным производством с учетом квалификации инженерно-технических работников, измеряемой количественным показателем (Чу), который учитывает стаж работы и должностной оклад. Установлено, что с увеличением Чу с 0,1 до 0,12 объем продукции возрастает на 4,9, коэффициент использования и производительность горнотранспортного оборудования - на 2,7 и 3,2, производительность труда — на 6,8, отношение темпа роста производительности труда к темпу роста заработной платы - на 7,1%.

8. Выявлено, что повышение эффективности горных предприятий происходит в основном за счет экстенсивных факторов (63,7%), интенсивная составляющая при этом составляет 36,3%. Оба фактора определяются прежде всего сложившимся использованием основных фондов (горнотранспортного оборудования), материальных и трудовых ресурсов.

9. Оценены с применением новых критериев основные направления инновационной деятельности горных предприятий. Установлено, что наибольшее влияние на чистый дисконтированный доход, индекс доходности и срок окупаемости капиталовложений оказывают цена МС, коэффициент дисконтирования, себестоимость МС и ставка налога на прибыль.

10. В диссертации разработаны новые показатели функционирования мирового рынка МС (коэффициент равномерности, коэффициент и период адаптации продуцентов МС к рынку и др.), которые позволяют целенаправленно осуществлять внутреннюю и внешнюю стратегию развития предприятия.

11. Установлено, что периоды стабильности цен на МС составляют для железных руд 3-5 лет, для коксующихся углей - 1,5, для энергетических - 0,7 года. Период адаптации к рынку составляет по производству железной руды 9,1, по экспорту 6,75 и импорту 6,3 года.

...... wihNA*!

БИБЛИОТЕКА Î С.Петербург S 33

OS МО un ■

1 08 «О ИТ ^

12. Инновационная деятельность отечественных горных предприятий в процессе их адаптации к мировому рынку МС возможна в режиме оперативных (в течение месяца), текущих (в течение года) и перспективных (в течение пятилетнего периода) мероприятий.

13. Разработанные инновационные решения для повышения эффективности горных предприятий с открытой геотехнологией внедрены в практику проектирования и горного производства и свидетельствуют о возможности их успешного функционирования в новых экономических условиях.

Выбор высоты уступа следует осуществлять по периодам работы карьеров. В период эксплуатации высота уступа определяется раздельно для вскрышных и добычных работ. Использование понятия модуль высоты уступа (высота уступа, соответствующая минимальным эксплуатационным затратам) дает возможность систематизировать уступы по высоте и сделать их унифицированными при отработке экскаваторами различных марок;

в период уменьшения цены МС следует высоту уступа увеличивать до величины, равной двум, трем модулям, так как при этом произойдет уменьшение текущего коэффициента вскрыши, горизонтального подвигания уступов и производительности по полезному ископаемому.

Буровзрывные работы. За счет изменения организации обуривания и уменьшения обводненности блоков на Соколовском карьере сменная производительность станков СБШ-250 МН увеличилась на 11,2, стойкость шарошечных долот - на 22,1%, стоимость бурения 1 м скважины уменьшилась на 18, себестоимость взрывных работ — на 2,7%; за счет применения оптимального объема взрывания горной массы (для железорудных карьеров 230-600 тыс. м3, для угольных разрезов 150-350 тыс. м3) и сокращения времени простоев одного бурового станка и одного экскаватора (ЭКГ-8И) экономический эффект составил 13,2 тыс. дол. в год.

Выемочно-погрузочные работы. Расширение области использования драглайнов на открытых разработках обеспечивает увеличение выемки полезного ископаемого, особенно из маломощных пластов на 250-300 тыс. т, повышает емкость отвалов на 25-30% за счет селективного складирования скальных и рыхлых пород. Экономический эффект на разрезе АО «Междуречье» от использования драглайна ЭКСГ-5Д при выемке угля из маломощного пласта I составил 193,9 тыс. дол.;

изменение параметров, схемы и организации ведения вскрышных работ на разрезе «Берлинский» ПО «Карагандауголь» позволило сократить количество драглайнов ЭШ-20/90 с четырех до трех.

Транспортные и отвальные работы. Определен резерв в транспортных средствах при изменяющейся дальности транспортирования и доказана целесообразность использования дорнита при строительстве транспортных коммуникаций на неустойчивом грунтовом основании, при наличии которого происходит уменьшение их деформации с 0,5-0,8 м до 0,3-0,4 м и увеличение скорости движения автосамосвалов на 4-7%; при использовании разработанных технологических схем и организации формирования и выполаживания откосов ярусов

дальность перемещения породы бульдозером сокращается в 2,5 раза, а уменьшение затрат достигает 0,76 дол. на 1 м3 складируемых пород;

организационно-технические мероприятия (технологические схемы отработки пластов, способ взрывания зарядов ВВ и др.) на разрезе АО «Междуречье» обеспечили сокращение потерь угля на 36,23 тыс. т и могут быть также использованы на других горных предприятиях.

Общий фактический экономический эффект от выполненных исследований на открытых разработках составил 3966,8 тыс. дол.

По теме диссертации опубликовано 79 работ, в том числе следующие:

1. Методические рекомендации по выбору высоты уступа на железорудных карьерах/Бурыкин СИ., Ткачев А.Ф.Свердловск:ИГД МЧМ СССР, 1973.- 44 с.

2. Методика определения высоты уступа на карьерах //Изв.вузов.Горн.журн.-1974.-№2.-С. 18-22. (соавтор Ткачев А.Ф.)

3. Анализ горнотехнических условий ведения работ на Соколовском карьере //Труды/ИГД МЧМ СССР-Свердловск 1976.-Вып.49.- С.59-63

4. Влияние глубины на технико-экономические показатели работы Соколовского карьера//Разработка глубоких горизонтов карьеров: Материалы III Всесоюзного научно-технического совещания: Тезисы докладов.-Киев: Нау-кова думка, 1977.-С.73-74.

5. Пути повышения эффективности буровзрывных работ на Соколовском карь-ере//Горн.журн.-1977.-№9.-С54-56 (соавтор Калашников А.Т.)

6. Перспективное планирование объемов вскрышных работ на карье-рах//Труды/ИГД МЧМ СССР.-Свердловск,1977.-Вып.53.- С.41-46. (соавтор Захаров Г.В.)

7. Определение организационно-технического уровня использования горно-трансиортного оборудования // Изв. вузов. Горн. журн.-1981.-№7.-С.46-51 (соавтор Жернаков Ю.И.)

8. Определение объема взрывания вскрышных пород на разрезе «Междуреченс-кий»//Добыча угля открытым способом.-М.: ЦНИЭИуголь.-1981.-№3.- С.8-9.

9. Опыт отработки маломощных пластов на разрезе «Междуреченский». Гали-муллин А.Т., Бурыкин СИ., Фазалов Г.Т., Дорохов В.И.:ЭИ/ЦНИИуголь.-М.,1984.- 19с.-(Сер.Добыча и переработка угля, вып.1).

10. Влияние горнотехнических условий разреза на эффективность работы экс-каваторов//Уголь Украины.-1984.-№9.-С 19-20.

11. Анализ работы горнотранспортного оборудования //Изв.вузов. Горн.журн.-1984.-№2.-С.56-59.

12.Анализ развития рабочей зоны на разрезах объединения «Кемеров-уголь»//Уголь.-1985.-№7.-С.25-26.

13. Оценка работы технологического транспорта на угольных разрезах// Промышленный транспорт.-! 986.-№8.-С30-31.

14. Способ взрывания зарядов ВВ:А.С. СССР №1294045 Е21 С 37/00 (Бурыкин СИ.). Опубл.БИ №19,10.07.99-С.541

15. Снижение потерь угля на разрезах Южного Кузбасса: ОИ/ЦНИЭИуголь.-М., 1987.-40с.-(Сер. Добыча угля открытым способом.№5).

16. Организационно-технические мероприятия по снижению потерь угля на разрезе «Междуреченский>>//Уголь.-1988.-№5 .-С.24-26.

17. А.С. №1419251 МКИ Г42 ДЗ/04, Е21 С37/12. Способ взрывного разрушения горных пород обводненного уступа/Прокопенко B.C., Бурыкин СИ., Богатырев А.В. и др. (СССР).-№ 4002673/22-03.

18. Интенсивность горного производства на разрезе «Междуреченский> //Уголь.-1988.-№ 11 .-С27-29.

19. Систематизация угольных разрезов ПО «Кемеровоуголь» по технико-экономическим показателям//Изв.вузов. Горн.журн. - 1989. - №3.-С48-52.

20. Выбор высоты вскрышных уступов на угольных разрезах// Уголь.-1989.-№7.-С29-31.

21. Использование плодородного слоя почвы при рекультивации земель: ОИ/ЦНИИцветмет экон. и информ.-М., 1992.-40с.-(Сер.0храна окруж. прир. среды и рацион, использование природа, ресурсов на предп. цвет, металлургии, № 1).

22. Рациональные способы складирования вскрышных пород на предприятиях цветной металлургии/Цветная металлургия-1993.-№6-7.- С20-25

23. Патент №200931901 РФ МКИ Е21С41/26. Способ формирования и рекультивации отвалов /Бурыкин СИ., Вознесенский М.Д.-4882957/03. Открытия и изобретения, 1994.-№5.

24. Выполаживание откосов отвалов при рекультивации нарушенных земель// Горн.журн.-1995 .-№6.-С.52-54.

25. Функционирование горных предприятий в условиях рыночных отношений// Горн.журн.-1995 .-№8-С Л 2-14.

26. Анализ стабильности качества и объемов добычи угля на разрезе «Между-реченский»// Проблемы геотехнологии и недроведения (Мельниковские чтения). Доклады международной конференции (6.-10.07.98): Т.2-Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 1998.-С.57-64.

27. Основы стратегии освоения минеральных ресурсов Урала. Екатеринбург: УрО РАН, 1999.-288 с. (соавторы Яковлев В.Л., Стахеев Н.Л.)

28. Показатели оценки функционирования мирового рынка минерального сы-рья//Горн.пром-ть.-2000-№5.-С.6-8.

29. Резервы горного производства на карьерах//Горн.журн.-2003.-№3-СЛ4-17.

30. Анализ и совершенствование горного производства открытых разработок. Екатеринбург: УрО РАН, 2ОО2.-242с.

31. Анализ спроса и предложений минерального сырья на мировом рынке// Горн, информ.-аналитич. бюлл. - М.: МГТУ - 2003. - №10. - С 74-76.

32. Прогнозирование изменения цен минерального сырья на мировом рынке// Горн. журн. - 2003. - №12. - СЗ-4.

33. Мировые запасы, производство и потребление минеральных ресурсов. Екатеринбург: УрО РАН, 2004. - 150 с. (соавтор Яковлев В.Л.).

Подписано в печать 11.08.2004 . Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 2л. Заказ УкШЬ . Тираж 100.

Отпечатано в ИПЦ «Издательство УрГУ». г. Екатеринбург, ул. Тургенева, 4.

»17512

РЫБ Русский фонд

2005-4 16101

Содержание диссертации, доктора технических наук, Бурыкин, Сергей Иванович

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ, ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ОТКРЫТОЙ ГЕОТЕХНОЛОГИИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Минеральные ресурсы, основные положения стратегии их освоения на открытых разработках.

1.2. Анализ и обобщение опыта проектирования горных предприятий с открытой геотехнологией.

1.3. Состояние изученности проблемы освоения минеральных ресурсов, цель и задачи исследования.

2. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИННОВАЦИОННЫХ РЕШЕНИЙ ДЛЯ ОТКРЫТОЙ

ГЕОТЁХНОЛОГИИ.

2.1. Горное предприятие с открытой геотехнологией как объект исследования.

2.2. Метод систематизации горнодобывающих предприятий.

2.3. Разработка методики исследования производственных процессов.

2.4. Метод определения организационно-технического уровня использования горнотранспортного оборудования.

2.5. Исследование количественных, качественных характеристик полезного ископаемого и недропользования на карьерах.

2.6. Методика оценки производственной деятельности и специализации технологических участков.

2.7. Методика определения резервов горного производства.

2.8. Определение эффективности управления горным производством.

Выводы.

3. ОБОСНОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ И ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИННОВАЦИОННЫХ РЕШЕНИЙ.

3.1. Исследование интенсивности горного производства.

3.2. Анализ себестоимости выемки полезного ископаемого и вскрышных пород.

3.3. Функционирование и эффективность горных предприятий в новых экономических условиях.

3.4. Исследование функционирования рынка минерального сырья.

3.5. Исследование изменения цены минерального сырья на мировом рынке.210 Выводы.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ГОРНОТЕХНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

НА ОТКРЫТЫХ РАЗРАБОТКАХ.

4.1. Влияние глубины работ на горнотехнические условия разработки месторождений.

4.2. Изучение закономерностей формирования рабочей зоны на железорудных карьерах.

4.3. Исследование закономерностей изменения горнотехнических условий на угольных разрезах.

4.4. Исследование особенностей ведения горных работ на глубоких карьерах.

Выводы.

5. РАЗРАБОТКА И РЕАЛИЗАЦИЯ ИННОВАЦИОННЫХ РЕШЕНИЙ

ДЛЯ ОТКРЫТОЙ ГЕОТЕХНОЛОГИИ.

5.1. Выбор оптимальной высоты уступа.

5.2. Планирование объемов вскрышных работ.

5.3. Разработка и внедрение инновационных решений для технологических процессов и горнотранспортного оборудования.

5.4. Сокращение потерь и засорения полезного ископаемого при разработке месторождений.

Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Разработка и внедрение инновационных решений для открытой геотехнологии при освоении рудных и угольных месторождений"

Развитие открытых горных работ характеризуется значительными объемами выемки горной массы с больших глубин. Так, в черной металлургии России и СНГ более двадцати карьеров имеют глубину свыше 250 м. Объем добычи железной руды этими карьерами достигает более 90% от общих объемов, вынимаемых открытым способом. В угольной промышленности около 43% разрезов имеют глубину более 150 м и на их долю приходится до 65% общей добычи угля.

С увеличением глубины карьеров ухудшаются горнотехнические условия разработки месторождений. Это послужило причиной для усложнения общей организации труда и ухудшения технико-экономических показателей (ТЭП) открытых горных работ.

Как показывает отечественный и зарубежный опыт, для улучшения ТЭП работы карьеров целесообразным является использование инновационных решений, особенно в условиях рыночной экономики, когда колебания в сбыте (по объемам, качеству и сортам) продукции, а также нестабильность других факторов, значительно снижают эффективность горного производства.

Кроме того, переход к новым рыночным условиям для отечественных предприятий характеризуется неопределенностью цен минерального сырья, сокращением минерально-сырьевой базы действующих карьеров, длительным отсутствием государственной поддержки, слабой конкурентностью, что свидетельствует о незначительной инвестиционной привлекательности и риске инвестирования.

Повышение эффективности открытой геотехнологии сводится, в первую очередь, к изысканию новых способов и методов организации горного производства, определяющих разработку решений по снижению негативного влияния глубины работ, реализацию резервов при функционировании предприятий и их адаптацию к новым экономическим условиям. Эти обстоятельства имеют большое значение для рудных карьеров и угольных разрезов, так как для эффективной их работы необходимо строгое технологическое соответствие между производственными подразделениями, которое достигается на основе рационального сочетания применяемого горнотранспортного оборудования.

В горнодобывающей промышленности, в том числе и на открытых разработках, недоиспользуются значительные мощности из-за диспропорций и несоответствия применяемой техники. Поэтому перед научно-исследовательскими организациями постоянно стоят задачи о переходе от создания разрозненных научно-технических решений к созданию систем машин и внедрению мероприятий по улучшению их работы для всех технологических процессов горного производства.

Решению проблемы «Разработка и внедрение инновационных решений для открытой геотехнологии при освоении рудных и угольных месторождений» посвящен комплекс выполненных научно-исследовательских работ для железорудной, меднорудной и угольной подотраслей горнодобывающей промышленности по тематическим планам институтов Горного дела УрО РАН, Унипро-медь, УкрНИИпроект.

Цель работы заключается в разработке научно обоснованного комплекса технических, технологических и организационных инновационных решений для открытой геотехнологии, включающих изменение способов осуществления производственных процессов, организации и планирования выемки горной массы, организации работы горнотранспортного оборудования, выбор оптимальных параметров систем разработки при колеблемости цены минерального сырья на мировом рынке.

Идея работы состоит в реализации существующих резервов, выявленных на основе системного подхода, учета взаимосвязей горного производства, и использовании инновационных решений для открытой геотехнологии при освоении рудных и угольных месторождений с учетом изменения внешней экономической среды.

Методы исследований: системный анализ и научное обобщение теоретических и экспериментальных работ отечественных и зарубежных исследователей, натурные наблюдения и эксперименты, дедуктивный и индуктивный методы, методы теории вероятностей, экономико-математическое моделирование и технико-экономический анализ.

Основные научные положения, представленные к защите:

1. Горные предприятия с открытой геотехнологией на всех стадиях существования испытывают на себе большое влияние совокупности различного рода случайных факторов. Действие этих факторов является объективно закономерным и приводит к изменению основных параметров ведения горных работ (сокращение ширины рабочей площадки, скорости горизонтального подвигания уступов, увеличение угла рабочего борта, сложности по приведению уступов в предельное положение и т.д.) и технико-экономических параметров предприятий в целом.

2. Технико-экономические показатели работы горных предприятий, полученные в проектных решениях при объективно недостаточной информации, необходимо корректировать с учетом анализа фактических ТЭП на базе теории вероятностей, так как последние наиболее полно отражают существующие горнотехнические, технологические, организационные и экономические условия функционирования открытых горных работ.

3. В условиях изменения внешней экономической среды эффективное функционирование горных предприятий возможно за счет своевременного сосредоточения всех ресурсов, включающих использование интенсивных и экстенсивных факторов, резервов, оптимальных элементов систем разработки и организации ведения горных работ.

4. Методика оценки производственных процессов и работы горнотранспортного оборудования, базирующаяся на фактической информации и использовании корреляционных функций и спектральной плотности, обеспечивает определение таких показателей, как степень влияния и участия коротко-, средне-и длиннопериодных колебаний ТЭП, периоды стабильной работы и периоды времени для осуществления инновационных решений в соответствии с изменением цены минерального сырья.

5. Оценка открытой геотехнологии должна осуществляться комплексно, в том числе с использованием разработанных в диссертации методов, позволяющих определить резервы на карьерах, организационно-технический уровень использования горнотранспортного оборудования, влияние интенсивности и экстенсивности ведения горных работ на эффективность горного производства.

6. Применение совокупности существующих и дополнительно разработанных в диссертации методов по оценке каждого производственного звена и процесса обеспечивает разносторонний подход для обнаружения «узких мест», установления причин их возникновения и разработки мероприятий по предупреждению появления и ликвидации «узких мест» на горных предприятиях.

Достоверность научных положений подтверждается: представительным объемом фактических показателей (более 1 млн статистических единиц информации) функционирования рудных карьеров, угольных разрезов и мирового рынка минерального сырья за 1971-2002 гг.; соответствием результатов теоретических исследований основным апробированным практикой научным положениям открытой геотехнологии; натурными наблюдениями и хронометражными измерениями работы горнотранспортного оборудования в широком диапазоне видов и марок (буровых станков механического и термического бурения, экскаваторов типа механических лопат и драглайнов, отечественных и зарубежных роторных экскаваторов, электровозов и тяговых агрегатов, автосамосвалов грузоподъемностью 27-120 т) в различных условиях их работы; оценкой установленных зависимостей с ошибкой не более 10-15% при доверительной вероятности 95%; положительными результатами внедрения технических, технологических и организационных решений, выразившимися в реальном повышении эффективности работы рудных карьеров и угольных разрезов.

Научная новизна заключается в развитии методов анализа и оценки повышения эффективности и конкурентоспособности горных предприятий в новых экономических условиях, в том числе: в целях определения реальных инновационных возможностей для открытой геотехнологии и организации производства научно обосновано и раскрыто влияние случайных факторов, воздействующих на горные предприятия как на закономерное явление, приводящее на практике к изменению параметров и текущих показателей их работы и вызывающих необходимость разработки мероприятий для повышения научно-технического и организационного уровня производства; впервые для технологических процессов и работы горнотранспортного оборудования с использованием корреляционной функции и спектральной плотности определено влияние и долевое участие в дисперсии коротко-, средне- и длиннопе-риодных колебаний показателей; установлены периоды стабильной работы и периоды осуществления инновационных решений; для многоцелевого использования расширена возможность метода определения резервов горного производства с применением графика Лоренца; впервые исследовано на примере угольных разрезов влияние интенсивных и экстенсивных факторов на эффективность ведения горных работ; выполнена систематизация горных предприятий на основе разработанного в диссертации метода, предполагающего использование вариации основных технико-экономических показателей; установлена степень влияния цены МС, коэффициента дисконтирования, себестоимости производства минерального сырья и ставки налога на прибыль на чистый дисконтированный доход, индекс доходности и срок окупаемости капиталовложений; обоснованы рациональные условия и области применения инновационных решений для улучшения ТЭП работы горных предприятий при изменении внешней экономической среды.

Научное значение работы заключается в следующем: создан метод систематизации горных предприятий, основанный на учете вариации фактических основных технико-экономических показателей, чем развиты научные представления об изменчивости параметров предприятий; раскрыты применительно к открытой геотехнологии новые области применения теории случайных функций тем, что разработаны методики оценки функционирования производственных процессов и горнотранспортного оборудования, основанные на определении корреляционной функции, спектральной плотности, коэффициента равномерности, периода стабильной работы и периода «сглаживания» показателей, позволяющих осуществлять инновационные решения с учетом изменения внешней экономической среды; научно обоснованы и установлены зависимости, дополнительно характеризующие функционирование рынка и стран-продуцентов минерального сырья: коэффициенты равномерности и адаптации по объемам, цене и качеству минерального сырья при экспорте и импорте; для определения объемов экспорта и импорта, периода адаптации к рынку; разработаны методы определения вероятности изменения цены в краткосрочном (в течение месяца) и долгосрочном (в течение года) периодах и возможного ущерба при экспорте в зависимости от колебания цены минерального сырья; развито понимание научно-технического прогресса в области открытой геотехнологии - обоснована возможность и целесообразность использования инновационных решений для улучшения технико-экономических показателей работы горных предприятий при изменении внешней экономической среды.

Практическая ценность работы.

1. Разработаны и использованы методики для определения эффективности производственных процессов и работы горнотранспортного оборудования.

2. Создан комплекс дополнительных показателей для характеристики функционирования рынка минерального сырья.

3. Разработан метод систематизации горных предприятий, который может быть использован на стадии ТЭО при выборе способов вскрытия и систем разработки, горнотранспортного оборудования, величины основных фондов и др.

4. Получены зависимости для планирования объемов вскрышных работ и работ по заоткоске уступов с учетом затрат на их осуществление.

5. Разработан и внедрен способ взрывания зарядов ВВ, созданы способы взрывного разрушения горных пород обводненного уступа, формирования и рекультивации отвалов, использование которых позволило сократить потери полезных ископаемых и обводненность блоков при ведении буровзрывных работ.

6. Разработаны технологические схемы, организация складирования пород различной геохимической активности и выполаживания откосов отвалов с целью уменьшения затрат на последующую рекультивацию.

7. Создана матрица и определена продолжительность сроков осуществления инновационных решений на горных предприятиях.

Личный вклад автора состоит: в обосновании, постановке задач и способов их решения для оценки эффективности открытой геотехнологии с использованием теории случайных функций и получении на ее основе новых показателей технологических процессов и горнотранспортного оборудования: корреляционной функции, спектральной плотности, периода стабильной работы и периода «сглаживания»; в разработке методов определения организационно-технического уровня использования горнотранпортного оборудования, эффективности управления производством инженерно-техническими работниками; в обосновании и разработке дополнительных показателей функционирования рынка минерального сырья и адаптации горных предприятий в новых экономических условиях; в разработке и внедрении инновационных мероприятий на открытых разработках.

Реализация результатов работы. Основные результаты теоретических исследований положены в основу рекомендаций и инновационных решений для повышения эффективности горных предприятий (Качканарский, Соколовско

Сарбайский, Коршуновский горно-обогатительные комбинаты, разрезы АО «Междуречье», Бачатский, Сибиргинский ПО «Кемеровуголь», Богатырь ПО «Экибастузуголь»). Рекомендации автора использованы проектными организациями Уралгипроруда, Карагандагипрошахт.

Отдельные положения диссертации использованы при разработке региональной программы развития рудно-сырьевой базы металлургической промышленности Свердловской области «Руда Урала» до 2005 года и концепции «Развитие горнорудных предприятий горно-металлургического комплекса Свердловской области на период до 2015 года», которые были одобрены Постановлениями Правительства Свердловской области.

Апробация результатов работы. Основные положения и результаты работы опубликованы в технических периодических изданиях, докладывались на конференции «Проблемы промышленного развития северных районов Красноярского края» (Красноярск, 1971 г.), на III Всесоюзном научно-техническом совещании «Разработка глубоких горизонтов карьеров» (Днепропетровск, 1976г.), на Всесоюзной научно-практической конференции «Ускорение социально-экономического развития Урала» (Свердловск, 1989 г.), на международной конференции «Проблемы геотехнологии и недроведения» (Мельниковские чтения, Екатеринбург, 1998 г.), международной научно-технической конференции «Уральская металлургия на рубеже тысячелетий» (Челябинск, 1999 г.), на совещаниях и ученых советах в институтах Гипроруда, Уралгипроруда, Уни-промедь, УкрНИИпроект, на технических совещаниях горных предприятий.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 79 работ, в том числе 3 монографии, 7 брошюр, 2 авторских свидетельства и один патент на изобретения.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, изложенных на 337 страницах машинописного текста, в том числе содержит 54 рисунка, 67 таблиц, список использованных источников из 212 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Геотехнология(подземная, открытая и строительная)", Бурыкин, Сергей Иванович

Основные выводы и рекомендации сводятся к следующему.

1. Установлено, что при функционировании горных предприятий с открытой геотехнологией на ее технико-экономические показатели оказывает большое влияние совокупность различного рода внутренних (горногеологические, горнотехнические и др.) и внешних (цена минерального сырья) факторов, которые имеют вероятностный характер и не совпадают между собой во времени.

2. Рекомендуется корректировать проектные технико-экономические показатели, отличающиеся своей детерминированностью, с учетом внутренних и внешних факторов, характеристики которых используются при оптимизации параметров открытой геотехнологии и разработки инновационных решений для повышения эффективности и конкурентоспособности горных предприятий.

3. В развитие теоретических основ открытых разработок обоснованы концептуальные положения оптимизации параметров геотехнологии в новых экономических условиях, заключающиеся в разработке таких решений, которые позволяют обеспечить наилучшее сочетание во времени вероятностных характеристик изменения внутренних и внешних факторов и на этой основе осуществить мобилизацию внутрипроизводственных резервов горного предприятия.

4. Разработан метод систематизации горных предприятий, основанный на использовании вариации ТЭП их работы (объемы выемки полезного ископаемого и вскрыши, содержание полезного компонента, угол падения и мощность залежи, себестоимость и производительность труда и др.). Метод позволяет на стадии ТЭО повысить достоверность выбора способов вскрытия и систем разработки, горнотранспортного оборудования, определения рациональной величины основных фондов.

5. Изучены с применением теории случайных функций на базе фактических технико-экономических показателей технологические процессы открытой геотехнологии и работа горнотранспортного оборудования. Оценены новые научные данные - выходная дисперсия, корреляционная функция, спектральная плотность, период стабильной работы, период осуществления инновационных решений и др. На этой основе определены периоды стабильного функционирования основных технологических процессов. В результате установлено, что технологические процессы имеют возможность увеличить объемы работ на 726%.

6. Оценены с применением графика Лоренца для горнодобывающих предприятий резервы производства. Выявлено, что только на трех железорудных карьерах объемы добычи руды, выемки вскрыши и производительность труда могут быть увеличены в течение года соответственно на 275-715 тыс. т, 500-2170 тыс. м и 2,7-26,2%; на трех угольных разрезах - соответственно угля на 540-2500 тыс. т, вскрыши на 1590-3800 тыс. м3 и производительности труда на 2,9-22,4%.

7. Разработан новый метод оценки эффективности управления горным производством с учетом квалификации инженерно-технических работников, измеряемой количественным показателем (Чу), который учитывает стаж работы и должностной оклад. Установлено, что с увеличением Чу с 0,1 до 0,12 объем продукции возрастает на 4,9, коэффициент использования и производительность горнотранспортного оборудования - на 2,7 и 3,2, производительность труда - на 6,8, отношение темпа роста производительности труда к темпу роста заработной платы - на 7,1%.

8. Выявлено, что повышение эффективности горных предприятий происходит в основном за счет экстенсивных факторов (63,7%), интенсивная составляющая при этом составляет 36,3%. Оба фактора определяются прежде всего сложившимся использованием основных фондов (горнотранспортного оборудования), материальных и трудовых ресурсов.

9. Оценены с применением новых критериев основные направления инновационной деятельности горных предприятий. Установлено, что наибольшее влияние на чистый дисконтированный доход, индекс доходности и срок окупаемости капиталовложений оказывают цена МС, коэффициент дисконтирования, себестоимость МС и ставка налога на прибыль.

10. В диссертации разработаны новые показатели функционирования мирового рынка МС (коэффициент равномерности, коэффициент и период адаптации продуцентов МС к рынку и др.), которые позволяют целенаправленно осуществлять внутреннюю и внешнюю стратегию развития предприятия.

11. Установлено, что периоды стабильности цен на МС составляют для железных руд 3-5 лет, для коксующихся углей - 1,5, для энергетических - 0,7 года. Период адаптации к рынку составляет по производству железной руды 9,1, по экспорту 6,75 и импорту 6,3 года.

12. Инновационная деятельность отечественных горных предприятий в процессе их адаптации к мировому рынку МС возможна в режиме оперативных (в течение месяца), текущих (в течение года) и перспективных (в течение пятилетнего периода) мероприятий.

13. Разработанные инновационные решения для повышения эффективности горных предприятий с открытой геотехнологией внедрены в практику проектирования и горного производства и свидетельствуют о возможности их успешного функционирования в новых экономических условиях.

Выбор высоты уступа следует осуществлять по периодам работы карьеров. В период эксплуатации высота уступа определяется раздельно для вскрышных и добычных работ. Использование понятия модуль высоты уступа высота уступа, соответствующая минимальным эксплуатационным затратам) дает возможность систематизировать уступы по высоте и сделать их унифицированными при отработке экскаваторами различных марок; в период уменьшения цены МС следует высоту уступа увеличивать до величины, равной двум, трем модулям, так как при этом произойдет уменьшение текущего коэффициента вскрыши, горизонтального подвигания уступов и производительности по полезному ископаемому.

Буровзрывные работы. За счет изменения организации обуривания и уменьшения обводненности блоков на Соколовском карьере сменная производительность станков СБШ-250 МН увеличилась на 11,2, стойкость шарошечных долот - на 22,1%, стоимость бурения 1 м скважины уменьшилась на 18, себестоимость взрывных работ - на 2,7%; за счет применения оптимального объема взрывания горной массы (для железорудных карьеров 230-600 тыс. м3, для угольных разрезов 150-350 тыс. м ) и сокращения времени простоев одного бурового станка и одного экскаватора (ЭКГ-8И) экономический эффект составил 13,2 тыс. дол. в год.

Выемочно-погрузочные работы. Расширение области использования драглайнов на открытых разработках обеспечивает увеличение выемки полезного ископаемого, особенно из маломощных пластов на 250-300 тыс. т, повышает емкость отвалов на 25-30% за счет селективного складирования скальных и рыхлых пород. Экономический эффект на разрезе АО «Междуречье» от использования драглайна ЭКСГ-5Д при выемке угля из маломощного пласта I составил 193,9 тыс. дол.; изменение параметров, схемы и организации ведения вскрышных работ на разрезе «Борлинский» ПО «Карагандауголь» позволило сократить количество драглайнов ЭШ-20/90 с четырех до трех.

Транспортные и отвальные работы. Определен резерв в транспортных средствах при изменяющейся дальности транспортирования и доказана целесообразность использования дорнита при строительстве транспортных коммуникаций на неустойчивом грунтовом основании, при наличии которого происходит уменьшение их деформации с 0,5-0,8 м до 0,3-0,4 м и увеличение скорости движения автосамосвалов на 4-7%; при использовании разработанных технологических схем и организации формирования и выполаживания откосов ярусов дальность перемещения породы бульдозером сокращается в 2,5 раза, а уменьшение затрат достигает 0,76 дол. на 1 м3 складируемых пород; организационно-технические мероприятия (технологические схемы отработки пластов, способ взрывания зарядов ВВ и др.) на разрезе АО «Междуречье» обеспечили сокращение потерь угля на 36,23 тыс. т и могут быть также использованы на других горных предприятиях.

Общий фактический экономический эффект от выполненных исследований на открытых разработках составил 3966,8 тыс. дол.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе на основании выполненных автором исследований разработаны методы оценки и оптимизации параметров открытой геотехнологии, обосновывающие технические, технологические и организационные инновационные решения, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие научно-технического прогресса, в том числе определение и практическое использование резервов, планирование и управление горным производством, изменение элементов систем разработки, и которые существенно улучшают технико-экономические показатели железорудных карьеров и угольных разрезов.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора технических наук, Бурыкин, Сергей Иванович, Екатеринбург

1. Яковлев B.JL, Бурыкин С.И. Мировые запасы, производство и потребление минеральных ресурсов. Екатеринбург: Уро РАН, 2004. - 150 с.

2. Березий А.Е. Возможные направления Российско-Канадского сотрудничества в освоении минеральных ресурсов // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. 2002 - Спец. выпуск, февраль.

3. Яковлев B.JL, Бурыкин С.И., Стахеев H.JI. Основные положения концепции освоения минеральных ресурсов Урала: Препринт / ИГД УрО РАН. -Екатеринбург, 1995. 78 с.

4. Неженский И.А., Павлова И.Г. Методические основы оценки стоимости российских недр // 1995. - № 4. - С. 13-18.

5. Яковлев B.JI., Бурыкин С.И. К вопросу об оценке стоимости минеральных ресурсов в недрах // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. 1997 - №5. - С. 36-37.

6. Яковлев B.JL, Бурыкин С.И., Стахеев H.JI. Основы стратегии освоения минеральных ресурсов Урала. Екатеринбург: УрО РАН, 1999. - 278 с.

7. Олдак Н.Г. Равновесное природопользование: взгляд экономиста. -Новосибирск: Наука 1983. 57 с.

8. Каганович С.Я. Экономика минерального сырья. М.: Недра, 1985.168 с.

9. Приваловская Г.А., Рунова Т.Г. Территориальная организация промышленности и природные ресурсы СССР. М.: Наука, 1980. - 253 с.

10. Басилия И.Т. Освоение минеральных ресурсов и региональное развитие: Препринт / ВНИИ системных исследований. М., 1987. - 60 с.

11. Яковлев B.JL, Бурыкин С.И. Состояние и перспективы минерально-сырьевой базы металлургической промышленности Урала // Уральская металлургия на рубеже тысячелетий: Международ, науч.-техн. конф.: Тез. докл. Челябинск: ЮурГУ, 1999. - С. 7-9.

12. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов (вторая редакция). М.: Экономика, 2000. - 421 с.

13. Минеральное сырье и экономика материальных и энергетических ресурсов / Астахов А.С., Бакшеев O.JI., Арбатов А.А. и др. Под ред. Астахова А.С. М.: Недра, 1986. - 335 с.

14. Яковлев В.Л., Бурыкин С.И. Использование минеральных ресурсов Урала // Проблемы геотехнологии и недроведения (Мельниковские чтения): Докл. международ, конф. (6-10 июля 1998 г.): Т. 2 Екатеринбург: УрО РАН, 1998.-С. 15-24.

15. Бурыкин С.И. Анализ и совершенствование горного производства открытых разработок. Екатеринбург: УрО РАН, 2002. - 242 с.

16. Howard I/ Hartman / SME Mining Engineering Haard-Book Society for Mining, Metallurgy and Exploration. Inc / Litteran / 2-nd Edition. - Colorado, 1992/ -Vol. 1.

17. Бурыкин С.И. Резервы горного производства на карьерах // Горн, журн. 2003. - № З.-с. 14-17.

18. Нормы технологического проектирования горнодобывающих предприятий черной металлургии с открытым способом разработки. JL: Гипрору-да, 1977.-456 с.

19. Пожарицкий K.J1. Основы оценки месторождений полезных ископаемых и рудников // Горн. журн. 1957.- № 9. - С. 3-9.

20. Володомонов Н.В. Горная рента и принципы оценки месторождений. М.: Металлургиздат, 1959. - 57 с.

21. Мацко Н.А. Разработка методов оценки и управления динамической доступностью минерально-сырьевых ресурсов: Автореф. дис. д-ра техн. наук / ИПКОН РАН. М., 2002. - 34 с.

22. Федоренко Н.П. Экономические проблемы оптимизации природопользования. М.-.ЦЭМИ АН СССР, 1970. - 42 с.

23. Каргажанов З.К., Жансеитов Ш.Ф. Нормативные затраты в горной промышленности. М.: Недра, 1976. - 51 с.

24. Яковец Ю.В. Цены в плановом хозяйстве. М.: Экономика, 1974.127 с.

25. Экономика минерального сырья и геологоразведочных работ / Под ред. чл.-корр. АН СССР М.И. Агошкова. -М.: Недра, 1976.

26. Астахов А.С. Экономика разведки, добычи и переработки полезных ископаемых (геоэкономика). М.: Недра, 1991. - 316 с.

27. Хохряков B.C. Экономическая оценка вариантов открытой разработки с учетом фактора времени: Учеб. пособие Свердловск: СГИ.- 1969. - 37 с.

28. Трубецкой К.Н., Пешков А.А., Мацко Н.А. Методы оценки эффективности инвестиций горных предприятий // Горн. журн. 1993. - № 2. - С. 3-11.

29. Трубецкой К.Н., Пешков А.А., Мацко Н.А. Определение области применения способов разработки крутопадающих залежей с использованием заранее сформированного выработанного пространства карьера // Горн. журн. -1994. -№ 1.-С. 51-59.

30. Трубецкой К.Н., Пешков А.А., Мацко Н.А. Современные методы оценки экономической эффективности применения новой горной техники // Горн. журн. 1995. - № 3. - С. 17-23.

31. Хохряков B.C. Оценка эффективности инвестиционных проектов открытых горных разработок. Екатеринбург: УГГГА, 1996. - 180 с.

32. Corlett A.V. Valuation formulae // Canadian Mining Journal. 1967. Vol. 88.-No. 8.-P. 5-8.

33. Мельников H.B., Симкин Б.А. Обоснование и выбор основных параметров буровых станков для открытых работ. М.: Углетехиздат, 1957. - 40 с.

34. Буткин в.Д. Научные основы технологии высокопроизводительного бурения на открытых разработках угольной промышленности: Автореф. дис. . д-ра техн. наук / ИПКОН. М., 1979. - 38 с.

35. Основные закономерности процесса термического расширения скважин // Гончаров С.А., Вяткин Н.Л., Калинин Н.Ф. и др. / Горн. журн. 1998. -№ 6. - С. 27-29.

36. Кутузов Б.Н., Тихомиров А.П. Цветная металлургия // Совершенствование буровзрывных работ в горном деле. М.: Недра, 1976. - С. 32-36. -(Взрывное дело № 77/34).

37. Бурыкин С.И. Исследование повышения эффективности работы станков шарошечного бурения с использованием математических методов // Труды /ИГД МЧМ СССР. Свердловск, 1970. - вып. 33. - С. 21-27.

38. Tamrock launch 16 tonne drill rig // Mine and Quarry. 1997. - Vol. 26/ -No. 7.-P. 20.

39. Кутузов Б.Н. Разрушение горных пород взрывом: Учебник для вузов. 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Изд-во МГИ, 1992. - 516 с.

40. Ефремов Э.И. Взрывание с внутрискважинными замедлениями. Киев: Наукова думка, 1971. - 170 с.

41. Кутузов Б.Н. Взрывное дело. -М.: Недра, 1980. 271 с.

42. Кутузов Б.Н. Взрывное и механическое разрушение горных пород. -М.: Недра, 1973.-311 с.

43. The use of high density ammonium nitrate mini-drill blasting agents to reduce drilling and blasting costs / Adams J.C., Irwin R. // Int. J/ Rock Mech. and Mining Sci. and Geomech. Abstr. 1994. - Vol. 31/ - No. 6. - p. 309A.

44. Optimal blast fragmentation / Djordjevic Nenad // Mining Magazine -1998. Vol. 178.-No. 2.-P. 121-125.

45. Ташкинов A.C. Оценка неоднородности строения уступов при открытой разработке угольных месторождений. // Уголь 1990. - № 10. - С. 58-59.

46. Ташкинов А.С. Методическое обеспечение задач управления качеством взрывной подготовки пород при открытой угледобыче. // Уголь. 1993. -№ 7 - С. 92-94.

47. Ларионов Н.А. Повышение производительности экскаваторов ЭКГ-8И. // Горн. журн. 1962. - № 11. с. 23-25.

48. Пахомов Н.М. Определение производительности экскаватора в зависимости от степени дробления горных пород. // Шахтное строительство.1962.-№ 1.-С. 3-7.

49. Бурыкин С.И. Исследование влияния высоты уступа на эффективность горных работ: Дис. . канд. техн. наук / МГМИ. Магнитогорск, 1973. -152 с.

50. Синанян P.P., Григорян Н.А. Исследование влияния метода и масштаба взрывных работ на производительность экскаватора // Труды / НИГМИ.

51. Ереван, 1965.-Вып. V. С. 31-37.

52. Мустафина A.M. Рациональные элементы рабочего места экскаватора при работе на автомобильный транспорт на Соколовском карьере // Труды / ИГД АН Каз.ССР. Алма-Ата, 1960. - № 4. - С. 12-17.

53. Самородов Ю.П. Взаимосвязь параметров перегружателя с шириной заходки и схемой образования отвала при разработке мощных угольных пластов КАТЭКа. // «Научн. сообщ. Ин-т горн, дела им. А.А. Скочинского», 1984. №226. - С.36-42.

54. Самородов Ю.П. Выбор элементов технол. схемы разработки месторождений с большой мощностью угольных пластов. // «Научн. сообщ. Ин-тгорн, дела им. А.А. Скочинского», 1982. -№211. С.9-15.

55. Мельников Н.Н. Применение драглайнов в сочетании с транспортом вскрыши // Научные сообщения / ИГД им. А.А. Скочинского. М., 1974. - № 124.-С. 17-23.

56. Трубецкой К.Н. Технология применения и параметры карьерных погрузчиков. М.: Недра, 1985. - 264 с.

57. Трубецкой К.Н., Леонов Е.Р., Панкевич Ю.Б. Комплексы мобильного оборудования на открытых горных работах. М.: Недра, 1990. - 225 с.

58. Беляков Ю.И. Проектирование экскаваторных работ. М.: Недра, 1983.-349 с.

59. Максимчук А.Г. Влияние массовых взрывов на простои горнотранспортного оборудования // Разработка рудн. месторождений: Респ. межвед. научно-техн. сб. Киев: Техника, 1969. - Вып. 7. - С. 105-107.

60. Мельников Н.В., Мельников Н.Н. Использование шагающих драглайнов для интенсификации разработки угольных и железорудных месторождений. // Открытые горные работы. М.: Недра, 1967. - С. 43-53.

61. Using draglines to strip overburden in the Powder River Basin / Moutich R.// Int. Abstr. 1994. - Vol. 31. - No. 6. - P. 31 OA.

62. Ильин С.А. Развитие гравитационного транспорта на нагорных карьерах // Горн. журн. 1996. - № 7-8. - С. 53-57.

63. Яковлев B.JI. Теоретические основы выбора транспорта рудных карьеров: Дис. . д-ра техн. наук / ИГД МЧМ СССР. Свердловск, 1978. - 421 с.

64. Потапов М.Г. Карьерный транспорт. М.: Недра, 1980. - 264 с.

65. Васильев М.В., Сироткин 3.JL, Смирнов В.П. Автомобильный транспорт карьеров. М.: Недра, 1973. - 279 с.

66. Лель Ю.И. Организация работы сборного автотранспорта с учетом надежности смежных транспортных звеньев // Сб.научн.тр./ИГД МЧМ СССР.-Свердловск, 1987.-вып.79.-С. 14-18.

67. Лель Ю.И. Проблемы повышения энергетической эффективности открытой разработки месторождений полезных ископаемых // Проблемы геотехнологии и недроведения (Доклады междунар. конф.-Т.2-Екатеринбург УрО РАН, 1998-С. 118-121.

68. Васильев М.В., Яковлев В.Л. Научные основы проектирования карьерного транспорта. М.: Наука, 1976. - 202 с.

69. Lightweight revolution / Porter Dave // World Mining Equip. 1977. -Vol. 21. - No. 6.-P. 39-42

70. Галкин В.А. Технологические основы проектирования и планирования грузопотоков на рудных карьерах с автомобильным транспортом.: Дис.д-ра техн. наук / МГМИ. Магнитогорск, 1991.-271 с.

71. Галкин В.А., Довженок А.С., Сидоренко В.Н. Энергозатраты на транспортирование пород карьерными автосамосвалами / Изв. ВУЗов. Горн, журн. 1967. - № 7. - С. 62-65.

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

73. Демин A.M., Шушкина О.И. Напряженное состояние и устойчивость отвалов в карьерах. М.: Недра, 1978. - 159 с.

74. Рубан А.Д., Захаров В.Н., Строк Н.И. Новые подходы к прогнозированию и предотвращению горно-геологических осложнений в очистных выработках. // Научн. сообщ. / ИГД им. А.А. Скочинского. М.: 1998. - № 308. - С. 27-41.

75. Пособие по проектированию автомобильных отвалов. М.: Цветме-тинформация, 1990. - 88 с.

76. Чаплыгин Н.Н. Ресурсосбережение и обеспечение экологической безопасности горного производства. В сб.: Актуальные проблемы освоения месторождений и использования минерального сырья. М.: Изд. МГГУ, 1993. -С. 237-247.

77. Панфилов Е.И. О концепции влияния природной среды и климата на функционирование минерально-промышленного комплекса. В сб.: Актуальные проблемы освоения месторождений и использования минерального сырья. -М.: Изд. МГГУ, 1993. С.248-255.

78. Горлов В.Д. Рекультивация земель на карьерах. М.: Недра, 1981.260 с.

79. Дриженко А.Ю. Восстановление земель при горных разработках. М.: Недра, 1985.-241 с.

80. Рекультивация земель на предприятиях цветной металлургии. / Симаков Н.В., Бурыкин С.И., Щетинин Г.И., Филимонов Ю.К. — М.: Цветметинфор-мация, вып. 5 1990. - 72 с.

81. Бурыкин С.И. Использование плодородного слоя почвы при рекультивации земель. М.: Цветметинформация, вып. 1. - 1992. - 40 с.

82. Томаков П.И., Коваленко B.C. Рациональное землепользование при открытых горных работах. М.: Недра, 1984. - 231 с.

83. Теория и практика открытых разработок / Под ред. акад. Н.В. Мельникова. М.: Недра, 1973. 635 с.

84. Шешко Е.Ф. Открытая разработка месторождений полезных ископаемых. — М.: Углетехиздат, 1957. 495 с.

85. Научные основы проектирования карьеров / Под ред. В.В. Ржевского, М.Г. Новожилова, Б.П. Юматова. М.: Недра 1971. - 598 с.

86. Анистратов Ю.И. Технология открытых горных работ. Учебник для вузов. М.: Недра, 1995. - 216 с.

87. Анистратов Ю.И. Технология открытой добычи руд редких и радиоактивных металлов: Учеб. М.: Недра, 1988. - 429 с.

88. Ржевский В.В. Процессы открытых горных работ. 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Недра, 1978.- 541 с.

89. Ржевский В.В. Открытые горные работы: Часть 1 и 2. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1985. - 509 и 549 с.

90. Арсентьев А.И. Определение производительности и границ карьеров. -М.: Недра, 1970.-320 с.

91. Виницкий К.Е. Оптимизация технологических процессов на открытых горных разработках. М.: Недра, 1976. - 280 с.

92. Томаков П.И. Структуры комплексной механизации карьеров с техникой цикличного действия. М.: Недра, 1976. - 232 с.

93. Ильин С.А. Нагорные карьеры мира. 4.1. Нагорные карьеры дальнего зарубежья. М.: ИАЦТН, 1993. - 224 с.

94. Демин A.M., Трубецкой К.Н., Зуев В.И. Разработка рудных месторождений открытым способом: Учебник для техникумов. М.: Недра, 1070. - 216с.

95. Щелканов В. А. Комбинированная разработка рудных месторождений. -М.: Недра, 1974.-317 с.

96. Каплунов Д.Р. О принципах проектирования комбинированной разработки месторождений при комплексном освоении недр. В сб.: Актуальные проблемы освоения месторождений и использования минерального сырья. М.: Изд. МГГУ, 1993. С. 133-146.

97. Рыльникова М.В. Обоснование параметров комбинированной геотехнологии освоения медно-колчеданных месторождений Урала: Автореф. дис. д-ра техн. наук / ИПКОН РАН. М., 1999 - 35 с.

98. Каплунов Д.Р., Чаплыгин Н.Н., Рыльникова М.В. Принципы проектирования комбинированных технологий при освоении крупных месторождений твердых полезных ископаемых. // Горн. журн. 2003. - № 12. - С. 21-25.

99. Хохряков B.C. Открытая разработка месторождений этапами // Изв. ВУЗов. Горн.журн. 1965. - № 10. - С. 19-22.

100. Истомин В.В. О режиме открытых горных работ и его экономической оценке // Горные науки и промышленность. М.: Недра, 1989. - С. 251-258.

101. Истомин В.В. Исследование горных работ на рудных карьерах. Автореф. . дисс. д-ра техн. наук / М.: МГГУ, 1991.-32 с.

102. Гальянов А.В.,Муратов Х.Ш., Василец Н.В. и др. Методика нормирования потерь руды на горнодобывающих предприятиях черной металлургии Урала, Сибири, Казахстана // Труды / ИГД МЧМ СССР. Свердловск, 1976. -Вып. 49. - С. 24-28.

103. Байков Б.Н. Снижение потерь и разубоживания на карьерах цветной металлургии. М.: Недра, 1977. - 296 с.

104. Секисов Г.В. Повышение полноты выемки и качества руд на карьерах. Фрунзе: Илим, 1970. - 186 с.

105. Грачев Ф.Г. Управление качеством сырья на горнорудных предприятиях. М.: Недра, 1977. - 208 с.

106. Ломоносов Г.Г. Формирование качества руды при открытой добыче. -М.: Недра, 1975.-224 с.

107. Юматов В.Н., Байков В.Н., Смирнов В.П. Открытая разработка сложноструктурных месторождений цветных металлов. М.: Недра, 1973. -192 с.

108. Бастан П.П., Азбель Е.И., Ключкин Е. Теория и практика усреднения руд. М.: Недра, 1979. - 255 с.

109. Бастан П.П., Волошин Н.Н. Усреднение руд на горнодобывающих предприятиях. -М.: Недра, 1981. 120 с.

110. Гальянов А.В., Кабаев А.Л., Молтусов Г.П. Об оценке усреднитель-ного эффекта при объединении рудных потоков // Изв. ВУЗов. Горн. журн. -1997. -№ 6.-С. 14-17.

111. Гальянов А.В. Технология формирования качества руды при открытой разработке месторождений: Дис. . д-ра техн. наук / ИГД УрО РАН Екатеринбург, 1996. - 350 с.

112. Агошков М.И. и др. Технико-экономическая оценка извлечения полезных ископаемых из недр. М.: Недра, 1974. - 312 с.

113. Ганицкий В.И. Организация производства на карьерах. М.: Недра, 1983.-216с.

114. Организация и управление горным производством / Под ред. В.И. Ганицкого. М.: Недра, 1991. - 368 с.

115. Ревазов М.А., Лобанов Н.Я., Маляров Ю.А., Персиц В.З. Экономика природопользования: Учебник для вузов. М.: 1992. - 351 с.

116. Ревазов М.А., Маляров Ю.А. Экономика, организация производства и планирование на открытых горных работах. М.: Недра, 1989. - 390 с.

117. Резниченко С.С., Ашихмин А.А. Математические методы и моделирование в горной промышленности: Учебное пособие для вузов. М.: МГГУ.1991.-404 с.

118. Резниченко С.С., Подольский М.П. Ашихмин А.А. Экономико-математические методы и моделирование в планировании и управлении горным производством: Учебник. М.: Недра, 1991. - 429 с.

119. Галкин В.А., Кузнецов В.И., Макаров A.M. Как превратить концерн «Кузбассразрезуголь» в эффективную угледобывающую компанию // Проблемы реструктуризации угледобывающих предприятий: Труды / НИИОГР. Челябинск: Рекпол, 1996. - С. 22-24.

120. Макаров A.M. Теоретические основы и методы обеспечения жизнедеятельности угледобывающего предприятия: Дис. . д-ра техн. наук/НИИОГР. Челябинск, 1997. - 202 с.

121. Пешков А.А. Управление развитием горных работ на глубоких карьерах / Под ред. акад. К.Н. Трубецкого М.:ИПКОН РАН, 1999. - 321 с.

122. Самуэльсон П. Экономика: Часть 1. М.: МГП «Алгон ВНИИСИ»,1992.-287 с.

123. Gentry D.W. Mineral project evaluation an overview // Transactions of the Institution of Mining and Metallurgy, Section A, Mining Industry. 1998. - Vol. 97,-No. 1.-P. 25-35.

124. Хойер В. Как делать бизнес в Европе. М.: Прогресс, 1990. - 253 с.

125. О Neil. Mine Evaluation in a Changing Investment Climate // Mining Engineering/ 1982/ - Vol. 34/ - No. 12. - P. 1669-1672.

126. Минеральные ресурсы развитых капиталистических и развивающихся стран. Уч. № 3, М.: Мингео СССР. - 1985.-78 с.

127. Телегина Л.Б., Спивакова Н.Я. Стратегия маркетинга золотодобывающих компаний зарубежных стран. М.: Цветметинформация, 1991. — 57 с.

128. Аленичев В.М. Компьютерная система планирования открытых горных разработок: Дис. . д-ра техн. наук / ИГД УрО РАН. Екатеринбург, 1995. -267 с.

129. Трубецкой К.Н., Чаплыгин Н.Н., Резников Е.Л. Методология планирования повышения технического уровня открытых горных разработок // Открытые горные работы. 2000. - № 1. - С. 12-19.

130. Рыжов П.А., Гудков В.М. Применение математической статистики при разведке недр. М.: Недра. - 1966. - 235 с.133. БСЭ 1976 - Т.25 - С. 220.

131. Проблемы классифицирования склоновых гравитационных процессов/ Под ред. Чуринова М.В., Толстых Е.А. М.: Наука, 1985. 204 с.

132. Методика стандартизации научно-технической терминологии: РД-14-74. М.: Госстандарт, 1977. - 49 с.

133. Сиськов В.И. Качество продукции и проблемы статистической теории. Статистика качества продукции: Ученые записки по статистике М.: Недра, 1973.-Т. XXI:-76 с.

134. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1964. - 573 с.

135. Бурыкин С.И. Систематизация угольных разрезов ПО «Кемеров-уголь» по технико-экономическим показателям // Изв. ВУЗов. Горн. журн. -1989. -№3.-С.48-52.

136. Бурыкин С.И. Анализ работы горнотранспортного оборудования. // Изв. ВУЗов. Горн, журн.- 1984. № 12. - С. 56-59.

137. Бурыкин С.И. Оценка работы технологического транспорта на угольных разрезах // Промышленный транспорт. 1986. - №8. - С. 30-31.

138. Гальянов А.В. и др. Спектральное разложение стационарных динамических рядов на конечном участке времени по опытным данным // Изв. ВУЗов. Горн. журн. 1980. - №5. - С. 47-50.

139. Бурыкин С.И., Жернаков Ю.И. Определение организационно-технического уровня использования горно-транспортного оборудования // Изв. ВУЗов. Горн. журн. -1981.- №7. С. 46-51.

140. Бурыкин С.И. Снижение потерь угля на разрезах Южного Кузбасса // ЦНИИЭуголь. 1987. - вып. 5. - 40 с.

141. Бурыкин С.И. Статистический анализ строения пластов и качества угля на разрезе «Междуреченский» // Уголь. 1986. - №12. - С. 48-49.

142. Бурыкин С.И. Анализ стабильности качества и объемов добычи угля на разрезе «Междуреченский» // Проблемы геотехнологии и недроведения (Мельниковские чтения): Докл. международ, конф. (6-8 июля 1998 г.): Т.2. -Екатеринбург: УрО РАН, 1998. С. 57-64.

143. Шеремет А.Д. Комплексный экономический анализ деятельности предприятий. Вопросы методологии. М.: Экономика. 1974. - 241 с.

144. Лобунец В.И., Бичурин Х.Ю. Анализ ритмичности работы шахт // Экономика и управление угольной промышленностью / ЦНИИЭуголь. 1979. -№ 10.-С. 8-10.

145. Бурыкин С.И. Резервы горного производства на карьерах // Горн, журн. 2003.-№ 3. - С. 14-17.

146. Экономическая эффективность научно-технического прогресса / Под ред. Чумаченко Н.П. Киев: Политиздат Украины, 1977. - 384 с.

147. Демьяненко В.В. Планирование и использование резервов производства в отрасли / Киев: Наукова думка. 1984. .217 с.

148. Логинов В.П., Новицкий Н.А. Факторы и тенденции интенсификации социалистического воспроизводства / Вопросы экономики. 1985. - № 7. -С. 3-14.

149. Бурыкин С.И. Интенсивность горного производства на разрезе «Междуреченский» // Уголь. 1988. - № 11. - С. 27-29.

150. Исследование влияния увеличения глубины горных работ на технико-экономические показатели железорудных месторождений. Отчет о НИР /

151. ИГД МЧМ СССР. Свердловск, 1979. - 96 с.

152. Исследовать пути повышения эффективности выемочно-погрузоч-ных работ. Отчет о НИР / УкрНИИпроект. №ГР 78001971. Киев, 1981. - 258 с.

153. Оказать научно-техническую помощь при проектировании разреза «Бачатский» и карьера «М». Отчет о НИР / УкрНИИпроект. №ГР 01820082765. -Киев, 1981.- 124 с.

154. Исследовать технологию применения роторных экскаваторов наверхних вскрышных уступах разреза «Богатырь». Отчет о НИР / УкрНИИпроект. Деп. ВНТИЦ № Б 798223. Киев, 1978. - 101с.

155. Бурыкин С.И. Функционирование горных предприятий в условиях рыночных отношений. // Горн, журн., 1995. № 8. - С. 19-22.

156. Телегина JI.E., Спивакова Н.Я. Стратегия маркетинга золотодобывающих компаний зарубежных стран. М.: Цветметинформация, 1991. - 56 с.

157. Браун Дж. JI. Бухгалтерский учет и планирование финансовой деятельности: «Финансы для менеджера» // Колыма. 1993. - № 5-11, 1994 - 1.

158. Лайс Г. Маркетинг. Пособие для практиков. М.: Машиностроение. - 1992.-37 с.

159. Бурыкин С.И. Оценка инвестиционной привлекательности горнодобывающих предприятий // Горный информ.-аналитич. бюлл. М.: МГГУ -2002. -№ 8.-С. 108-111.

160. World energy demand: coal holds its own. Asian Grant // Mining J. -1997.-Vol. 329.-No. 8438.-P. 50-51.

161. Обзор текущего положения и перспективы рынка железной руды:

162. Материалы Совета по торговле и развитию / Секретариат ЮЖКТАД. Женева, 1995.-43 с.

163. Макконнелл К.Р., Брю C.JI. Экономикс. Принципы, проблемы и политика: Пер. с 13-го англ. изд. М.: МНФРА-М, 1999. -XXXIV, 974 с.

164. Мэнкью Н. Грегори. Принципы экономике. Учебник XXI века -С-Пб: Питер. 1999. - 784 с.

165. Фишер С., Дорнбуш Р., Шмалензи Р. Экономика: Пер. с англ. М.: Дело, 1999.-864 с.

166. Бурыкин С.И. Анализ спроса и предложений минерального сырья на мировом рынке //Горн, информ.-аналитич. бюлл. М.: МГГУ. - 2003. - № 10. — С. 74-76.

167. Ставский А.П. О рейтинге стран-производителей твердых видов минерального сырья.// Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. -1998. -№ 2. -С. 51-55.

168. Бурыкин С.И. Показатели оценки функционирования мирового рынка минерального сырья // Горная промышленность. 2000. - № 5. - С. 6-8.

169. World energy demand: coal holds its own. Market // Mining J. 1997. -Vol. 329.-No. 8438.-p. 51.

170. Recharge for cobalt? //Mining J. 1997. - Vol. 328. - No. 8430. -p.414.

171. Minings global structure // Mining J. 1997. - Vol. 328. - No. 8426.p.326.

172. Issues and challenges for mining // Mining J. 1997. - Vol. 328. - No. 8429.-p. 396-397.

173. Codelco looks to the future // Metal. Bull. Mon. 1996. - Narp., Suppl. "Copper". - p. 6-7, 9.

174. Consolidation to come? // Ind. Minerale. 1997. - No. 352. - C.17.

175. China's involved . //Mining J. 1997. - Vol. 328.-No. 8420.-p. 216.

176. Бурыкин С.И. Анализ стабильности качественных характеристик и цены углей на мировом рынке // Горный информ.-аналитич. бюлл. М.: МГГУ -2001.-№7.-С. 201-205.

177. Бастан П.П., Ключкин Е.И. Методические рекомендации по усреднению железных руд при открытой добыче. М.: Недра, 1973. - 121 с.

178. Бурыкин С.И. Прогнозирование изменения цен минерального сырья на мировом рынке // Горн. журн. 2003. - № 12. - С. 3-4.

179. Рубан А.Д. Проблемы геологии при разработке угольных месторождений // Горн, науки на рубеже XXI в: Матер, междунар. конф. Екатеринбург, 1998.-С. 452-460.

180. Ищук И.Г. Исследование способа ослабления угольного массива нагнетанием воды в пласт. М.: Изд-во ИГД им. А.А. Скочинского, 1968. -С. 12-17.

181. Корнилков С.В. Управление рабочей зоной действующих и проектируемых карьеров: Дис. . д-ра техн. наук / УГГТГА. Екатеринбург, 1997. -227 с.

182. Бурыкин С.И. Анализ развития рабочей зоны на разрезах объединения «Кемеровуголь» // Уголь. 1985. - № 7. — С. 25-26.

183. Бурыкин С.И., Ткачев А.Ф. Методика определения высоты уступа на карьерах // Изв. ВУЗов. Горн. журн. 1974. - № 2. - С. 18-22.

184. Бурыкин С.И. Выбор высоты вскрышных уступов на угольных разрезах // Уголь.- 1989. № 7. - С. 29-31.

185. Рекомендации по обоснованию высоты уступа для карьера месторождения «Радостное»: Отчет о НИР / ИГД МЧМ СССР. Свердловск. - 1975. - 17 с.

186. Бурыкин С.И., Калашников А.Т. Пути повышения эффективности буровзрывных работ на Соколовском карьере // Горн. журн. 1977. - №9. - С. 54-56.

187. Бурыкин С.И., Пушкин В.П. Перевозка буровых станков на разрезах // Добыча угля открытым способом / ЦНИЭИуголь: Научн.-техн. реф. сб. 1982 - № 1. - С. 32-34.

188. Бурыкин С.И. Анализ и совершенствование горного производства открытых разработок. Екатеринбург: УрО РАН, 2002. - 242 с.

189. Способ взрывного разрушения горных пород обводненного уступа: А.С. СССР № 1413251, 1988 (авторы Прокопенко B.C., Бурыкин С.И., Богатырев А.В. и др.).

190. Бурыкин С.И. Определение объема взрывания пород на разрезе «Междуреченский» // Добыча угля открытым способом: Научн.-техн. сб. /ЦНИЭИуголь. 1981. - №3. - С. 8-9.

191. Щупов Л.П. Математические модели усреднения. М.: Недра. -1978.-267 с.

192. Бурыкин С.И. Влияние горнотехнических условий на эффективность работы экскаваторов // Уголь Украины. 1984. - №9. - С. 19-20.

193. Бурыкин С.И. Использование драглайнов на разрезах // Добыча угля открытым способом: Научн.-техн. реф. сб. / ЦНИЭИуголь. 1983. - №5. - С. 15-17.

194. Бурыкин С.И. Борьба со смерзаемостью, примерзанием и прилипанием вскрышных пород к рабочим поверхностям оборудования. // Добыча угля открытым способом: Научн.-техн. реф. сб. / ЦНИЭИуголь. 1982. - №4. - С. 29-31.

195. Оказание научно-технической помощи при проектировании оборудования вскрышного комплекса: Отчет о НИР / УкрНИИпроект. Киев. - 1980. -74 с.

196. Опыт отработки маломощных пластов на разрезе «Междуреченский» / Галимуллин А.Т., Бурыкин С.И., Фазалов Г.Т., Дорохов В.И.:ЭИ / ЦНИЭИуголь. М, 1984. - 19 с. - (Сер. Добыча и переработка угля, №1).

197. Разработать технические требования на технологию ведения горных работ на разрезе «Борлинский» ПО «Карагандауголь»: Отчет о НИР / УкрНИИпроект. Киев, 1982,- 101 с.

198. Текстиль для дорог // Правда. 1983. - 14 марта.

199. Геотекстиль // Наука и жизнь. 1984. - №1. - С. 58-59.

200. Дорога из синтетики // Комсомольская правда. 1984. - 2 февраля.

201. Метод укрепления карьерных дорог с помощью синтетического полотна Певзнер М.Е., Беленький П.Г., Ильина Н.Г. и др. // Горн. журн. 1984. -№10.-С. 39-41.

202. Материал волокнистый из полиамидных нитей. Технические условия. ТУ 6-06-0105-84. 7 с.

203. Провести опытно-промышленную проверку эффективных способов снижения потерь угля на разрезе «Междуреченский» / Отчет о НИР / УкрНИИ-проект. Рук. Бурыкин С.И. Киев. - 1985. - 45 с.

204. Бурыкин С.И. Экология и горное производство // Горн. журн. 1992. -№10.-С. 62-64.

205. Бурыкин С.И. Природоохранные работы на карьерах цветной металлургии // Изв. ВУЗов. Горн. журн. 1994. - №5. - С. 121-125.

206. Бурыкин С.И. Рациональные способы складирования вскрышных пород на предприятиях цветной металлургии // Цветная металлургия. 1993. -№6-7.-С. 20-25.

207. Бурыкин С.И. Выполаживание откосов отвалов при рекультивации нарушенных земель // Горн. журн. 1995. - №6. - С. 52-54.

208. Способ формирования и рекультивации отвалов: Патент № 2009319 РФ /МКИ ( Бурыкин С.И., Вознесенский М.Д.), 1990.

209. Способ взрывания зарядов ВВ: А.С. СССР № 1294045 Е 21 С 37/00 (Бурыкин С.И.). Опубл. БИ № 19, 10.07.99. С. 541.