Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Управление содержанием полезного компонента в рудопотоке в условиях изменения цен на минеральное сырье
ВАК РФ 25.00.21, Теоретические основы проектирования горно-технических систем
Автореферат диссертации по теме "Управление содержанием полезного компонента в рудопотоке в условиях изменения цен на минеральное сырье"
Направахрукописи
МОРЕВ Александр Николаевич
УПРАВЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЕМ ПОЛЕЗНОГО КОМПОНЕНТА В РУДОПОТОКЕ В УСЛОВИЯХ ИЗМЕНЕНИЯ ЦЕН НА МИНЕРАЛЬНОЕ СЫРЬЕ
Специальность: 25.00.21— "теоретические основы проектирования горнотехнических систем"
Авто реферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Москва2004
Работа выполнена в Институте проблем комплексного освоения недр Российской академии наук.
Научный руководитель:
докт. техн. наук, чл.-корр. РАН Пешков Алексей Александрович
Официальные оппоненты:
докт. техн. наук, проф. Панфилов Евгений Иванович канд. техн. наук, доц. Пастихин Денис Валерьевич
Ведущая организация - ОАО "Научно-исследовательский институт по проблемам Курской магнитной аномалии им. Л.Д. Шевякова" (ОАО НИИКМА).
Защита состоится "30" июня 2004 г. в НШ часов на заседании диссертационного совета Д 002.074.02 при Институте проблем комплексного-освоения недр РАН по адресу: 111020, Москва.Крюковскийтуп.4.
С диссертацией- можно ознакомиться в библиотеке Института проблем комплексного освоения недр РАН.
Автореферат разослан "26" мая 2004 г.
Ученый секретарь диссертационного совета канд. техн. наук
Богданов Г. И.
Общая характеристика работы.
В Послании Федеральному Собранию 2003 года Президент РФ В. В. Путин поставил масштабную цель - удвоение прироста валового внутреннего продукта в течение десяти лет. Достижение экономического роста, превышающего темп простого воспроизводства, - жизненно важная для России цель. Учитывая, что в валовом внутреннем продукте страны вклад минерально-сырьевого комплекса превышает 50%, повышение эффективности его функционирования является одним из основных направлений в решении проблемы интенсификации экономики.
Имеющиеся достижения науки, техники и экономики открывают широкие возможности в области совершенствования всех стадий промышленного освоения месторождений, полного и эффективного использования их запасов. Однако, как показывает современная практика работы горнодобывающих предприятий, существующие методы в области геологического изучения недр, экономической оценки месторождений полезных ископаемых, методы проектирования основных параметров разработки месторождений и управления производством ограничивают эффективность освоения месторождений. Научно-обоснованное решение новых задач традиционными методами затруднительно, и поэтому изыскание новых способов и методов управления освоением месторождений в условиях конкуренции и сильной "изменчивости цен на минерально-сырьевом рынке имеет большое значение. К перспективным способам поддержания жизнеспособности горного предприятия и повышения его эффективности в условиях изменчивости сырьевых рынков относится периодическое изменение объема выпускаемой продукции, что достигается изменением качества и количества добываемого минерального сырья.
Качественные характеристики полезного ископаемого являются одними из важнейших параметров, влияющих на результаты функционирования горного предприятия. Доминирующей качественной характеристикой является содержание полезного компонента, изменение которого оказывает существенное влияние наэкономическую эффективность горного предприятия. Необоснованное повышение планируемого содержания полезного компонента в добываемом полезном ископаемом приводит к выборочной отработке месторождения и обесцениванию оставшихся запасов.
Анализ выполненных исследований и предложенных методов управления качеством полезного ископаемого показывает, что они имеют существенные недостатки, главным из которых является статический характер учета внешних условий работы предприятия. В основном исследования прошлых лет были направлены на определение параметров качества в зависимости от изменений внутренних условий реализации горных проектов. Поэтому требуется их дальнейшее развитие в изменившихся условиях работы горных предприятий.
В связи с этим актуальность работы определяется необходимостью повышения экономической эффективности и обеспечения жизнеспособности горных предприятий в условиях сильной изменчивости цен на минеральное сырьё, атакже отсутствием решений и облемы в области правления качеством
РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА
С.П»т*рС рг ^ 1
ОЭ 200 акт1(0
полезного ископаемого в этих условиях. Работа направлена на исследование возможности маневрирования содержанием полезного компонента в рудопотоке как для действующих карьеров, так и проектируемых.
В основу диссертации положены результаты, полученные лично автором в 2000-2002 гг. при выполнении исследований в качестве исполнителя тем в соответствии с планами ИПКОН РАН, грантов РФФИ: «Теоретическое обоснование высокодинамичных стратегий освоения недр, обеспечивающих повышение эффективности использования минеральных ресурсов на основе маневрирования интенсивностью эксплуатации месторождений» (№ 99-0565448), «Разработка методов оценки и управления динамической доступностью минеральныхресурсов» (№ 01-05 -64678).
Целью диссертационной работы является определение областей применения различных стратегий и границ маневрирования содержанием полезного компонента в рудопотоке в зависимости от изменения цен на минеральное сырьё.
Основная- идея заключается в периодическом изменении содержания полезного компонента в рудопотоке в зависимости от уровня цен на минеральную продукцию путем разработки разносортных участков с учетом допустимых границ выборочной разработки.
Методы исследований: системный анализ и обобщение результатов исследований в области управления качеством минерального сырья; методы оценки эффективности инвестиций; методы вариационной математической статистики и геостатистики; экономико-математическое моделирование с использованием современных программных продуктов; технико-экономические расчеты для обоснования технологическихрешений.
Основные научные положения, представленные к защите:
1. Зависимости эффективности разработки месторождений от параметров маневрирования содержанием полезного компонента в рудопотоке иуровня изменчивости цен на минеральное сырье.
2. Области применения различных стратегий маневрирования содержанием полезного компонента в рудопотоке для месторождений различной ценности.
3. Пределы выборочной разработки месторождения в зависимости от среднего содержания полезного компонента в руде, уровня цен и продолжительности отклонения содержания от среднего значения.
Достоверность. Научные положения и выводы обоснованы:
♦ применением широко апробированных в проектной практике методов, направленных на определение и управление качеством полезного ископаемого;
♦ преемственностью разработанных методов и критериев оценки эффективности технологических решений соответствующим методам и критериям, длительное время применяемым в мировой практике;
♦ сопоставлением результатов расчетов на основе отечественных и мировых цен наминеральное сырье и производственные ресурсы;
♦ оценкой установленных зависимостей с ошибкой не более 10-15% при
доверительной вероятности 95%.
Научная новизна работы заключается в том, что впервые:
1. установлена минимально-необходимая степень неоднородности запасов месторождения, позволяющая осуществлять маневрирование содержанием полезного компонента в рудопотоке без дополнительного изменения параметров карьера;
2. обоснованы три основные стратегии маневрирования, отличающиеся характером изменения содержания полезного компонента в рудопотоке в зависимости от изменчивости цен;
3. установлены области применения стратегий маневрирования содержанием полезного компонента в рудопотоке в зависимости от ценности месторождения и уровня изменчивости цен на минеральное сырьё;
4. установлены границы выборочной разработки месторождения в зависимости от продолжительности маневрирования содержанием полезного компонента в рудопотоке и уровня изменчивости цен.
Практическая ценность работы заключается в возможности использования установленных зависимостей и разработанных методов при проектировании и текущем планировании горных работ на карьерах.
Реализация результатов работы. Основные положения работы использованы в рамках работ по грантам РФФИ.
Разработанные в работе методы управления содержанием полезного компонента в рудопотоке в условиях изменения цен на минеральное сырье учтены АО "Гипроруда" при проектировании горнодобывающих предприятий.
Апробация результатов работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на научных семинарах Отдела стратегии освоения и сохранения недр, научном симпозиуме «Неделя горняка» (2001, 2004 гг.), научно-методологическом семинаре ИПКОН РАН (2002 г.), Международной конференции молодых ученых и специалистов, посвященной 25-летию ИПКОН РАН «Проблемы освоения недр в XXI глазами молодых» (2002 г.).
Публикации. Основное содержание диссертационной работы опубликовано в 4 печатных работах.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы из 103 наименований, изложена на 153 страницах машинописного текста, содержит 6 таблиц и 33 рисунка.
Основное содержание работы.
Существующие подходы к определению и управлению качеством минерального сырья. Задачи исследований.
Смысловое понятие качества в значительной степени зависит от того содержания, которое в него вкладывается. Качество включает в себя понятие долговечности, надежности, точности, простоты эксплуатации и прочие полезные для потребителя свойства. Международной организацией по стандартизации ISO для всех отраслей бизнеса и промышленности сформулировано следующее определение: качество — совокупность характеристик объекта,
относящихся к его способности удовлетворять установленные и предполагаемые потребности.
В области изучения качества минерального сырья наибольшую известность получили работы профессоров П.П. Бастана, Ф.Г Грачева, Д.Р. Каплунова, ГГ. Ломоносова, М.Г. Новожилова, В.Н. Попова и др. Качество полезного ископаемого они рассматривали как объективно существующую категорию и совокупность свойств, удовлетворяющих определенным запросам потребителей.
Управлению качеством добываемых полезных ископаемых большое внимание уделяли академики М.И. Агошков, Н.В. Мельников, В.В.Ржевский, К.Н. Трубецкой, чл.-корр. РАН Д.Р. Каплунов, проф. Е.И. Азбель, С. Я. Арсеньев, П.П. Бастан, В.А Букринский, Ж.В. Бунин, Ф.Г. Грачев, В.М. Гудков, В.Н. Зарайский, В.В. Истомин, Г.Г.Ломоносов, М.Г. Новожилов, Е.И. Панфилов, В.Н. Попов, А.Д. Прудковский, Г.В. Секисов, А.А. Таскаев, В.Н. Уманец, А.Д. Школьников, Б.П. Юматов и многие другие ученые и инженеры. Исследователями был решен ряд актуальнейших задач, были даны ответы на весьма важные вопросы в сфере управления качеством минерального сырья. В зависимости от горно-геологических условий предложены различные технологические и технические решения по управлению, улучшению и формированию качества добываемого полезного ископаемого. Основные направления исследований в области управления качеством добываемого минерального сырья представлены в таблице.
Таблица
Основные направления исследований в области управления качеством добываемого минерального сырья.
Исследования в области управления качеством добываемого минерального сырья.
Направление исследований Установление кондиций Полнота и качество извлечения минерального сырья1 Стабилизация качества
Цель исследований Определение оптимального контура разрабатываемых запасов полезного ископаемого Нормирование и определение потерь и разубажившия Повышение устойчивости работы горных и металлургических предприятий
Задачи исследований Установление показателей, определяющих качество руды Обоснование бортового и минимального промышленного содержания Определение дифференцированных параметров кондиций в зависимости от изменения условий и уровня техники и технологии Классификация промышленных типов месторождений Классификация видов потерь и разубоживания Влияние неоднородности минерального сырья на продукты его переработки
Определение экономического ущерба от потерь и разубоживсния Рациональное число добычных единиц и ругдопогоков
Нормирование потерь и разубоживсния для различных технологий, их параметров и сргсиизации гсрных работ Разделение руды на сорта с последующим смешившием
Дифференцированное устсновление показателей потерь и разубоживания Пфамегры и технология созддаия усреднительных складов
Для развития существующих методов управления содержанием полезного компонента в рудопотоке с учетом динамики изменения цен на минеральное сырье в работе были поставлены и решены следующие основные задачи:
• разработка и обоснование основных стратегий управления содержанием полезного компонента в рудопотоке;
• исследование эффективности применения стратегий маневрирования содержанием полезного компонента в рудопотоке при различных уровнях изменчивости цен наминеральноесырьё;
• обоснование границ маневрирования содержанием полезного компонента в рудопотоке, в том числе пределов выборочной разработки месторождения;
• разработка метода оценки минимально-необходимого разнообразия содержания полезного компонента в рудах месторождения при маневрировании содержанием полезного компонента в рудопотоке.
Метод оценки эффективности маневрирования содержанием полезного компонента в рудопотоке.
Смысл общей оценки эффективности проекта заключается в представлении всей информации о нем в виде, позволяющем сделать заключение о целесообразности (или нецелесообразности) осуществления инвестиций. В большинстве случаев основным критерием эффективности проекта является уровень прибыли, полученной на вложенный капитал. Однако невозможно свести все множество факторов и сочетание различных интересов потенциальных участников к одному лишь экономическому аспекту инвестиционного проекта. Предприятие должно обладать не только высокой прибыльностью, но и жизнеспособностью. Под жизнеспособностью предприятия понимается способность сохранять устойчивое функционирование путем приспособления к изменяющимся условиям и преодоления экономических трудностей. Критерием жизнеспособности является вероятный срок работы предприятия, который может существенно отличаться от расчетного, если в неблагоприятные экономические периоды текущие денежные потоки отрицательны и велика вероятность закрытия предприятия.
Для оценки эффективности и жизнеспособности был использован метод определения эффективности освоения месторождения в пределах вероятного срока функционирования горного предприятия. Метод основан на оценке текущих денежных потоков горного предприятия и расчетах чистого дисконтированного дохода и внутренней ставки дохода. Особенность метода заключается в учёте уровня неопределенности будущих затрат на разработку месторождения и цен на минеральное сырьё, а также в определении вероятного срока функционирования горного предприятия.
Определение области применения различных стратегий маневрирования содержанием полезного компонента в рудопотоке.
На практике многие горные предприятия изменяют содержание полезного компонента в рудопотоке с целью повышения эффективности или обеспечения жизнеспособности в отдельные периоды времени. Однако эти изменения качества рудопотока зачастую не обоснованы и могут приводить к серьезным
экономическим трудностям в будущем вследствие обесценивания и потери части запасов месторождения.
На каких горнодобывающих предприятиях возможно маневрирование содержанием полезного компонента в рудопотоке, и насколько можно обесценить месторождение за счет выборочной разработки, чтобы не потерять в дальнейшем оставшиеся запасы? Для ответа на эти вопросы были разработаны экономико-математические модели, в которых определялась эффективность освоения месторождения в пределах вероятного срока функционирования горного предприятия.
Маневрирование содержанием полезного ископаемого в рудопотоке представляет собой определенную стратегию поведения предприятия в условиях увеличившейся в последние десятилетия изменчивости цен на минеральное сырье. В моделях исследовались три возможные стратегии маневрирования. Условные обозначения стратегий, в зависимости от реакции горнодобывающего предприятия на изменение цен на минеральное сырьё, были следующими (рис. 1):
а) «базовая» стратегия — добыча полезного ископаемого с постоянным содержанием полезного компонента независимо от изменения цен;
б) стратегия «в погоне за прибылью» — повышение содержания полезного компонента в рудопотоке в периоды роста цен;
в) стратегия «обеспечения жизнеспособности» — повышение содержания полезного компонента в рудопотоке в периоды падения цен.
При моделировании подразумевалось, что всегда существует возможность маневрирования содержанием полезного компонента в извлекаемом сырье и его
реализация по текущим ценам. В модели изменение цены на минеральное сырье задавалось в виде меандра с параметрами (амплитудой и частотой), соответствующими тем значениям, которые были получены на основе исследования временных рядов изменения цен на сырьё. В действительности же изменение цен во времени является случайным процессом. При этом учитывалось, что балансовые запасы полезного ископаемого в месторождении остаются неизменными.
Рис. 1. Схемы изменения содержания полезного компонента в рудопотоке в зависимости от изменения цены на минеральное сырье.
Применение стратегий маневрирования качеством рудопотока в таких условиях приобретает важное значение и позволяет горнодобывающим предприятиям получить дополнительный экономический эффект от разработки месторождения, поскольку добыча минерального сырья с более высоким содержанием полезного компонента в моменты роста цен позволяет горнодобывающему предприятию реализовать в эти моменты большее количество металла.
Оценка эффективности рассматриваемых стратегий управления содержанием полезного компонента в рудопотоке выполнялась для предприятий, разрабатывающих месторождения цветных металлов, с использованием мировых цен на минеральные и производственные ресурсы. Капитальные и текущие затраты на разработку определялись в соответствии с методикой оценки затрат на этапе технико-экономического обоснования Горного Бюро США. При оценке эффективности маневрирования содержанием полезного компонента в рудопотоке на отдельных российских предприятиях использовались проектные данные о затратах.
В зависимости от изменчивости цен на минеральное сырье горнодобывающим предприятиям с разными уровнями рентабельности необходимо реализовывать разные стратегии управления качеством рудопотока (рис. 2 и 3).
25 .20 : 15 10
' гГатагсП iöto^q
Ы- ^-i-
0.004 0.006 0.008 0.01 0.012
СРЕДНЕЕ СОДЕРЖАНИЕ ПОЛЕЗНОГО КОМПОНЕНТА В РУДОПОТОНЕ, ДОЛИ ЕД.
,5)
0.004 0.006 0.008 0.01 0.012
СРЕДНЕЕ СОДЕРЖАНИЕ ПОЛЕЗНОГО КОМПОНЕНТА В РУДОПОТОКЕ, ДОЛИ ЕД.
0.004 0.006 0.008 0.01 0.012
СРЕДНЕЕ СОДЕРЖАНИЕ ПОЛЕЗНОГО НОМПОНЕНТАВ РУДОПОТОНЕ, ДОЛИ ЕД
Я - 'БАЗОВАЯ" СТРАТЕГИЯ • • СТРАТЕГИЯ "ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЖИЗНЕСПОСОБНОСТИ" А- СТРАТЕГИЯ "В ПОГОНЕ ЗА ПРИБЫЛЬЮ" а - СРЕДНЕЕ СОДЕРЖАНИЕ ПОЛЕЗНОГО КОМПОНЕНТА В РУДОПОТОКЕ, ДОЛИ ЕД.
а ±02 а-ДИАПАЗОНЫ ВАРЬИРОВАНИЯ СОДЕРЖАНИЕМ ПОЛЕЗНОГО КОМПОНЕНТА В РУДОПОТОКЕ ДОЛИ ЕД.
Рис. 3. Изменение внутренней ставки дохода в зависимости от содержания полезного компонента в рудопотоке и коэффициента вариации цены: а) 2 0 % ; б) 40%; в) 70%.
Для предприятий, разрабатывающих высокоценное полезное ископаемое (внутренняя ставка дохода более 12%), наиболее выгодной оказывается стратегия «в погоне за прибылью» при любой изменчивости цен наминеральное сырье. Это способствует получению дополнительного дохода от разработки месторождения, что объясняется увеличением доли металла, реализуемой по повышенной цене.
Для предприятий со средним уровнем рентабельности (внутренняя ставка дохода которых находится в пределах 7-12%) наилучшей стратегией является та, которая обеспечивает устойчивое получение прибыли, что достигается при добыче полезного ископаемого с постоянными качественными характеристиками. Такой стратегией является «базовая» стратегия, ее применение оправдано при изменчивости цены, характеризуемой коэффициентом вариации не выше 50%.
Предприятиям с низкой рентабельностью (внутренняя ставка дохода менее 7%) при средней изменчивости цен (коэффициент вариации 30-50%) наиболее
оправданным является использование стратегии «обеспечение жизнеспособности». При этом происходит не только повышение экономического эффекта, но и не сокращается вероятный срок работы предприятия. Этот эффект объясняется тем, что горнодобывающее предприятие в моменты роста цен жертвует дополнительной прибылью, которая могла бы быть получена за счет добычи полезного ископаемого с высоким содержанием полезного компонента, тем самым, сохраняя свой потенциал, выраженный в полезном ископаемом с высокими качественными характеристиками, для худших экономических условий.
При высокой изменчивости цен (коэффициент вариации более 50%) наилучшие экономические показатели достигаются при осуществлении стратегии «в погоне за прибылью» даже на горных предприятиях с низкой рентабельностью. Эта стратегия управления качеством рудопотока оказывается лучшей и для более рентабельных предприятий в условиях высокой
СРЕДНЕЕСОДЕРЖАНИЕ ПОЛЕЗНОГО КОМПОНЕНТА В РУДОПОТОКЕ, ДОЛИ ЕД Ш - "БАЗОВАЯ" СТРАТЕГИЯ • - СГРАТЕГИН'ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЖИЗНЕСПОСОБНОСТИ" А- СТРАТЕГИЯ "В ПОГОНЕ ЗА ПРИБЫЛЬЮ*
0.004 0.006 0.008 0.01 0.012
6)) СРЕДНЕЕ СОДЕРЖАНИЕ ПОЛЕЗНОГО КОМПОНЕНТА В РУД0П0Т0КЕ, ДОЛИ ЕД.
а—СРЕДНЕЕ СОДЕРЖАНИЕ ПОЛЕЗНОГО КОМПОНЕНТА В РУДОПОТОКЕ, ДОЛИЕД
а±02 СТ-ДИАПАЗОНЫ ВАРЬИРОВАНИЯ СОДЕРЖАНИЕМ ПОЛЕЗНОГО КОМПОНЕНТА В РУД0П0Т0КЕ, ДОЛИ ЕД.
Рис. 4. Изменение вероятного срока работы предприятия в зависимости от содержания полезного компонента в рудопотоке и коэффициента вариации цены: а) 40%; 6)70%.
изменчивости цен наминеральное сырье.
Таким образом, можно выделить три группы предприятий: с низким уровнем рентабельности (внутренняя ставка дохода менее 7%); средним (7-12%); высоким (более 12%).
Кроме внутренней ставки дохода и чистого дисконтированного дохода важным критерием, который служит для оценки стратегии поведения предприятия, является его вероятный срок работы. На рис. 4 представлены зависимости вероятного срока работы предприятия от содержания полезного компонента и использования стратегий маневрирования содержанием полезного компонента в рудопотоке. В исследуемом диапазоне содержаний полезного компонента использование стратегии «обеспечение жизнеспособ-
Рис. 5. Изменение внутренней ставки дохода в зависимости от периода колебания цен в момент окончания строительства предприятия.
ности» на горнодобывающем предприятии обеспечивает большой вероятный срок работы. Такая стратегия помогает предприятиям с низкой эффективностью разработки месторождений функционировать в условиях сильной изменчивости цен наминеральное сырье.
Экономическое состояние предприятия сильно зависит от того, на какой период изменения (увеличения или снижения) цен приходится окончание его строительства. Это связано с неодинаковой величиной доходов, получаемых в начальный период
разработки (рис. 5). Чем больше предприятие работает в благоприятных условиях в начальный момент времени, тем больше суммарный дисконтированный доход от разработки месторождения. Таким образом, эффективность разработки месторождения определяется состоянием минерально-сырьевого рынка к моменту начала разработки месторождения.
Определение границ выборочной разработки месторождений.
Управление содержанием полезного компонента в рудопотоке должно обеспечивать не только конкурентоспособность горнодобывающего предприятия, но и полноту отработки запасов. Для определения границ выборочной отработки месторождений была разработана экономико-математическая модель, основная идея которой заключается в определении длительности периода функционирования горнодобывающего предприятия с повышенным (выше среднего) содержанием полезного компонента в рудопотоке. Время работы горного предприятия с повышенным содержанием полезного компонента в рудопотоке изменялось от года до половины расчетного срока. Превышение над средним содержанием полезного компонента в рудопотоке в течение определенного срока работы горного предприятия, характеризующее степень варьирования содержанием полезного компонента в рудопотоке, может привести к обесцениванию запасов месторождения. Производительность горного предприятия по полезному ископаемому принималась постоянной. В этом случае с помощью вероятного срока существования предприятия можно охарактеризовать полноту разработки запасов полезного ископаемого. Этот срок является основным критерием, определяющим границы выборочной отработки запасов месторождения. Чем больше вероятный срок работы предприятия, тем полнее происходит извлечение запасов полезного ископаемого.
На рис. 6 показано, как сокращается вероятный срок работы горного
£ О,
OS, о- I-О "
А 0 10-50%]
Ь \ 0 тт\
0 < п'—-- -г--►
2ьзо
2 <25 о £20 £2«
Йз О
(б)'
10 20 30 40- 50 60 7<?
КОЭФФИЦИЕНТ ВАРИАЦИИ ЦЕНЫ, %
предприятия с увеличением продолжительности и степени варьирования <<" содержанием полезного компонента в рудопотоке в зависимости от коэффициента вариации цены. Так, при продолжительности варьирования содержанием полезного компонента в рудопотоке в течение четверти
расчетного срока работы предприятия /" КОЭФФИЦИЕНТ ВАРИАЦИИ ЦЕНЫ, % (Тр/4) (рис. 6 а), при коэффициенте VJJ вариации цены 40% без сокращения вероятного срока работы предприятия допустимое повышение содержания полезного компонента в рудопотоке не должно превышать 50% от среднего содержания полезного компонента в руде. Дальнейшее повышение степени варьирования содержанием полезного компонента в рудопотоке приводит к сокращению вероятного срока работы с 26 до 15 лет. При таком же коэффициенте рис.6. зависимость вероятного срока вариации цены (40%), но при продолжи- работы предприятия от коэффициента тельности обесценивания запасов вариации цены на металл при месторождения в течение половины изменении степени варьирования расчетного срока работы предприятия содержанием полезного компонента в (Тр/2) (рис. 6 б), без сокращения рудопотоке (от 0 до 50% и более), вероятного срока работы предприятия, Продолжительность превышения допустимое варьирование содержанием содержания полезного компонента над
средним значением: а) Тр/4; б) Тр/2.
полезного компонента в рудопотоке ограничивается 10%. Таким образом, проведенные исследования показывают, что уменьшение продолжительности выборочной отработки запасов месторождения с половины до четверти срока эксплуатации запасов увеличивает пределы допустимого варьирования содержанием с 10 до 50%.
На рисунке 7 показано, как значения внутренней ставки дохода (IRR) зависят от коэффициента вариации цены при увеличении продолжительности и степени варьирования содержанием полезного компонента в рудопотоке.
Сравнивая рисунки 7 а и б, важно заметить, что при увеличении продолжительности варьирования содержанием полезного компонента в рудопотоке степень варьирования необходимо снижать для обеспечения рентабельности разработки месторождения при одинаковых значениях изменчивости цены.
Граница выборочной отработки месторождения определяется степенью варьирования содержанием полезного компонента в рудопотоке при максимальном вероятном сроке работы предприятия и зависит от уровня и изменчивости цен на готовую продукцию горного предприятия.
А
Ю)!
О
О 10 20 30 40 50 60 КОЭФФИЦИЕНТ ВАРИАЦИИ ЦЕНЫ, %
" 0 10 20 30 40-50 60 (б); КОЭФФИЦИЕНТ ВАРИАЦИИ ЦЕНЫ в %
Рис. 7. Зависимость внутренней ставки дохода предприятия от степени варьирования содержанием полезного компонента в рудопотоке при изменении коэффициента вариации цены на металл (от 0 до 50% и более). Продолжительность превышения содержания полезного компонента над средним значением: а) Тр/4; б)
Исследование влияния изменчивости содержания полезного компонента в рудах месторождения на возможность маневрирования.
Достоверная и своевременная информация о разнообразии качества руд месторождения позволяет предприятию гибко и своевременно реагировать на изменчивость цен на минеральное сырье путем маневрирования содержанием полезного компонента в рудопотоке. От распределения и характера изменчивости полезного компонента в рудах зависят границы и степень варьирования содержанием полезного компонента в рудопотоке.
Для большинства рудных месторождений (или, по крайней мере, для их геостатистически однородных частей) пространственная изменчивость содержаний может быть описана схемой де Вейса, которая была использована в работе для оценки влияния изменчивости содержания полезного компонента в рудах месторождения на возможность маневрирования содержанием полезного компонента в рудопотоке. С использованием этой схемы была разработана экономико-математическая модель, позволяющая определить минимально-необходимую степень неоднородности содержания полезного компонента в оцениваемых запасах месторождения для возможного маневрирования этим параметром в рудопотоке с учетом длины добычного фронта горных работ на карьере. При относительно малом фронте горных работ среднее содержание полезного компонента в добываемой руде может существенно отличаться от заданного. Сувеличением фронта добычных работ или числа блоков, характеризуемых различными средними значениями содержания полезного компонента и расположенных в различных частях карьера, в добычной процесс могут вовлекаться руды с максимальными и минимальными отклонениями от среднего уровня. Таким образом, увеличение длины фронта горных работ способствует возрастанию степени изменчивости полезного компонента на данном этапе развития горных работ, если на месторождении это возможно по горногеологическим условиям. Зависимости внутренней ставки дохода от возможности варьирования содержанием полезного компонента в рудопотоке при различных степенях изменчивости в рудах однородного (степень неодно-
Тр/2.
•О ^ 20
родности 10-15%) и неоднородного (степень неоднородности 20-25%)< месторождений (рис. 8 а), показывают < ^ что, на неоднородных рудных телах, ^ =,15 можно повысить степень варьирования за =с 510 счет увеличения длины фронта горных й § работ (рис. 8 б). Это достигается за счет =1 < меньшего объема горно-" 0 подготовительных работ, необходимых . ддя увеличения степени изменчивости ^ при разработке таких руд. Из рисунка 8 б < видно, что длина фронта горныхработ ддя § 15 достижения степени варьирования £ Ш
\
\
\
V.
ТГ
О 20 40 60
Степень варьирования содержанием полезного компонента в рудопотоке, %
в §2ю
§5
у
/
и
содержанием полезного компонента рудопотоке 30% для неоднородных руц р < существенно меньше, чем для 3 однородных.
тт < О
Для однородных запасов^'-д месторождения увеличить степень изменчивости полезного компонента в < 6) ] рабочей зоне карьера можно за счет сильного увеличения объема вскрышных работ. Стоимость этих работ поглотает экономический эффект от маневри-Рис.8. Зависимости а)внутренней
ставки дохода; б) длины добычного рования содержанием полезного компонента в рудопотоке. Дляв
«Г
0 20 40 60
Степень варьирования содержанием' полезного компонента в рудопотоке, %
— - однородные руды ■ • • неоднородные руды
)ронтагорныхработотстеп ":
25^
2 >5
со ° £ 5? 20
оЦ
ск ' ' 15
10
ах 5
тг
20 40 60
СТЕПЕНЬ ВАРЬИРОВАНИЯ СОДЕРЖАНИЕМ ПОЛЕЗНОГО КОМПОНЕНТА В РУДОПОТОКЕ, %
Рис. 9. Зависимость внутренней ставки дохода от степени варьирования содержанием полезного компонента в рудопотоке при благоприятном изменении цен к моменту окончания строительства горного предприятия.
арьированиясодержанием полезного
компонента в рудопотоке. варьирования содержанием полезного компонента в рудопотоке необходимая для маневрирования длина фронта горных работ увеличивается значительно быстрее, по сравнению с неоднородными.
Разработанные методы управления содержанием полезного компонента в рудопотоке в условиях изменчивости цен на минеральное сырье использованы для предварительной оценки возможности повышения экономической эффективности разработки Боголю-
бовского золоторудного месторождения.
Рудные тела, представляющее Боголюбовское месторождение, по классификации рудных тел по степени неоднородности относятся к весьма неоднородным (степень неоднородности содержания полезного компонента в рудах Боголюбовского месторождения более 25%). Колебания мощности варьируют от десятков сантиметров до 50 м.
При установившемся уровне цен на золото в настоящий момент времени Боголюбовское месторождение можно отнести к месторождениям со средней доходностью. Установлено, что маневрирование содержанием полезного компонента в рудопотоке может повысить экономическую эффективность разработки Боголюбовского месторождения на 15% (рис. 9) при условии, что маневрировать содержанием полезного компонента в рудопотоке можно не более чем на 10%, при длительности такого маневрирования 20% от расчетного срока работы предприятия для предотвращения обесценивания запасов месторождения (рис. 10).
Заключение
В диссертационной работе решена актуальная задача: разработаны методы управления содержанием полезного компонента в рудопотоке при эксплуатации месторождений открытым способом в условиях сильной изменчивости цен на минеральное сырье. Проведенные в работе исследования позволяют сделать следующие выводы и рекомендации:
1. Разработан метод повышения эффективности освоения месторождений, основанный на управлении содержанием полезного компонента в рудопотоке. Метод позволяет оценить степень и границы варьирования содержанием полезного компонента в рудопотоке в условиях изменчивой конъюнктуры товарно-сырьевых рынков с помощью современных экономических критериев и дать оценку способности горнодобывающего предприятия преодолевать экономические трудности в будущем, т. е. оценку жизнеспособности. В работе под жизнеспособностью предприятия понимается способность сохранять устойчивое функционирование путем приспособления к изменяющимся условиям и преодоления экономических трудностей.
2. Определены основные стратегии управления содержанием полезного компонента в рудопотоке («базовая», «в погоне за прибылью» и стратегия «обеспечение жизнеспособности»). При изменчивости цен более 30% горным предприятиям для повышения эффективности работы и увеличения жизнеспо-
за
о
5 О 5 ООО
1X1 ^ ш С й. I
оо§
м 60 50 40 30 20 10 0
Я
!
о.
1 5 10 15
20 25 30 35 ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ МАНЕВРИРОВАНИЯ СОДЕРЖАНИЕМ ПОЛЕЗНОГО КОМПОНЕНТА В РУДОПОТОКЕ В ПРОЦЕНТАХ ОТ РАСЧЕТНОГО СРОКА РАБОТЫ ПРЕДПРИЯТИЯ, % Рис. 10. Зависимость степени варьирования от продолжительности варьирования содержанием полезного компонента в рудопотоке.
собности необходимо применять различные стратегии маневрирования качеством полезного ископаемого в рудопотоке.
3. Установлены области применения стратегий управления содержанием полезного компонента в рудопотоке в зависимости от ценности месторождения иуровня изменчивости цен на минеральное сырьё:
а) для малоценных месторождений с рентабельностью разработки, не превышающей 5-7%, при изменчивости цен 30-50% целесообразно применять стратегию «обеспечение жизнеспособности», предусматривающую снижение содержания полезного компонента в рудопотоке в периоды роста цен;
б) для высокоценных месторождений с рентабельностью разработки выше 12% целесообразно применять стратегию «в погоне за прибылью», предусматривающую повышение содержания полезного компонента в рудопотоке в периоды роста цен. В этом случае верхняя граница маневрирования зависит от уровня рентабельности предприятия и ограничивается горно-геологическими условиями разработки и существующим уровнем развития техники и технологии.
4. Эффективность разработки месторождения зависит от изменения цены на минеральное сырье к моменту окончания строительства горного предприятия. При неблагоприятном характере изменения цен к моменту окончания строительства горного предприятия экономическая эффективность от разработки месторождения с увеличением периода колебания цен уменьшается, а при благоприятных условиях— повышается.
5. Установлены границы обесценивания запасов месторождения в зависимости от уровня и изменчивости цен на минеральное сырье при различных сроках работы горного предприятия с повышенным содержанием полезного компонента в рудопотоке. Уменьшение продолжительности выборочной разработки месторождений с половины до четверти срока эксплуатации запасов увеличивает пределы допустимого варьирования содержанием с 10%до50%.
6. Граница выборочной разработки месторождения определяется степенью варьирования содержанием полезного компонента в рудопотоке при максимальном вероятном сроке работы предприятия и зависит от уровня и изменчивости цен на готовую продукцию горного предприятия. Вероятный срок работы предприятия, наряду со средним содержанием полезного компонента в рудопотоке, является основным условием, определяющим границы выборочной разработки запасов месторождения.
7. Установлено, что для неоднородных месторождений степень изменчивости полезного компонента в рабочей зоне карьера можно повысить за счет увеличения длины фронта горных работ. Это расширяет диапазон варьирования содержанием полезного компонента в рудопотоке и повышает эффективность разработки месторождения в условиях сильной изменчивости цен. Для неоднородного месторождения оптимальное увеличение длины фронта горных работ составляет 40%, что позволяет изменить содержание полезного компонента в рудопотоке на 30%, и это увеличивает эффективность
разработки месторождения на20%.
8. Для Боголюбовского золоторудного месторождения с помощью разработанных методов произведена оценка возможности маневрирования содержанием полезного компонента в рудопотоке. Установлено, что, не обесценивая месторождение, можно изменять содержание полезного компонента в рудопотоке не более чем на 10% при продолжительности маневрирования не более 20% от расчетного срока работы предприятия. При благоприятном характере изменчивости цен на золото эффективность разработки увеличивается на20%, а при неблагоприятном на 15%.
Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:
1. Морев А.Н. Возможности повышения эффективности и жизнеспособности горных предприятий за счет маневрирования качеством добываемого сырья.//«Горный информационно-аналитический бюллетень». 2001. №5 С. 192-196.
2. Морев А.Н. Определение границ маневрирования качеством рудопотока в условиях изменения цен на минеральное сырьё./ИПКОН РАН. М.,2002. 7 с. Деп. в «Горный информационно-аналитический бюллетень». 24.06.2002, №20/4-33.
3. Морев А.Н. Управление качеством рудопотока в условиях изменения цен на минеральное сырьё. // Проблемы освоения недр в XXI глазами молодых: Материалы 1 Международной конференции молодых ученых и специалистов посвященных25-летию ИПКОН РАН. — М.: ИПКОН РАН,2002. С.226.
4. Морев А.Н. Повышение устойчивости функционирования горных предприятий на основе маневрирования качеством добываемого сырья. // Георесурсы и геотехнологии. ТулГУ. —2002 г. С. 99-104.
5. Морев А.Н. Определение границ выборочной отработки месторождений полезных ископаемых. // Сборник молодых ученых (г. Тула), (в печати).
6. Морев А.Н. Влияние маневрирования качеством рудопотока на жизнеспособность горного предприятия. // «Горный информационно-аналитический бюллетень», (в печати).
7. Пешков А.А., Мацко Н.А., Кононыхин М.А., Морев А.Н., Проблемы обоснования стратегий освоения минерально-сырьевых ресурсов. // Горный журнал, (в печати).
Лицензия ЛР №21037 от 08 февраля 1996 г. Подписано в печать с оригинал макета 25.05.2004 г. Формат 60x84 1/16. Бумага "KYMLUX". Печать офсетная. Набор компьютерный. Объем 1 п.л. Тираж 100 экз. Заказ№ 104
Издание ИПКОН РАН 111020 г. Москва. Крюковский тупик, д.4
р 11 5 5 3
Содержание диссертации, кандидата технических наук, Морев, Александр Николаевич
Специальность: 25.00.21 — «Теоретические основы проектирования горнотехнических систем»
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук
Научный руководитель: чл.-корр. РАН А.А. Пешков
Москва
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ РЕШЕНИЙ И ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.
1.1. Факторы, определяющие качество минерального сырья.
1.2. Анализ методов управления качеством минерального сырья.
1.3. Цель и задачи исследований.
2. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ОСНОВНЫХ СТРАТЕГИЙ МАНЕВРИРОВАНИЯ СОДЕРЖАНИЕМ
ПОЛЕЗНОГО КОМПОНЕНТА В РУДОПОТОКЕ.
2.1. Выбор методов экономической оценки эффективности технологических и организационных решений.
2.2. Разработка основных стратегий маневрирования содержанием полезного компонента в рудопотоке.
2.3. Оценка необходимых сроков и диапазонов маневрирования содержанием полезного компонента в рудопотоке в условиях изменения цен.
2.4. Выводы.
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ СТРАТЕГИЙ И УСТАНОВЛЕНИЕ ГРАНИЦ МАНЕВРИРОВАНИЯ СОДЕРЖАНИЕМ ПОЛЕЗНОГО КОМПОНЕНТА В РУДОПОТОКЕ.
3.1. Экономико-математическая модель оценки эффективности маневрирования содержанием полезного компонента в рудопотоке.
3.2. Определение областей применения различных стратегий маневрирования содержанием полезного компонента в рудопотоке.
3.3. Определение пределов выборочной разработки месторождений полезного ископаемого.
3.4. Выводы.
4. ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЧИВОСТИ СОДЕРЖАНИЯ ПОЛЕЗНОГО КОМПОНЕНТА В РУДАХ МЕСТОРОЖДЕНИЯ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ СТРАТЕГИИ МАНЕВРИРОВАНИЯ.
4.1. Исследование влияния изменчивости содержания полезного компонента в рудах месторождения на возможность маневрирования
4.2. Оценка возможностей маневрирования содержанием полезного компонента на примере запасов Боголюбовского месторождения.
4.3. Выводы.
Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Управление содержанием полезного компонента в рудопотоке в условиях изменения цен на минеральное сырье"
В Послании Федеральному Собранию 2003 года Президент РФ В. В. Путин поставил масштабную цель - удвоение прироста валового внутреннего продукта в течение десяти лет. Достижение экономического роста, превышающего темп простого воспроизводства, - жизненно важная для России цель. Учитывая, что в валовом внутреннем продукте страны вклад минерально-сырьевого комплекса превышает 50%, повышение эффективности его функционирования является одним из основных направлений в решении проблемы интенсификации экономики.
Имеющиеся достижения науки, техники и экономики открывают широкие возможности в области совершенствования всех стадий промышленного освоения месторождений, полного и эффективного использования их запасов. Однако, как показывает современная практика работы горнодобывающих предприятий, существующие методы в области геологического изучения недр, экономической оценки месторождений полезных ископаемых, методы проектирования основных параметров разработки месторождений и управления производством ограничивают эффективность освоения месторождений. Научно-обоснованное решение новых задач традиционными методами затруднительно, и поэтому изыскание новых способов и методов управления освоением месторождений в условиях конкуренции и сильной изменчивости цен на минерально-сырьевом рынке имеет большое значение. К перспективным способам поддержания жизнеспособности горного предприятия и повышения его эффективности в условиях изменчивости сырьевых рынков относится периодическое изменение объема выпускаемой продукции, что достигается изменением качества и количества добываемого минерального сырья.
Качественные характеристики полезного ископаемого являются одними из важнейших параметров, влияющих на результаты функционирования горного предприятия. Доминирующей качественной характеристикой является содержание полезного компонента, изменение которого оказывает существенное влияние на экономическую эффективность горного предприятия. Необоснованное повышение содержания полезного компонента в добываемом полезном ископаемом приводит к выборочной отработке месторождения, что может привести к обесцениванию оставшихся запасов и нерациональному использованию месторождения.
Учеными и проектировщиками были разработаны методы управления качеством полезного ископаемого. Анализ выполненных исследований и предложенных методов показывает, что они имеют существенные недостатки, главным из которых является статический характер учета внешних условий работы предприятия. В основном исследования прошлых лет были направлены на определение параметров качества в зависимости от изменений внутренних условий реализации горных проектов. Поэтому требуется их дальнейшее развитие в изменившихся условиях работы горных предприятий.
В связи с этим актуальность работы определяется необходимостью повышения экономической эффективности и обеспечения жизнеспособности горных предприятий в условиях сильной изменчивости цен на минеральное сырьё, а также отсутствием решений в области управления качеством полезного ископаемого в этих условиях. Работа направлена на исследование возможности маневрирования содержанием полезного компонента в рудопотоке как для действующих карьеров, так и проектируемых.
В основу диссертации положены результаты, полученные лично автором в 2000-2002 гг. при выполнении исследований в качестве исполнителя тем в соответствии с планами ИПКОН РАН, грантов РФФИ: «Теоретическое обоснование высокодинамичных стратегий освоения недр, обеспечивающих повышение эффективности использования минеральных ресурсов на основе маневрирования интенсивностью эксплуатации месторождений» (№ 99-05-65448), «Разработка методов оценки и управления динамической доступностью минеральных ресурсов» (№ 01-05-64678).
Целью диссертационной работы является определение областей применения различных стратегий и границ маневрирования содержанием полезного компонента в рудопотоке в зависимости от изменения цен на минеральное сырьё.
Основная идея заключается в периодическом изменении содержания полезного компонента в рудопотоке в зависимости от уровня цен на минеральную продукцию путем разработки разносортных участков с учетом допустимых границ выборочной разработки.
Методы исследований: системный анализ и обобщение результатов исследований в области управления качеством минерального сырья, методы оценки эффективности инвестиций; методы вариационной математической статистики и геостатистики; экономико-математическое моделирование с использованием современных программных продуктов; технико-экономические расчеты для обоснования технологических решений.
Основные научные положения, представленные к защите:
1. Зависимости эффективности разработки месторождений от параметров маневрирования содержанием полезного компонента в рудопотоке и уровня изменчивости цен на минеральное сырье.
2. Области применения различных стратегий маневрирования содержанием полезного компонента в рудопотоке для месторождений различной ценности.
3. Пределы выборочной разработки месторождения в зависимости от среднего содержания полезного компонента в руде, уровня цен и продолжительности отклонения содержания от среднего значения.
Достоверность. Научные положения и выводы обоснованы: применением широко апробированных в проектной практике методов, направленных на определение и управление качеством полезного ископаемого; преемственностью разработанных методов и критериев оценки эффективности технологических решений соответствующим методам и критериям, длительное время применяемым в мировой практике; сопоставлением результатов расчетов на основе отечественных и мировых цен на минеральное сырье и производственные ресурсы; оценкой установленных зависимостей с ошибкой не более 10-15% при доверительной вероятности 95%.
Научная новизна работы заключается в том, что впервые: установлена минимально-необходимая степень неоднородности запасов месторождения, позволяющая осуществлять маневрирование содержанием полезного компонента в рудопотоке без дополнительного изменения параметров карьера; обоснованы три основные стратегии маневрирования, отличающиеся характером изменения содержания полезного компонента в рудопотоке в зависимости от изменчивости цен; установлены области применения стратегий маневрирования содержанием полезного компонента в рудопотоке в зависимости от ценности месторождения и уровня изменчивости цен на минеральное сырьё; установлены границы выборочной разработки месторождения в зависимости от продолжительности маневрирования содержанием полезного компонента в рудопотоке и уровня изменчивости цен.
Практическая ценность работы заключается в возможности использования установленных зависимостей и разработанных методов при проектировании и текущем планировании горных работ на карьерах.
Реализация результатов работы. Основные положения работы использованы в рамках работ по грантам РФФИ.
Разработанные в работе методы управления содержанием полезного компонента в рудопотоке в условиях изменения цен на минеральное сырье учтены АО «ГИПРОРУДА» (г. Санкт-Петербург) при проектировании горнодобывающих предприятий.
Апробация результатов работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на научных семинарах Отдела стратегии освоения и сохранения недр, научном симпозиуме «Неделя горняка» (2001, 2004 гг.), научно-методологическом семинаре ИПКОН РАН (2002 г.), Международной конференции молодых ученых и специалистов, посвященной 25-летию ИПКОН РАН «Проблемы освоения недр в XXI - глазами молодых» (2002 г.).
Публикации. Основное содержание диссертационной работы опубликовано в 4 печатных работах.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы из 103 наименований, изложена на 153 страницах машинописного текста, содержит 6 таблиц и 32 рисунка.
Заключение Диссертация по теме "Теоретические основы проектирования горно-технических систем", Морев, Александр Николаевич
4.4. Выводы.
1. Использование методов геостатистики для управления содержанием полезного компонента в рудопотоке позволяет при минимальном количестве исходных данных получить представления об изменчивости содержания полезного компонента в запасах месторождения. Для предварительной оценки изменчивости содержания полезного компонента в месторождении выбрана схема де Вейса, в которой принято, что отношению подобных объемов V и V соответствует отношение объема оцениваемых запасов и годовой производительности карьера по полезному ископаемому. Это дает возможность определить минимально-необходимую степень неоднородности запасов месторождения, которая позволяет осуществлять маневрирование содержанием полезного компонента в рудопотоке.
2. Установлено, что для неоднородных месторождений степень изменчивости полезного компонента в рабочей зоне карьера можно повысить за счет увеличения длины фронта горных работ. Это расширяет диапазон варьирования содержанием полезного компонента в рудопотоке и повышает эффективность разработки месторождения в условиях сильной изменчивости цен. Для неоднородного месторождения оптимальное увеличение длины фронта горных работ составляет 40%, что позволяет варьировать содержанием полезного компонента в рудопотоке, изменяя содержание на 30%, и что увеличивает эффективность разработки месторождения на 20%.
3. Для Боголюбовского золоторудного месторождения с помощью разработанных методов произведена оценка возможности маневрирования содержанием полезного компонента в рудопотоке. Установлено, что для предотвращения обесценивания запасов месторождения можно маневрировать содержанием полезного компонента в рудопотоке не более 10%, при продолжительности маневрирования не более 20% от расчетного срока работы предприятия. При благоприятном характере изменчивости цен на золото эффективность разработки увеличивается на 20%, а при неблагоприятном - на 15%, однако в последнем случае общая эффективность освоения месторождения ниже на порядок.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В диссертационной работе решена актуальная задача: разработаны методы управления содержанием полезного компонента в рудопотоке при эксплуатации месторождений открытым способом в условиях сильной изменчивости цен на минеральное сырье. Проведенные в работе исследования позволяют сделать следующие выводы и рекомендации:
1. Разработан метод повышения эффективности освоения месторождений, основанный на управлении содержанием полезного компонента в рудопотоке. Метод позволяет оценить степень и границы варьирования содержанием полезного компонента в рудопотоке в условиях изменчивой конъюнктуры товарно-сырьевых рынков с помощью современных экономических критериев и дать оценку способности горнодобывающего предприятия преодолевать экономические трудности в будущем, т. е. оценку жизнеспособности. В работе, под жизнеспособностью предприятия понимается способность сохранять устойчивое функционирование путем приспособления к изменяющимся условиям и преодоления экономических трудностей.
2. Определены основные стратегии управления содержанием полезного компонента в рудопотоке («базовая», «в погоне за прибылью» и стратегия «обеспечение жизнеспособности») в зависимости от экономической эффективности разработки месторождения и параметров, характеризующих изменчивость цен. При изменчивости цен более 30% горным предприятиям для повышения эффективности работы и увеличения жизнеспособности необходимо применять различные стратегии маневрирования качеством полезного ископаемого в рудопотоке.
3. Установлены области применения стратегий управления содержанием полезного компонента в рудопотоке в зависимости от ценности месторождения и уровня изменчивости цен на минеральное сырьё: а) для малоценных месторождений с рентабельностью разработки, не превышающей 5-7%, при изменчивости цен 30-50% целесообразно применять стратегию «обеспечение жизнеспособности», предусматривающую снижение содержания полезного компонента в рудопотоке в периоды роста цен; б) для высокоценных месторождений с рентабельностью разработки выше 12% целесообразно применять стратегию «в погоне за прибылью», предусматривающую повышение содержания полезного компонента в рудопотоке в периоды роста цен. В этом случае верхняя граница маневрирования зависит от уровня рентабельности предприятия и ограничивается горно-геологическими условиями разработки и существующим уровнем развития техники и технологии.
4. Эффективность разработки месторождения зависит от изменения цены на минеральное сырье к моменту окончания строительства горного предприятия. При неблагоприятном характере изменения цен к моменту окончания строительства горного предприятия экономическая эффективность от разработки месторождения с увеличением периода колебания цен уменьшается, а при благоприятных условиях - повышается.
5. Установлены границы обесценивания запасов месторождения в зависимости от уровня и изменчивости цен на минеральное сырье при различных сроках работы горного предприятия с повышенным содержанием полезного компонента в рудопотоке. Уменьшение продолжительности выборочной разработки месторождений с половины до четверти срока эксплуатации запасов увеличивает пределы допустимого варьирования содержанием с 10% до 50%.
6. Граница выборочной разработки месторождения определяется степенью варьирования содержанием полезного компонента в рудопотоке при максимальном вероятном сроке работы предприятия и зависит от уровня и изменчивости цен на готовую продукцию горного предприятия. Вероятный срок работы предприятия, наряду со средним содержанием полезного компонента в рудопотоке, является основным условием, определяющим границы выборочной разработки запасов месторождения.
7. Установлено, что для неоднородных месторождений степень изменчивости полезного компонента в рабочей зоне карьера можно повысить за счет увеличения длины фронта горных работ. Это расширяет диапазон варьирования содержанием полезного компонента в рудопотоке и повышает эффективность разработки месторождения в условиях сильной изменчивости цен. Для неоднородного месторождения оптимальное увеличение длины фронта горных работ составляет 40%, что позволяет изменить содержание полезного компонента в рудопотоке на 30% и это увеличивает эффективность разработки месторождения на 20%.
8. Для Боголюбовского золоторудного месторождения с помощью разработанных методов произведена оценка возможности маневрирования содержанием полезного компонента в рудопотоке. Установлено, что, не обесценивая месторождение, можно изменять содержание полезного компонента в рудопотоке не более чем на 10%, при продолжительности маневрирования, не более 20% от расчетного срока работы предприятия. При благоприятном характере изменчивости цен на золото эффективность разработки увеличивается на 20%, а при неблагоприятном - на 15%.
Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Морев, Александр Николаевич, Москва
1. Приветствие участникам 1. съезда горнопромышленников России от президента РФ В. В. Путина. Электрон, ресурс.: http://president.kremlin.ru/text/news /2002/10/38782.5Ыт1).
2. Пономарев С. В., Григорьева С. В. Управление качеством продукции. Электрон, ресурс.: http://des.tstu.rU/des/courses/domino/html/des/asp/Quality/p 1 -2.htm
3. Управление качеством. Ильенкова С. Д, Ильенкова Н. Д., Ягудин С. Ю. и др. Электрон, ресурс.: http://www.cfin.ru/management/iso9000/qman Ьоок.зЫт1.
4. Международный стандарт ИСО 8402:1994 (Е/ТЖ). Управление качеством и обеспечение качества. Электрон, ресурс.: http://www.iso9000.ru/zagur 2/р8.Ьйп 80к
5. Квалиметрия: Большая советская энциклопедия. Электрон, ресурс.: http://www.oval.ru/encycl.shtml.
6. Гличев А. В. Измерение качества продукции. Вопросы квалиметрии. -М.: изд. Госстандарта СССР, 1971.
7. Колесов И., Сычева Н. Качество и экономичность продукции. \\ Стандарты и качество. 2000. - №9. Электрон. ресурс.: http://www.ustu.ru/library/stankach/nom09-00.html
8. Ломоносов Г. Г. Формирование качества руды при открытой добыче. -М.: Недра, 1975.-224с.
9. Грачев Ф. Г. Теория и практика усреднения качества минерального сырья. -М.: Недра, 1983, -157 с.
10. Каплунов Д. Р., Манилов И. А. Стабилизация качества руды при подземной добыче. М., Недра, 1983, - 236 с.
11. Ломоносов Г. Г. Управление качеством продукции горного предприятия. М.: МГИ, 1984, - 92 с.
12. Ржевский В. В. Технология и комплексная механизация открытых горных работ. -3-е изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1980. - 631с.
13. БастанП. П., Костина Н. К. Смешивание и сортировка руд. М.: Недра, 1990.- 168 с.
14. Жигалова Е. М. Обоснование резерва очистных блоков для обеспечения заданной стабильности качества сырья в общешахтном рудопотоке: Дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. М., 1990, -145 с.
15. СекисовГ. К., ТаскаевА. А. Раздельная выемка руд на карьерах, -Фрунзе: Илим, 1986. -173 с.
16. Трубецкой К. Н., Котровский М. Н., Клюев И. О. Рациональные технологические схемы с использованием карьерных погрузчиков // Горный журнал. -1984, №6. С. 19-22.
17. БайковБ. Н. Снижение потерь и разубоживания руд на карьерах цветной металлургии. М.: Недра, 1977, - 296 с.
18. Близнюков В. Г. Определение главных параметров карьера с учетом качества руд. М.: Недра, 1978, -152 с.
19. Зурков П. Э. Разработка железных руд сложного состава открытым способом: В кн.: Техника и технология открытых горных работ. М.: Углетехиздат, 1959.
20. Мельников Н. В., Трубецкой К. Н., Леонов А. Р. Одноковшовые погрузчики на открытых горных разработках. М.: Недра, 1971,-191 с.
21. Волошин Н. Н., Гиндин М. А. Усреднение руд перед обогащением./Интенсификация технологических процессов рудоподготовки: Междувед. сб. науч. тр. Л.: «Механобр», 1987. С. 147-159.
22. Основы управляемого обрушения уступов на открытых гонных разработках / Новожилов М. Г. и др. Киев: Наукова Думка, 1967, - 214 с.
23. Смирнов В. П., Серко А. Д. Методы снижения потерь и разубоживания руды на карьерах цветной металлургии. М.: Цветметинформация, 1974,-66 с.
24. Грачев Ф. Г., Шубодеров В. И., Христоки К. Г. Усреднение руд. М.: Цветметинформация, 1970, - 64 с.
25. Бастан П. П. Ключкин Е. И. Методические рекомендации по усреднению железных руд при открытой добыче. -М.: Недра, 1973. -121 с.
26. Фугзан М. Д., Каплунов Д. Р., Пазынич В. И. Интенсивность подземной эксплуатации рудных месторождений. -М.: Наука, 1980. 141 с.
27. Мельников Н. В., Агошков М. И. Задачи научных исследований в области комплексного освоения месторождений, использования минерального сырья и охраны недр: Сб. науч. тр. // Комплексное использование минерального сырья. Алма-Ата: Наука, 1979. - С. 12-18.
28. Матерон Ж. Основы прикладной геостатистики. М.: Мир, 1971,-192с.
29. Марголин А. М. Оценка запасов минерального сырья. Математические методы. М.: «Недра», 1974, - 264 с.
30. Шестаков В. В. Статистическая связь показателей контрастностей руд // Горный журнал. 1988. - № 10. - С. 27-28.
31. Архипов О. А. Радиометрическая обогатимость руд при их разведке. -М.: Недра, 1985,-144 с.
32. Айвазян С. А., Енюков И. С., Мешалкин Л. Д. Прикладная статистика. М.: Финансы и статистика, 1983, - 471 с.
33. Арсеньев С. Я., Прудовский А. Д. Внутрикарьерное усреднение железных руд. М.: Недра, 1980, - 241 с.
34. Бастан А. П., Волошин Н. Н. Усреднение руд на горно-обогатительных предприятиях. М.: Недра, 1981, - 278 с.
35. Букринский В. А. Геометрия недр. М.: Недра, 1985, - 526 с.
36. Дж. Девис. Статистика и анализ геологических данных. М.: Мир, 1976,-573 с.
37. Вентцель Е. С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1964, - 487 с.
38. Гудков В. М., Васильев А. А., Николаев К. П. Прогноз и планирование качества полезного ископаемого. М.: Недра, 1976, - 191 с.
39. Ершов В. В. Основы промышленной геологии. М.: Недра, 1988.328 с.
40. Зарайский В. Н., Николаев К. П., Казанский К. В. Усреднение руды. -М.: Недра, 1975.-221 с.
41. Батугин С. А., Черный Е. Д. Природа статистических законов распределения содержаний минералов и элементов в геологических объектах. -Якутск: ЯНЦ СО РАН, 1993. 36 с.
42. Секисов Г. В. Рациональное использование недр при открытой разработке рудных месторождений. Фрунзе: Илим, 1976. - 204 с.
43. Шарин В. В. Оценка сложности селективной разработки месторождений по степени развития контактных зон. Научн. сообщ. ИГД Минчермет. - 1966. - Вып. 14.
44. Юматов Б. П., Байков Б. Н., Смирнов В. П. Открытая разработка сложноструктурных месторождений цветных металлов. М.: Недра, 1973. — 192 с.
45. Бызов В. Ф. Управление качеством продукции карьеров. Учеб. для вузов по открытым горным работам. М.: Недра, 1991. - 240 с.
46. Богуславский Э. И. Управление качеством руды: Учебн. пособие. -СПб.: Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет). 2002. - 78 с.
47. Волошин Н. Н., Гиндин М. А. Статистическая оценка технологической эффективности усреднения в условиях обогатительного процесса, регулируемого на интервале опробования // Обогащение руд. — 1983. №4. — С. 19-91.
48. Петренко П. Д., Галкин А. В., Методика определения рационального порядка отработки шахтного поля по минимуму колебания качества руды // Разработка рудных месторождений. Киев: Техника. - 1981. -№32. - С. 49-52.
49. Петросов А. А. Оптимальное управление добычей руды на подземных рудниках // Применение ЭВМ и математических методов в горном деле: Тр. 17 Международного симпозиума. М.: Недра. - 1982. - Т.З - С. 58-62.
50. Гудков В. М., Васильев А. А. Методика определения количества готовых к выемке запасов при усреднении качества руд // Горный журнал. — 1972. -№10- С. 49-51.
51. Гальянов А. В., Лаптев Ю. В. Рудоподготовка на карьерах. -Екатеринбург: ИГД УРО РАН, 1999. 426 с.
52. Табакман И. Б., Абидов Г. М. Управление грузопотоками в карьерах. -Ташкент: Фан, 1985.-120 с.
53. Винницкий К. Е. Оптимизация технологических процессов на открытых разработках. М.: Недра, 1976. - 280 с.
54. Ганицкий В. И. Организация производства на карьерах. М.: Недра, 1983.-232 с.
55. Нападайло В. А., Матвеев А. С., Банченко В. В. Оперативное планирование и управление горным производством на карьерах. М.: Недра, 1976. -191с.
56. Новожилов М. Г., Ройзен Я. Ш., Эрперт А. М. Качество рудного сырья черной металлургии. М.: Недра, 1977. - 415 с.
57. Анистратов Ю. И. Исследование технологических грузопотоков на карьерах со скальными породами: Автореф. на соиск. уч. ст. докт.т.н. -М., 1969. -32 с.
58. Томаков П. И. Интенсификация использования оборудования на карьерах. М.: Недра, 1980, - 217 с.
59. Истомин В. В. Об изучении грузопотоков // Сб. науч. тр. / Вопросы теории открытых горных работ.- М.: МГГУ. 1994. - С. 240-249.
60. Казаковский Д. А. Методические указания по учету запасов, потерь и маркшейдерскому контролю в условиях каменноугольных месторождений. // В кн.: Труды ВНИМИ. Л.: ВНИМИ. 1947, - С. 32-79.
61. Рудаков М. JI. Маркшейдерские работы при открытых разработках. -М.: Металлургиздат, 1950.
62. Рудаков М. JL, Гусев Н. А., Филатов С. А. Маркшейдерские работы на карьерах. Свердловск: Металлургиздат, 1957.
63. Мельников Н. В. Добыча ископаемых открытым способом. М.: Недра, 1948.-408 с.
64. Инструкция по определению вскрытых, подготовленных и готовых к выемке запасов полезных ископаемых на предприятиях МЧМ СССР. Белгород: ВИОГЕМ, 1974.-39с.
65. Мильнер Е. С. Маркшейдерские работы при планировании открытых горных работ. М.: Недра, 1968.
66. Управление запасами горной массы в карьерах. / Арсентьев А.И., Богачёв А. Ф., Оводенко Б. К. и др. Мурманск: Кн. Изд-во, 1972. - 144 с.
67. Богачёв А. Ф. Управление запасами горной массы и надёжность работы карьера. М., Недра, 1979. - 200 с.
68. Арсентьев А. И., Холодняков Г. А. Проектирование горных работ при открытой разработке месторождений. М.: Недра, 1994. - 336 с.
69. Пешков А. А. Управление развитием горных работ на глубоких карьерах.- М.: ИПКОН РАН, 1999. 321 с.
70. Кононыхин А. М. Разработка методов управления интенсивностью эксплуатации месторождений открытым способом в условиях изменения потребности в добываемом сырье: Автореферат дисс. на соиск. учен, степени канд. техн. наук. М, 2002. - 170 с.
71. Классификация запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых. Государственная комиссия по запасам полезных ископаемых (ГКЗ). Министерство природных ресурсов Российской Федерации, -М., -1997.
72. Бубис Ю. В. Сырьевая база горной промышленности России: Учебное пособие. Часть 1. -М.: МГГУ, 1995. -128 с.
73. Гатов Т. А. Обоснование минимального содержания цветных металлов в руде. М.: Недра, 1967. - 156 с.
74. Исследование основных направлений повышения полноты использования полезных ископаемых при разработке месторождений открытым способом. Отчет о НИР (промежуточ.) / ИПКОН АН СССР. Шитарев В. Г. и др. -М., 1978.-90 с.
75. Корниенко В. Г. О геолого-экономической переоценке запасов железорудных месторождений Украины. // Горный журнал 1999. - №3. - С. 2226.
76. Гольдман Е. Л. О классификации запасов месторождений твердых полезных ископаемых. // В сб.: Актуальные вопросы разработки и обогащения руд. М.: ИПКОН АН СССР, 1990.
77. Шитарев В. Г. Развитие научных основ рационального извлечения полезных ископаемых из недр при открытой разработке рудных месторождений. Дисс. на соиск. уч. степени д. т. н. в виде научного доклада. М., 1991.
78. Володомонов Н. В. Горная рента и принципы оценки месторождений. -М.:Металлургиздат, 1959.
79. Рачковский С. Я. Экономика горнорудной промышленности СССР. -М.:Металлургиздат, 1955.
80. Новожилов Б. Ф. О качестве руд цветных металлов и рентабельности производства. // «Горный журнал». 1963. - № 4.
81. Здоров В. М. Об установлении границы промышленной части месторождений // Тр. ин-та «Нигризолото». — вып. 23. — 1957.
82. Ергалиев А. Е., Каргажаков 3. К. О существующих методах определения промминимума. «Вопросы открытой разработки Алтая» // Тр. Алтайск. Горнометаллург. Научн.-исслед. Ин-та АН КазССР: Алма-Ата 1962 - т. 13.
83. Викентьев В. А., Карпенко И. А., Шумилин М. В. Экспертиза подсчета запасов рудных месторождений. М.: Недра,1988. - 199 с.
84. Геолого-экономическая оценка месторождений полезных ископаемых (методические рекомендации): ВНИИ экономики минерального сырья и геологоразведочных работ (ВИЭМС). Кац А. Я., Денисов М. Н., Регентов С. Н.— М., 1986.
85. Агабалян Ю. А. Обоснованипе лимитов содержаний и некоторые вопросы разработки месторождений. Ереван: «Айастан», 1975. - 200 с.
86. Терпогосов 3. А., Шитарев В. Г., Тарасюк О. П. Оценка запасов твердых полезных ископаемых, вовлекаемых в разработку. Москва: ИПКОН АН СССР, 1989.
87. Исследование основных направлений повышения полноты использования полезных ископаемых при разработке месторождений открытым способом./ Отчет о НИР (промежуточ.) / ИПКОН АН СССР. Шитарев В. Г. и др -Москва: ИПКОН АН СССР, 1977.
88. Claude Bazin, Daniel Hodouin. Tuning flotation circuit opération as a function a métal prices. // The Canadian Mining and Metallurgical Bulletin. Vol. 93 -№1044.
89. Требования к бизнес-плану и рекомендации по его составлению. Электрон, ресурс.: http://www.investorov.net/buspl/14.html
90. Петросов А. А. Стратегическое планирование и прогнозирование: Учебн. пособие. М.: МГГУ, 2001 г. - 464 с.
91. Большая советская энциклопедия. «Новый диск». Электрон, ресурс.: - М.: 3 CD-press. - 2002.
92. Толковый словарь русского языка. Электрон, ресурс.: http://mega.km.ru/ojigov/encyclop.asp.
93. Даль В. И. Толковый словарь живого великорусского языка. Электрон, ресурс.: M.: 1 CD-press. - 2001.
94. Мацко Н. А. Разработка методов оценки и управления динамической доступностью минерально-сырьевых ресурсов: дисс. на соиск. уч. степ. докт. техн. наук. М.: ИПКОН РАН, 2002. - 347 с.
95. Стоянова Е. С. Финансовый менеджмент. М.: Перспектива, 1993.
96. Camm T. M. Simplified Cost Models for Prefeasibility Mineral Evaluation // Bureau of Mines Information Circular. 1991. - 35p.
97. Юматов Б. П., Бунин Ж. В. Строительство и реконструкция карьеров. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Недра, 1978. - 231 с.
98. Экономический словарь. Электрон, ресурс.: http://www.megakm.ru/
99. Адигамов Я. М., Оводенко Б. К. Основы экономической оценки потерь руды при открытом способе разработки. Ленинград: Наука, 1971.
100. Технико-экономическая оценка освоения месторождения «50 лет Октября» (Республика Казахстан). Екатеринбург.: ОАО «УНИПРОМЕДЬ», 2001 г.
- Морев, Александр Николаевич
- кандидата технических наук
- Москва, 2004
- ВАК 25.00.21
- Стабилизация качества добываемой руды на открытых горных работах при использовании спутниковой навигации
- Обоснование параметров рудопотоков при освоении медно-колчеданных месторождений комбинированной геотехнологией
- Обоснование методов повышения качества рудопотоков при открытой разработке сложно-структурных месторождений в Монголии
- Обоснование схем рудопотоков при комбинированной разработке рудных месторождений
- Обоснование параметров минерально-сырьевых потоков при проектировании комплексного освоения медно-колчеданных месторождений