ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Технологии эксплуатации месторождений инертны в управлении, отличаются высокими затратами на добычу и переработку минерально-сырьевых ресурсов. Изменение конъюнктуры на рынке, подвижность цен на минеральное сырье и продукты его переработки, особенности в размещении минералов обусловили выборочную выемку руд. Более чем за 160 лет существования Садонского рудника образовано до 3 млн. м пустот, в которых оставлено около 2 млн. тонн руд. Эффективное использование природных ресурсов Северо-Кавказского региона, адекватное реагирование предприятий на внешние и внутренние изменения среды и формирование на их основе конкурентных преимуществ обеспечиваются на основе переоценки ресурсного потенциала. Это требует новых подходов к разработке концептуальных основ развития управления параметрами использования недр. Вопросы укрепления минерально-сырьевой базы путем выявления внутренних резервов и выявления экономических закономерностей, обеспечивающих повышение технико-экономической эффективности добычи и соответствующие условиям конкурентоспособности, являются актуальными.
Объектом исследования в работе являются техногенные месторождения руд Северо-Кавказского региона. Предмет исследования - экономический механизм рационального использования ресурсного потенциала горных предприятий.
Цель работы состоит в экономическом обоснования целесообразности прироста продукции за счет вовлечения в повторную отработку техногенных месторождений и повышения полноты использования недр.
Идея работы состоит в том, что управление объемами добычи осуществляется регулированием кондиций под воздействием изменений внутренней и внешней экономической среды функционирования горного предприятия.
Для достижения поставленной цели решаются задачи:
- разработка механизма и оценка результатов управления полнотой ис-
пользования недр с учетом окупаемости инвестиций;
- оптимизация прироста вовлекаемых в отработку техногенных запасов при заданном объеме добываемых балансовых и забалансовых руд, показателях извлечения и издержек производства;
- определение влияния снижения издержек производства, потерь, разу-боживания и извлечения металлов на изменение кондиций руд, обеспечивающие комплексность использования сырья;
- прогнозирование экономических показателей функционирования предприятий в изменяющейся среде рыночной экономики.
Научные положения, защищаемые в работе:
1. Эффективность повторной добычи руд определяется параметрами истечения металлоносной закладки в условиях зажатой среды, приращением запасов выемочной единицы методом пересмотра бортового содержания под воздействием изменений себестоимости добычи и обогащения и мировых цен на металлы, имеющие фазочастотное колебание с циклом 5-6 лет.
2. Экономические показатели повторной разработки месторождений оптимизируются с учетом эффективности и коэффициента дисконтирования финансовых средств, окупаемости проекта, увеличения мощности горнодобывающего предприятия до проектных масштабов.
3. Для прогнозирования поведения горных предприятий пригодна оли-гополистическая рыночная структура, предопределяющая гибкое реагирование на изменение цен, путем маневрирования объемами добычи за счет вовлечения в повторную отработку техногенных месторождений.
Методы исследований включают системный анализ и научное обобщение накопленного опыта по данной проблеме, технико-экономический анализ, инженерно-экономическую оценку, статистические методы обработки информации, экономико-математическое моделирование процессов.
Научная новизна результатов исследования заключается в приращении научных знаний по следующим положениям:
- выявлены новые соотношения экономических параметров, определяемых технологическим режимом для установления ситуации, при которой показатели потерь, разубоживания и себестоимость минимальны;
- из условия предельных затрат и эластичности себестоимости установлены минимальные границы содержания полезного компонента в руде;
- предложена новая экономико-математическая модель управления полнотой использования недр с учетом качества и количества вовлекаемых в повторную отработку ресурсов и дисконтирования финансовых результатов;
- определено влияние тренда колебаний цен на изменение бортового содержания металла в балансовых запасах;
- сформулирована концепция использования ресурсного потенциала, предусматривающая циклическую отработку техногенных запасов путем пересмотра эксплуатационных кондиций под воздействием изменений внутренней и внешней среды предприятия.
Научная значимость работы:
Доказано что вовлечение в эксплуатацию ранее потерянных руд и забалансовых запасов обеспечит полноту и комплексность освоения недр, эффективное использование минерально-сырьевой базы рудников и экономически оправдано за счет прироста дополнительных объемов товарной продукции и снижения издержек производства.
Практическая значимость результатов исследования заключается в том, что их использование дает возможность предприятиям обоснованно вовлекать в эксплуатацию ранее потерянные и забалансовые запасы, реализовать мероприятия по повышению эффективности управления ресурсным потенциалом в рыночной экономике. Полученные выводы и результаты исследований использованы при обучении студентов по курсам «Экономика горной промышленности», «Организация и управление производства», «Системы разработки месторождений полезных ископаемых» в СКГТУ.
Достоверность научных положений, выводов и результатов обеспе-
чивается представительностью и надежностью исходных данных, сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований с результатами опытно- промышленных работ и экономических прогнозов, применением методов статистической обработки и экономико-аналитического моделирования при надежности не менее 90 %.
Апробация и реализация работы. Разработанные рекомендации по оценке экономической эффективности освоения запасов месторождения предложены для реализации на Садонском СЦК и рекомендованы в качестве экономической основы при модернизации горного производства Республики СО - Алания. Основные положения диссертационной работы одобрены на научно-технической конференции Северо-Кавказского государственного технологического университета (1998, 1999, 2001 г.г.), на 3 Международной конференции «Устойчивое развитие горных территорий» (Владикавказ, 1998 г.) и на конференции «Логическое управление технологическими процессами и системами» (Москва-Владикавказ, 1999 г.).
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 13 статьях и в разделах 2 монографий общим объемом 2,3 п.л.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка использованной литературы из 130 наименований. Работа содержит 152 страницы машинописного текста, включая 15 рисунков и 31 таблицу, 4 приложения.
g
ГЛАВА 1. ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТЕХНОГЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ТРАНЗИТИВНОЙ
ЭКОНОМИКИ
1.1. Горнорудная промышленность в условиях транзитивной экономики
Состояние горнорудного комплекса Северо-Кавказского региона, как и в целом по России, в настоящее время характеризуется общим спадом производства, увеличением реальной и скрытой безработицы, остановкой многих производств, снижением инвестиционной активности и уровня потребления продукции металлургии на внутреннем и внешнем рынках из-за падения совокупного спроса, слабой конкурентоспособности многих ее видов. Продолжает снижаться уровень и ухудшаться структура производственно-технологического парка оборудования, не восполняются выбывающие мощности, не проводится замена физически и морально устаревшего оборудования, стали убыточными большинство горно-обогатительных комбинатов и отрасль в целом, постоянно возрастает дефицит средств на выплату заработной платы и выполнение других финансовых обязательств.
Начиная с 1991 г. горнорудная промышленность испытывает значительные трудности, вызванные общим кризисом реформируемой экономики России [6,79]. В наиболее критическом положении находится производство стратегически важных сырьевых металлов, таких как вольфрам, молибден, олово, свинец, цинк, плавиковый шпат (табл. 1.1) [72]. Неудовлетворительное состояние добывающих предприятий создает напряженность в социальной сфере, так как практически все предприятия являются градообразующими.
Из многочисленных месторождений минерального сырья Северо-Кавказского региона эксплуатируются немногие [15,20,28,108]. С 1968 г. разрабатываются месторождения меди Урупской группы (Карачаево-Черкесия). В Садонском рудном районе (Северная Осетия) в последние годы работали 5
рудников. Полвека добывают вольфрам и молибден из скарновых руд Тыр-ныаузского месторождения (Кабардино-Балкария), полиметаллы Квайсинского месторождения (Южная Осетия), более 30 лет добывали радиоактивные руды месторождения Бык. Разработку месторождений полезных ископаемых и переработку сырья рудного и нерудного происхождения Северо-Кавказского региона осуществляют более 14 предприятий горно-рудной промышленности, большинство из которых стало акционерными.
Производство товарной руды по основным предприятиям снизилось в 2000 г. по сравнением с 1990 г. более чем на 50 %. Из-за отсутствия финансовых источников в 6-10 раз сократился объем инвестиций, необходимый для поддержания мощности рудников, в результате чего выбывает около 10 % мощностей ежегодно. В 1998-2000 гг. в связи со стабилизацией курса доллара замедлился рост цен на металлургическое сырье, так как цены вышли на мировой уровень. В то же время цены на потребляемые ресурсы продолжали расти опережающими темпами [82]. Горно-рудные предприятия России и, в частности СКР, находятся в тяжелом финансовом положении. Среди них такие, старейшие в цветной металлургии, как Садонский свинцово-цинковый комбинат, Тырныаузский вольфрамово-молибденовый комбинат, Урупский ГОК, АО «Алтайполиметалл», АО «Нерчинский полиметаллический комбинат», АО «Горно-рудная компания «Хрустальная», АО «Приморский ГОК», АО «Джи-динский вольфрамово-молибденовый комбинат» и многие другие.
Состояние дел в горно-металлургической промышленности осложняется низким уровнем обновления основных производственных фондов. Коэффициент выбытия основных фондов в 1999 г. составил лишь 2,1 %, в том числе устаревших - 0,6 %, а коэффициент обновления - 9,4 %. Коэффициент износа основных фондов составляет до 70 %, половина технологического парка оборудования эксплуатируются свыше 20 лет. Объемы горно-капитальных работ сократились в 4 раза. Уменьшились вскрытые и подготовленные запасы руды,
10
которые смогут обеспечить работу предприятий в течение 3-5 лет.
Т аб лица 1.1
Производство основных видов продукции металлургии
в 1990-1998 гг.
Металлы 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998
Цветная металлургия, %
Алюминий 100,0 93,8 93,6 92,8 91,6 93,4 96,6 90,3 92,1
Никель 100,0 87,7 75,7 57,9 55,6 66,7 60,2 75,1 60,2
Медь 100,0 87,3 82,6 72,2 65,3 77,1 78,7 85,0 81,0
Цинк 100,0 88,2 59,6 66,8 51,0 61,2 64,4 66,8 63,7
Свинец 100,0 70,5 54,8 54,8 48,7 43,9 38,3 65,6 27,2
Олово 100,0 96,8 78,8 68,1 54,4 — 55,1 — —
Вольфрам 100,0 89,4 66,5 52,1 26,7 36,8 14,6 — —
Молибден 100,0 85,1 79,4 75,6 56,8 56,8 53,3 — —
Особенности горных предприятий, влияющие на процессы принятия решений:
1. Горнодобывающие предприятия, в основном, производят монопродукт, который не является конечным. Рынок сбыта ограничен и, как правило, определен.
2. Рентабельность горнодобывающих предприятий низкая (0-10 %), они испытывают нехватку средств на развитие производства.
3. Высокая капиталоемкость и фондоемкость горного производства, большой удельный вес неликвидных основных средств: зданий и сооружений, горных выработок (до 60 % от стоимости основных фондов), которые не имеют рыночной стоимости.
4. Низкая мобильность и практически невозможность диверсификации
11
производства, неизбежным следствием чего является резкое сокращение производства вплоть до закрытия предприятий при возникновении устойчивой неблагоприятной конъюнктуры на выпускаемую продукцию и (или) истощении запасов сырья.
5. Горнодобывающие предприятия СКР являются градообразующими. Месторождения находятся на слабо освоенных территориях, вдали от крупных торговых путей, поэтому населенные пункты практически не имеют других источников развития. Их существование полностью зависит от финансовых результатов деятельности горнодобывающих предприятий и уровня отработки промышленных запасов сырья.
6. Длительная эксплуатация месторождений полезных ископаемых способствует образованию техногенных минеральных образований (ТМО), оказывающих негативное влияние на экологическую обстановку в регионе.
В создавшихся условиях, с целью улучшения сложившейся ситуации, намечается два важнейших направления. С одной стороны, усиление внимания к проблеме использования техногенных месторождений и вовлечение в эксплуатацию забалансовых запасов за счет пересмотра бортового содержания металла в руде, с другой,- повышение эффективности работы горнодобывающих предприятий в рыночной экономике [101].
Использование огромных запасов техногенных руд не только обеспечит экономический эффект, но и улучшит состояние окружающей среды в регионе. Затраты на переработку техногенных отходов, например, хвостов обогащения в 2 - 3 раза меньше, чем на переработку природного сырья. Только на Урале имеется 177 млн. тонн медных и медно-никелевых хвостов обогатительных фабрик. В черте г. Кривой Рог накоплено более 3 млрд. тонн пород в отвалах и 2 млрд. тонн хвостов обогащения; в воздух выбрасывается более 1,2 млн. т веществ. Такое же положение характерно для Норильска, Магнитогорска, Усть-Каменогорска и других регионов горной индустрии. Добыча 1 т угля об-
12
разует 3 т отходов, а его потребление - 0,2 - 0,3 т, соответственно, добыча 1 т стали - 5-6 т и 0,5-0,7 т, а цветных металлов - 100-150 т и 50-60 т.
Высокая перспективность снижения бортового содержания полезных компонентов подтверждается тем, что, например, снижение бортового содержания оксида фосфора (Y) в апатитовых рудах Хибин с 4 до 2 % позволит увеличить запасы апатитов на 40 % и значительно улучшить условия их добычи.
Инвестиционные проекты новых крупных горно-обогатительных комбинатов, в принципе, не являются быстро - окупаемыми, тем более за 2 - 3 года. Горнорудная промышленность относится к числу наиболее капиталоемких отраслей с весьма длительным инвестиционным циклом (5-15 лет). Специфика отрасли заключается в том, что мощности горных предприятий постоянно выбывают по мере отработки запасов руды, поэтому инвестиционный процесс должен быть непрерывным и обеспечивать ввод новых мощностей по добыче взамен выбывших. Поэтому обычные критерии Минэкономики приоритетности государственного финансирования и кредитования инвестиционных проектов здесь не годятся.
По мнению ряда авторов, необходимо перейти к новым принципам прогнозирования освоения минеральных ресурсов, базирующихся не на директивных долгосрочных заданиях, определенных Генеральной схемой развития народного хозяйства, а на результатах, обобщенных на региональном и федеральном уровне маркетинговых исследований [50,46,112].
Исследование выполнено в разрезе федеральной целевой программы «Руда», рассчитанной до 2005 г. [6].
1.2. Экономические аспекты разработки техногенных месторождений
Особенность ресурсной ситуации территории, определяемая промышленным генезисом, заключается в том, что запасы вторичного сырья постоян-
13
но воспроизводятся в расширенном виде и становятся сопоставимы с запасами первичных ресурсов [37]. Масштабы вторичного сырья, которые целесообразно использовать в технологических процессах горного производства, минуя начальные стадии добычи, свидетельствуют об образовании вторично- | сырьевого потенциала. Скопления минеральных веществ в результате склада- ' рования отходов добычи полезных ископаемых (некондиционные руды, вскрышные и вмещающие породы), обогатительного (хвосты, шламы), метал- ; лургического (шлаки, золы, кеки) и других производств, получили название техногенных минеральных образований (ТМО). Состав и строение ТМО определяется геолого-промышленным типом исходного природного месторождения, способом добычи и технической переработкой минерального сырья, условиями складирования и сроком хранения. Скопления минеральных веществ в виде ТМО, качество и количество которых позволяет осуществить их добычу и переработку на рациональной экономической основе, формирует техногенные месторождения (ТМ).
Более чем за 160 лет эксплуатации садонских месторождений запасы отработаны на участке литосферы размерами около 1 км по глубине и более 2 км по простиранию. В связи с выборочной отработкой богатых участков запасы обеднялись с переводом их в категорию забалансовых и неактивных, которые достигают в настоящее время около 50 % первоначальных. Практически на месте первичных природных месторождений возникли техногенные месторождения, пригодные для повторной эксплуатации. Автором предложена схема формирования ТМО при подземной разработке месторождений и возможная целесообразность их повторной отработки в зависимости от экономической оценки их перспективности (рис. 1.1).
При некоторых различиях в генезисе, тектонической нарушенности и морфологии рудных тел на месторождениях Северного Кавказа применяют технологии с естественным или принудительным обрушением. Пустоты обра -
14
Металлосодержащие ТМО
Межкамерные целики
Надштреко вые и подш трековые целики
Металлосс
держащая
закладка
±
Остаточные линзы и участки прикон тактной зоны
Забалансовые запасы
Горно-геологические исследования, устанавливающие возможность добычи полезных ископаемых из ТМО
Используемые ТМО
Неиспользуемые ТМО
Технико-экономическое обоснование использования
1
Техногенные ме рождения (ТМ)
Детализация проекта
1
±
Технико-экономическое обоснование использования в природо-охранных целях____
Перспективные ТМ
±
I
Рекультива ция
Захоронение
Сохранение для использования в будущем
| Производственное использование
Рис. 1. Формирование и использование техногенных месторождений
15
зуются выемкой руд системами с магазинированием слоями или подэтажами. После выпуска руды из первичных камер отбивают междуэтажные и междукамерные целики, что сопровождается резким увеличением отходов при сортировке и обогащении руд.
Технологии изменяют уровень напряжений в массиве с выходом воронок на дневную поверхность. Так, на Тырныаузском месторождении за 20 лет (1970-1990 гг.) образовалось более 120 воронок обрушения, диаметр которых достигал 40 м при объеме выпуска руды от 7 до 70 тыс. м3 еще более увеличивая объем примешиваемых к руде пород, и отходов на поверхности.
Образование техногенных месторождений Северо-Кавказского региона характеризуется следующими причинами:
- изменение кондиций на товарную руду обусловливает выборочную выемку богатых участков с осложнением экологической обстановки;
- повышение технологического уровня производства сопровождается приростом запасов в целиках на 20 - 40 %, доработка которых увеличивает показатели потерь и разубоживания до 20 % от базовых.
Применяемые варианты технологий ослабляют массивы, что объективно проявляется через разубоживание рудной массы, которое за последние 10 лет возросло в 1,3 - 1,8 раза Максимальное разубоживание относится к верхней части месторождения, где мощности рудных тел наиболее значительны, а число сочленений и контактов максимально.
В пустотах месторождений, из потерянных в ходе эксплуатации запасов сформированы вторичные техногенные месторождения руд, в которых содержание и количество полезных компонентов нередко превышают их значения в сегодняшних разведанных запасах. В процессе выщелачивания жильных минералов в пустотах рудников подземными водами выносятся в гидросферу сотни тонн полезных компонентов.
Последовательность отработки месторождений носит общий характер
16
[42,90]. Первичной выемке подлежали руды с высоким содержанием металлов. Затем кондиции снижались, но руды с меньшим содержанием оставались в недрах рудников в виде «металлоносной закладки». В результате рудные поля превращались в техногенные месторождения, связанные с поверхностью неучтенными и бессистемными связями гидро- и аэродинамического характера, а
i
на поверхности накапливались хвосты переработки - отвалы горного, обогатительного и металлургического переделов.
i
Многолетнее неуправляемое погашение пустот при разработке садон-ских месторождений разрушило массивы с выходом зон обрушения на дневную поверхность. Диаметр провалов составляет до 70 м. Зоны обрушения пород являются проводником водных стоков, которые активно выщелачивают потерянные в недрах минералы, вынося в реку Ардон растворы, содержащие около 20 определяемых компонентов.
В хвостохранилищах Садонского свинцово-цинкового комбината складируются отходы, содержащие , %: 0,08 Zn, 0,16 Pb, 20 S, 64 SiCh, редкие и благородные металлы. Унальское хвостохранилшце содержит 296 тыс.т отходов на площади 61 га, Фиагдонское хвостохранилище - 2313 тыс. т на площади 56 га. В 300 отвалах на территории Северо-Кавказского региона хранится более 300 тыс. м3 неутилизированных пород. Объем утилизации очищенных твердых отходов минерального производства не превышает первых процентов от отходов, выдаваемых на земную поверхность. Основным препятствием для утилизации отходов является то обстоятельство, что при обогатительном и металлургическом переделах возможность технологий пока еще не позволяет полностью извлекать полезные компоненты. Такие «хвосты» не могут быть утилизированы в виде строительных и иных материалов или сброшены в биосферу, а остаются на поверхности, заражая окружающую среду. Особенно остро эта проблема стоит при добыче благородных и радиоактивных металлов. На заводе «Электроцинк» таких отходов более 3 млн. т на площади 30 га.
17
Из общего количества запасов, находящихся на балансе, 4497,6 тыс. т руды по категории В+С1+С2 сосредоточено в месторождениях Фиагдонской группы и в настоящее время не эксплуатируется. Два месторождения (Холст, Левобережное), три (Ногкаузское, Октябрьское, Восточный фланг Бурона) относятся к разряду резервных и их освоение требует больших инвестиций. Джимидонское месторождение разведуется и только три (Згидское, Садонское и Архонское) эксплуатируются. Вскрыто и подготовлено к добыче по этим месторождениям 587,6 тыс. т руды, обеспечивающих 10 - летнюю рентабельную работу Садонскому комбинату при существующей производительности [31,89]. Выход из кризисного состояния возможен введением в эксплуатацию Джимидонского месторождения (зона Бозанг), отличающегося компактностью руд, значительным содержанием металлов и запасами, способными обеспечить рентабельную работу комбината в течение 10-15 лет.
Только в пределах площади Садонского полиметаллического пояса в настоящее время известно более 150 полиметаллических месторождений и рудо-проявлений, в частности, Згидское, Садонское, Холстинское, Архонское, Ха-ником-Какадурское, Ногкаузское, Фаснальское, Буронское, Кадатское, Левобережное. Месторождения и рудопроявления сгруппированы в 5 рудных полей (с востока на запад): Фиагдонское, Архоно-Холстинское, Садоно-Згидское, Фаснальское и Донифарское.
Отсутствие инвестиционных вложений и собственных источников финансирования, обеспечивающих расширенное производство и подготовку новых участков и горизонтов, ограниченность запасов и металлов, ухудшение состояния природопользования, совершенствование технологии отработки, обусловили широкое применение методов повторной выемки руд. На многих рудниках забалансовые запасы, потерянные руды в процессе добычи, закладочный материал выработанных пространств, ранее числившиеся отходами производства, успешно разрабатываются. Примеры такого рода запасов мно- |
