автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.03, диссертация на тему:Определение параметров поэтапной открытой разработки крутопадающих месторождений в условиях перехода к рыночной экономике



/

Министерство науки, высшей школы и технической политики Российской Федерации

Санкт-Петербургский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Г.В.Плеханова

На правах рукописи Ц&ТУЕВ Владимир Иринеевич

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПОЭТАПНОЙ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ КРУТОПАДАСда МЕСТОРОЖДЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ПЕРЕХОДА К ' РЫНОЧНОЙ-ЭКОНОМИКЕ

Специальность 05.15.03 "Открытая разработка место^ож- :

. дений полезных ископаемых"

А?торефера т. диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург <- 1992 г.

, Работа выполнена в Санкт-Петербургском ордена Ленина,ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени горной инс""луте имени Г. Е Плеханова

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Александр Иванович АРСЕНТЬЕВ

Официальные оппоненты:

- доктор технических наук, профессор Хан Викторович БУНИН

- кандидат экономических наук, доцент . лйонид Ефимович КАЫЕНЕЦКИЯ

Ведущее предприятие: Государственный ордена Трудового Красного ¡Знамени союзный институт по проектирование предприятий горнорудной промышленности (ГИПРОРУДА)

■ ьавдта состоится " 16 Д992г. в /3 час.

■2 О цик. на заседании специализированного Совета Л 063.16.01 при Санкт-Фтербургском горном институте им. Г. Е Плеханова по адресу:

199026, Санкт-Петербург, 21 линия, дом 2, ауд.1160. 4 С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан " О У " 1992г.

Ученый секретарь Специализированного Совета доктор технических наук,

профессор Э. И. Богуславский

г,

. _ . ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

* и .У г

Актуальность темы исследований. Потребности экономики нашей страны в продукции горнодобывающей.промышленности постоянно уведи яваюгся. Мэжду тем ограниченность минерально-сырьевых ресурсов является главным и весьма гестким оС активным условием, накладываемым на размеры и возможность роста добычи полезных ископаемых. Невосполнимость и огр*>"иченность минеральных регчрсов приводит к необходимости рационального использования ■ ресурсов, экономии и повышения эффективности их освоения.

Задача рационального освоения недр становится особенно актуальной при переходе к рыночной экономике, связанному с нестабильность» экономического положения предприятий и обострением инфляционных процессов в стране. Современное состояние открытых горных работ характеризуется ухудшением т^хнико-эконс;а{ческих показателей ряда глубоких карьеров, связанным как и изменением горнотехнических условий разработки, так и с обоим ухудвениеи экономической ситуации в стри.е; проблемой необходимости реконструкция глубоких карьеров с большими капиталовложениями, требуемыми для поддержания проектных иопи тей по полезному ископаемому. Для многих'запроектированных и эксплуатирующихся карьеров, разрабатывающих крутопадаодие месторождения, конеакые контуры были определены для экономических условий, отличных ст реальных, сложившихся в настоящее время. Ухудшение экономических показателей глубоких карьеров приводит и необходимости переемот-. ра принятых проектных ревений. Поэтому в нознх экономических условиях актуальным становится поиск >.овшс подходов к решению традиционных эадач проектирования.

В этом отношении, большой интерес представляет отработка крутопадающих месторожр "ий этапами, позволшхздзя обеспочить повышение эффективности разработки месторолдения и надежности,проекта ревений. Параллельно с совершенствованием методик проек-. тирования карьеров, напр^лекных на повшкнис экоьомичнбсги работы существуй®« горнодобывахщх предприятий, актуальным' является разработка методов проектирования п&рпмотров карьеров, ориентированных на работу в условиях рыночной экономики.

Цель работы заключается в совершенствован™ метода проектирования параметров поэтапной открытой разработки крутопадащих месторождений в условиях перехода к рыночному механизму хозяйствования.

Основная идея диссертации заключается в том, что за счет оптимизации параметров первого этапа отработки карьера в конечных контурах можно обеспечить в услолгах рыночной экономики возврат первоначальных капитальных вложений на строительство каргера и накопление необходимы}-: средств на переход ко второму этапу разработки карьера.

Научные полоуйния, защишдеше в диссертации:

1. Доказано, что при поэтапной отработке карьерного поля в конечных контурах обеспечивается возможность определения таи® параметров и показателей,первого этапа, при реализации которых возмогли возврат первоначальных вложений и создание резерва средств для перехода ко второму этапу отработки.

2. Еа основе использованш критерия максимума суммарной чистой приведенной прибыли определена рациональная глубина первого этапа отработки карьера в конечных контурах и установлень зависимости этой глубины от основных определяющих факторов ( ко. не-Лая глубина карьера, угол откоса временного нерабочего борта,

уровень процентной ставки, скорость понижения горных работ пр$ разносе временного нерабочего борта, себестоимость вскрышных работ. /дельные капиталовложения).

3. При поэтапном проектировании конечных контуров карьер; глубину первого промежуточного контура следует определять т гран;.-шому гаэффициенту вскрыли, раесг ггываемсму исходя из установленного Фрока возврата капщ-альных влажней и приеылемоп уровня процентной ставки.

Нручнзя невинна работы заключается в следуюпрм:

- разработан метод определения параметров и показателе ■ -первого этапа саработки карьера в конечных контурах, обеспечиваю

ций вооврат первоначальных капитальных вложений на строительств • карьер? и накопление средств для перехода ко.второму этапу отрс, ботки Карьера; . -

- т зависимости от коэффициента эластичности произведем

ранжирование определяющие факторов по степени влияния на рациональную глубину первого этапа отработки карьера: конечная глубина. карьера (е -43Х), угол от'юса временного нерабочего борта (е» -392), уровень процентной ставки (е -38Х), скорость понижения горных работ при разносе временного нерабочего борта (£-2420, себестоимость вскрышных работ (¿>4%), удехьные калитиювлозяения (£ -ЗХ);

- установлено, что для прыютого диапазона определяющих факторов соогношэние рациональной глубины этапа и конечной глубины карьера находится в пределах 0,44 г 0,6?, в среднем составляя О.Бб.

- разработан метод поэтапного определения границ карьеров. основанный на критерии возврата вложенных средств в установленный срок, с учетом вероятностного характера исходных геологических и экономических данных.

Достоверность научных положений, вгаодов и рекомендаций обоснована применением современных методов оценки эффективности открытой разработки месторождений полезных ископаемых в условиях рыночной экономики; использованием методов математического и геометрического моделирования; сходи стью результатов при различных методах расчета; принятыми теоретическими предпосылками, базирующимися на современном представлении о карьерном пространстве, законах ею формирования.

Практическая ценность работы состоит:

- в разработке методики определения рациональных пара^гров первого этапа при предварительно щределенньл конечных границах карьера;

- в установлении основных определяющих, факторов, оказывающих влияние на выбор рациональной глубины первого этапа, и степени их значимости при проектировании параметров поэтапной отработки;

- в разработке методики г этапного определения конечны: контуров карьера с учетом достоверности исходных данных.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на республиканской научно-технической конференции "Пути . совершенствования технологии подземных горных работ и охраны ж-

ружаюцзй срецы в условиях перехода к рыночной экономике" (г. Новокузнецк, 1992 г.), на кафедре РМОО и РГП С. -ПГИ.

Публикации. Ш теме диссертации опубликована I статья.

Струкгура и обЪем работа. Диссертационная работа состоит ив введения, 4 глав и заключения, изложенных на 117 страницах машинописного текста, содержит 19 рисунков, 13 таблиц, приложение и k список литературы из 66 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Одним из способов повышения эффективности открытой разработки крутопадающих месторождений и обеспечения надежности проектных решений является проектирование отработки месторождений этапами (очередями).

Исследованию и развит методов проектирования разработки глубоких карьеров этапами посвящэны труды докторов технических наук В. С. Хохрякова, А. И. Арсентьева, Я. R Бунина, Б. И Юматова, Ol И. Анистратова; кандидатов технических наук IL Т. Церенщикова, Б.К.Оь.денко, 0.С.Аршнова, 3. П. Лиг<?ва, С. П. Решетника, RR Сима-ре вй и других ученых, а также коллективов институтов Гипроруда и Гипроцветмет. Результаты этих исследований позволяют оце"оть эффективность открытых горных работ и границы карьера при разработке 1 ^убоклх карьеров, определить параметры карьера на этапах эксплуатации в пределах конечных контуров и при поэтапном определении конечных границ кар зра. Однако, несмотря на большое количество выполненных работ, существующий в настоящее время уровень нормативно-методической базы, касающийся вопросов проектирования параметров поэтапной отработки глубоких карьеров, недостаточно полно отвечает возросшим требованиям освоения недр в условиях перехода к рыночному механизму хозяйствования.

Анализ существ; в, .¡с методов проектирования разработки месторождений этапами позволяет выделить два подхода к разделению карьерного поля на этапа Первый подход предусматривает выделение этапов в предварительно определенных границах карьера. При этом чатели работы карьера в периоды реконструкции и доработки карьера, а, следовательно, и параметры этапа зависят от

конечной глубины карьер».' Второй подход предусматривает поэтапное проектирование и уточнение гран д карьера с учетом достоверности геологической информации и прогнозных экономических показателей. При этом детально проектируются параметры I ;рвого этапа, последующе этапы и конечные границы карьеров определяйте/, приближенно и уточняются в процесс дорааведки вапасов. Данные подходы к проектированию поэтапной отработки глубоких карьеров ие являются взаимоипключакшы. ПарвыГ подход может быть принят да., случая, когда определены основные параметры карьера, ведете его строительство или эксплуатация, Главная цель выделения этапа - повышение эффективности отработки еудасть/юпщ карьегюв в условиях переходного периода к рыночной экономике. Второй подхг т ориентирован на отработку месторождений в условиях рыночной экономика Главная цель - повышение надежности проектных решений 8а счет поэтапного уточнения прогнозной экономической и геологической информации. В диссертации подробно рассмотрен метод определения параметров этапа в пределах установленных конечных . границ карьера и намечены пути решения задачи поэтапного, определения конечных границ ке. ьера с учетом вероятностного характера исходных данных.

Параметры первого этапа при разработке карьера в конеч я контурах.

Ключевым моментом оценки эффективности поэтапно? отработки, что отмечается во многих исследованиях, является учет разг'временности и неравномерности затрат и получаемых доходов. Учет фактора времени и связанные с ним м^оды дисконтирования затрат и доходов не являются чем-то новым при оценке эффективности при-нг-иемых решений, но в условиях ж .¡входа к рыночному механизму хозяйствования они приобретают новое содержание.

Разрабо'л.л карьерил-о поля этапами позволяет обеспечить рациональный график вложения капитала и получения доходов. При этом эффект от ^равномерного режима горных оабо- рассчтрива-ется !е абстрактно, как зф$ект от рэализ&цки сэкономленных средств, а рассматривается рзальний процесс нарастания доходов во времени при использовании их в качестве капитала. Нормой дисконтирования служит процентная ставка на капитал, которая од- (

повременно является нормативом рентабельности. В отличие от норматив" ого коэффициента эффективности Енп процентная ставка не является строго заданной. Минимальный рагчер ставки принимается на уровне банковского процента на капитал или иного другого процента на капитал, вложенный в другие альтернативные области ка-пкталовлижепй, обеспечивыщие гарантированный доход вчадельцу капитала. С учетом риска неполучения ожидаемой прибыли вследствие инфляционного обесценения денег и ошибок геологического и экономического прогноза, величина процентной ставки корректируется.

Особенность поэтапной отработки карьерного поля, как показали исследования многих авторов, заключается в том, что для того чтобы призводительность карьера по полезному ископаемому . не уменьшалась при переходе от этапа к этапу, ни один этап не дол-авн отрабатываться до конца. До завершения отработки этапа необходимо начинать разнос временного нерабочего борта. Исходя из этого, весь период эксплуатации карьера при работе в два этапа по оргзяизационно-техническил факторам и по величине эксплуатационного коэффициента вскрыли, а следовательно о текущим затратам и прибыли, тшо разбить на три периода (рисЛ):

1) Отработка карьера в границах первого эътгта до глубины карьера Е, Вэ) с усредненным эксплуатационным коэффициентом вскрыли п,, и>провозда2шдасл формированием временного нерабочего борта и консервацией часта генркаи в борту-,

2) Реконструкция карьера с целью перехода ко вгорону этапу разработки - отработка оставшеюся сбЪекз горной массы в контуре этапа и разнос временного нербочего борта до совмещения рабочих бортов на ок^тке Кэ (глубины первого этапа). Усредненный эксплуатационный коэффадие!?» вскрьг : в этот период пР значительно превыгает эксплуатационный коэффициент вскрыши первою периода п<.

3) Доработка карьера в кспечных контурах с усредненным ксплуатчщюпныи ¡•юэффищтентоы вскршш п2.

Раг Улекае ср^ка эксплуатации карьера ка несколько периодов позволяем прогнозировать на эти перк-ды постоянные экономически^ покагате и, считая, что изменение эти: показагелей гъ лебоисом промежутке времени оказывает несущественное влияние на вубор ра-

ционального варианта контуров этапа. В расчетах с определенным рис?"ш можно ориентироваться на пост'" энные экономические показатели периодов эксплуатации.

Мы считаем, что необходимым условием выделения первого этапа является обеспечение возврата первоначал*"ых капитальных вло-лений на строительство карьера в первой период отработки этапа до начала рааноса временного борта, т.е. 1воз-И, где 1вов -срок вовврата капиталовложений, лет; и - продолжительность первого периода, лет.

Срок воьзрата капиталовложений определяется исходя из условий финансирования капиталовложений. Самостоятельность предприятий в условиях рыночной экоюмики определяет два основных источника финансирования капиталовложений:

1. СЕинаисирование строительства и реконструкции за счет собственных епедств;

2. Финансирование эа счет привлеченного капитала, в частности аа счет долгосрочных и краткосрочных кредитов.

В первог случае срок возврата вложенных средств определяется сроком окупаемости капи^аловлолени

I К*пр

~кок = 7~ -----(1)

Г1 + о

где 1- процентная ставка, доли ед.. Кпр- приведенные к началу эксплуатации капиталовложения на строительство карьера, руб; Пгод - годовая тактическая прибыль в первый период экспл; нации карьера, руб/год.

При погашенйи кредита разо да платежом срок погашения кредита с уи том выплаты процентов будет равен:

-г, * л^-к7ПИ)*4 ^ (й

де е- объявленная ставка процента ва польз вэ1,ие кредитом, дол!* ед.

Если после возмещения капитальных затрат на строительство

карьера первой очереди суммарная прибил, первого периода (Шум,,) покрывает ¿потребность в дополп'.паль"1К шшташшзг вдошшях на реконструкцию карьера, то фииавеирошюе реконструкции мхно осуаестзить за сче? собствеизш сродсмя

п fíjpU _ »{сод... ^ п

п«м<% TiTïW TnïF< *0 (3)

t-tía-i

гд» Идол- дополмггельшз кпит-ш:?» 1ш2эгш ма рзкоисгрушга küi opa, руб.

Критерий (3) ;тозЕоляет оценить паигслную orpoíoray j» сроз возврата вттэяяих средстз и возмозшосгя иокрьтия потребности в дополнительна ¡салиталов.покенкях m реканегрукцжэ м m сче? приЗшги первого периода. Укаггш^л критерий нюгойгст оярз делять адрхиез границу области боямошй зяаузпиа r¿?yú;í;¡u первого этеяа.

Критерием, увязнзшщш диаодясу оатра», даодов я разлачяш пэркода эюшуагации, фактор врстя в ttcmmm фякшяромяия кшшшнйюшпФ, является шк ¡шлбш! сую">ршш прнтшпт к начальному ммеяту эксплуатация чяетт правша so гссь срок Э1ссплуатац!и карьера:

t< „ r , ti? n ,

n - Ко,?",.., «Г Jháí~SJb¿J;«r.<ít fu

UU)*« 4- (oí)* >(i)

где 13год1 , Пгод? . Ягодг - годоегя фзятичгская лр^ыль соот-сетственко в первый "ериод, в период р. .'согсгрукчии и дораыт»31 карьера, руб; Ц Др.Ьг- продолжительность периодов згоплуатаиии, лет; Ьзк- срок эксплуатации карьера, -ет.

Следует отметить, ч. > момент г^иведеиия доходов и затрат с точки зрения выбора варианта разработки не иысеч принципиального значения. Приеденная " началу эксплуатации гарьеоа прибыль (4) по формулам наращения приводится к концу эксплуатации карьера С другой стороны, "вдекносп техиико-эконоьичесгах показателей •уменьшается с увеличением периода прогнозкго! ш. Ьрив.дение к началу эксплуатации занижает значение будущ:х результатов и, ло нашему мнению, обеспечивает меньшую ошибку прогноза.

Расчет рациональной глубины первого этапа произведен для

условий иемворудного месторождения "Аномальное" Оленегорской грг*пы. На рис. 2 представ леки вгчисишсти от глубины первого этапа (Кз): приведенных к начальному моменту разработки суммарной прибыли каждого периода (1,2,3), капитальных затрат на строительство (4) и реконструкцию (5) карьера, суммарной чистой при-^ были аа первый период отработки этапа (5) и за весь срок эксплуатации карьера (7). Расчеты выполнены для следующих условий: конечная глубина карьера- 390 м, скорость понижения горных работ -15 м/год; возможная скорость понижения горных работ при разносе временного борта - 45 н'год; цена на руду - 20 руб/куб. м; себестоимость добычи руды - 1,3 руб/куб. м; себестоимость выемга пустых пород' - 1,2 руб'куб. м; удельные капиталовложения - ; руб/куб. м; процентная ставка - 0,15. Зависимость 7 имеет однозначный экстремум в области аначений 210м. Среди принятых i расчету вариантов разделения карьерного поля на этапы вариант i максимальной прибылью имеет относительное увеличение прибыли : 1,3 pasa по сравнении с вариантом с минимальной лрибылью.

На граЛик^ IfcyM-f(T) (рис.3), отражающего динамику измене ния во времени прибыли и затрат, лровецено сравнение приведенно к началу эксплуатации карьера чистой прибыли для вариантов отрв ботки карьера без разделения на этапы и с выделением этапа т глубиче 210 м. Л'чия ob на графике иллюстрирует изменение не растащим итогом прибыли первого периода отработки карьера о( выделения этапов. К концу первого периода обеспечивается возвр* ^капитальных вложений на строительство карьера (линия bb* i рис. 3), после этого происходит накопление чистой прибыли пред: риятия (линия Ь'о). Линия oaa'dd* характеризует ход прибыли затрат в первый период отработгч карьера для варианта с раздел нием кг ьерного поля на этапы. В течение этого периода час прибыли (линия оа ■ на графике IfcyM-f(T)) обеспечивает возвр первоначальных ка..«п ольных вложений на строительство карье (ли 'я аа') и накоплена необходимых средств на его реконстрз . цию (a'd). С учетом объема дополнительных капитальных влоюз» (линия "id') размер суммарной чистой прибыли первого периода < ределяется ординатой ¿очки d' на графике IbyM-f(T). Линия < характеризует ход чистой приведенной прибыли при отработке ка|

\2Hn¡>, К, К$сп, млн.руУ 60

Z0 О

120 т - нРщ z¡to zoo H»tM

рис. 2. Зависимость oí- гдубжы этапа экономических показа_тедей, приведенных к началу эксплуатации карьера

55 ЗА

П

О Ч .8 <2. 46-го т,лгт

рис.3. Зависимость изменения во времени суммарной чпстой приведенной прибыли:— при работе без ввделения этапа;— при работе в два этапа

¿.Ппр, млн.руГ

At

/Ь е

a У , л

Г /1/ • /

t / d' . - - - ' с*

i' • /1 /

f

f J у л*

- 12 - -ера в два этапа. Как видно из графика Шуы-П Т), выделение этапа позволяет в боже короткие сроки отпить первоначальные капитальные вложения, вояунгсь в первый период большую чистую прибыль и, тем сатч, обеспечить накопление необходимых средств на реконструкцию карьера о целью перехода ко второму этрпу отрабог-ки и получение больней -бщой прибыли от разработка ы&сторощэ-ния. Относительное увеличен!» суммарной, чистой пркбшш при отработке карьера в два этгпа состе аяет 1,63 по сравнению с отработкой карька сразу в конечных контурах.

На основе проведенных исследований в диссертации галокека методю:а определения рациональной глуб.^ш первого этапа, основавшая на ¡фитерни макс!1мую суммарно»! чистой приведенной к -началу ексияуатацш карьера прибыли.

Вимвнз разл2чн!Е факторов ка радаогкшнув глу&иу первого эгаяа. Поэтапная огрзбэтга карьерного шля в прадедах копечшж границ карьера предпэлегаз'г шрокий даалазоз воэьшшх вначег 'Л глубины первого г та. При этом кагдай вариант разделения карьерного шля на этавы вследствие сложной взаимосвязз! пара^гтроз и показателей горны;: работ от глубиш этаза сСеспсчивагт яолученк* рааюяша ввешжШ суммарной прибшн. &цонеиие згой пр¡гбтя пэдчзнгетз: езредалекаш "агюнсьвриостяг.!. Эависггаоеть Шуъ~Ш&) есть нзярзрггвач йункшзя, ииездет явно ыграхгщцй мжа'/мщ. 1а-юш образом, вадача выбора ьковаете^ски реактивного варианта ггубихш первого этапа стргбс :а карьера предусг^щшаэ? ыйор из везшлзщх Еср^гптог развития карьерного простракгтаа рацконадь-шй ко кря с4). С этой целью рзь работала изтеттичаекая ь?э-спгигжзацял глубины первого эгаза, севовгжт на рееггдаг ургшзешш:

<3 Ьг

. е..У ; Ь^с» -^л» л

где Cl, С2, СЗ, С4 - коэффициенты, вавислщие от мощности задели,• параметров системы разработки, стоимостных пок зателей; п4, na., tl, tp, t2 - функции от Нэ.

Уравнение (5) является трансендентным. Вычисление Вэ производилось методом половинного деления для приближенного решения уравненк . С этой целью составлена программ» для H5JM ."а языке Фортран, состоящая из основной программы SAT1 и подпрограммы вычисления показателей отработки этапе PAR.

Для определения характера и степени влияния различных факторов на рациональную глубину этапа были сделаны расчеты для различных вариантов исходных данных. В качестве определяющих приняты следующие факторы: конечная глубика карьера, скорость понижения горных работ при разносе временного нерабочего борта, уровень процентной ставки, себестоимость вскрышных работ, ¡дельные капиталовложения на i м. куб. производительности карьера по горной массе, угол откоса временного нерабочего бор^а Мощность рудного тела и производительность карьера по руде опосредованно (соотгетственно через конечную глубину карьера и скорость ух-лубки) влияют на рациональную глубину этапа

На основе анализа научно-технической литературы и проект! тс данных были приняты пределы изменения исследуемых факторов: конечная глубина карьера Нк-250г500 м; скорость понижен я горных работ при разносе ВНЕ hp-25f45 м/год; уровень процентной ставю. 1—0,15f0,50; себестоимость вскрышных работ ^-0,8^1.6 руб/куб. м; удельные капиталовложения Куд- 1,8т 4,2 руб/куб. м; угол отк. а ВНЕ fiB-30r45°.

Средние условия: нср-60м;' Не- 350 ы; hp-35 м/~од; 1- 0,30; Ь-1,2 руб/куб. м; КУД- 3,0 руб/куб. м; - 40°..

Степень влияния различных факторов на р&циональную глубину этапа можно оценить по величине ь .¿носитель кого изменения глубины этапа при некотором единичном изменении рассматриваемого фактора Для количественной оценки гтепени значимости факторов использовался коэффициент эластичности £, показывающей относительное приращение рациональной глубины этапа в процентах при изменении одного из исследуемых факторов на 100Х. Реь^льтаты расчетов по определению степени влияния определяющих факторов г.'.

■ величину рациональной глубины этапа приведены на рис.4 и в таблице 1,

Для принятого диапазона опреде исщих факторов соотношение рациональней глубины этапа и конечной глубины карьера находится в диапазоне 0,44;0,6?, в срсднеы составляя 0,56.

Для принятых средних значений исходных данных в зависимости .от коэффициента эластичности факторы по зелени значимости распределятся следуют: образом: конечная глубина карьера (£-43Х),

Н$,м

рис. 4. Зависимость рациональной глубины этапа от определяющих факторов

угол откоса »ременного нерабочего борта (е-31.), уровень процентной стаг -я (е-38Х), с-орость понижения горних работ при разносе временного нерабочего борта (£ -24%), себестоишсть вскрышных работ (е-4%), удельные капктаяовлокгния (3%).

Таким образом, при обосновании глубины перзого э-апа отра--ботки карьера в конечных контурах необходимо согласно ранжировке

Таблица 1

Степень влиячия различию: фагаоров на рациональную глубину перзо: ■> этапа отработки к рьера, обеспечивашую максимум суммарной приведенной прибили

■ I----------г |Ед. | -,— —|-------- Разброс (Разброс) Оп .гонение(Козф-т

Закторы |изи. | зяачеяий| ш (от ИЭ-197М,|эл£схя-

I 1 • 1 факторов| | 1 ? % 1 (чностид |

Конечная глубина

карьера и 200 52 -14;+12 43

Угол откоса ВНВ град 15 41 -13.7;+7.3 39

Уровень процентной доли

ставки ед. 0.35 79 -21;+19 38

Скорость пояиязния

горных работ при

разносе ВНВ ц/год и 35 -3.5;+14 24

Себестоишсть -

вскрыякых работ руб/м"1 0.8 5 -1.5; +1.0 4

Удельные капиталовложения руб/м* значимости факторов для тельное обоснование исходных величк дачи.

2.4 6 -2.0;+1.0 3

наиболее значимых провести более тда-и учесть их при решена за-

Поэтапное определение конечных контуров карьеров.

Карьер является сложной динамической системой. Разработка месторождения полезных исксп-1ем!,::с сопровождается постоянную из-

ыенением в пространстве к времени положения горных ри^от, в той или иной степени в процессе разработки месторождения вменяются горьогеологические и горнотехнические условия, многие из которых носят стохастический характер. С другой, стороны, функционирование предприятия в условиях рынка, характеризующееся динамичностью экономических показателей, их возможными конъюнктурными изменениями, повышает влияние случайных факторов на эффективность работы горного предприятия Де^твие многих факторов приводит к изменению показателей работы карьера, что нередко требует соответствующего изменения принятых ранее параметров.

Степень отклонения технологических и экономических показателей от' проектных в значительной мере определяется достоверностью исходных данных, надежностью методов проектирования параметров карьеров и методов прогнозирования экономических показателей, д:лтедьностсю оценива- ото периода времени.

Сановными определяющими факторами, оказывающими стохастическое воздействие на показатели работы карьера, является геологическая информация на разведанное месторождение полезных ископаемых и прогнозируемые экономические показатели. Погрешность в определении исходных геологических и экономических данных обуславливает возможные отклонения фактических результатов от ожидаемых (проектируемых) при реализации проектных решений. Поэтому на стадии проектирования необходимо оценивать яти возможные отклонения и принимать рациональный вариант.

Работа карьера с нормальной эффективностью (окупаемость капитальных затрат, нормативная рентабельность) обеспечивается при определении границ карьеров по известному принципу: пг <по + пэ, >де. ,пг; - "раничный коэффициент вскрыш, м.куб/м.куб; по.пэ -сос^ветсвенно первоначальный и наибольший усредненный по перио-; дам эксплуатационный коэффициент вскр-ши, м.куб/м. куб.

правило,;. ..рок окупаемости.капиталовложений принимается в пред-лах 7 -10 лет. На этот период времени,"исходя из неболь-оой его продолжительности, с определенным уровнем риска можно прогнозировать достоянные усредненные экономические показатели. При-эт.м существенным является то, что по сроку окупаемости иа-Лггашьяых ' затрат оценлвается на: "олее напряженный .¡ериод работ«

карьера с максимальным усредненным эксплуатационным коэффициентом вскрыши. Вследствие того ,чхо в последующие периоды затраты на производство вскрышных работ уменьшаются, технико-экономическая оценка отработки карьера с достаточной точностью и надежностью может быть произведена по результатам работы первого периода работы карьера.

Условие эффективности вариантов глубины первого промежуточного контура карьера при различных источниках финансирования капиталовложений выглядит следующим образом:

- при строительстве карьера за счет собственных средств

где Ам - амортизационные отчисления, руб/куб. м; Э - раал!.-шые виды компенсаций, руб/куб. м; Э - расходы, на которые распространяются налоговые льготы, руб/куб. м; Г - налоговая ставка, доли ед.

-#при строительстве карьера за счет кредита

К [(Ц-дЩ -Т) +Ам»э»Р-ТЗ(у' -1) -£(и») у ¿1 К,» (?) бн-ти ^са+д)^-^ /(у*кр- -О

Исходя из того, что входящие в формулу граничного .язффици-ента вскрыши стоимостные показате~и являются случайнь«ли величинами, то их сочетание, соответствующее опг оделенному значению граничного коэффициента вскрыш пг, также является случайной величиной.

С учетом параметров распределения величины пг ставка процента, соответствующая риску неподтверждения экономического прогноза 1?э1б определяется по реютэрентной форцуле:

1 СЦ-а-- ЧгП; £0^3(8)

где относительная погрешность определения граничного коэйит'ч-ентг вскрьшм при риске

В формуле (8) стоимостные показатели принимаются на уровне усредненных значений (математического ожидания). Расчет произво-

- 18 -

д.;гся »»годом простой итерации.

При со. лестном влиянии двух случайных величин пг и пэ на конг-шую глубину карьера каздому рчачению возможной глубины карьера в интервале Hrentri - Нктах соогвегсвует мномэство сочетаний граничного и эксплуатационного коэффициентов вскрыши с различными уровнями риска. Для каждого вначения возможной глубины карьера следует ориентироваться на такие 8начения граничного и эксплуатационного коэффициентов вскрыш«, при которых общий риск будет минимальным. Ориентируясь на определенный уровень риска, можно определить глубину первого промежуточного контура карьера.

Исходя из вероятностного характера исходных геологических и экономических данных, фактический срок окупаемости капиталовложений может не совпадать с -апланированным. Срок окупаемости капитальны.. затрат, соответствующий риску Roí j- Rsi-s- +Rrj-R3i*Rrj (Rrj - риск иеподтвервдения геологической информации), определяется по формуле: _ (

/. г. j^J^tí^ll

t^..= ~riL!_ÍL_- (в)

4 Ц (Ч + ii)

В случае, если факти ¿еский срок окупаемости капитальных затрат окажется ниже запланированного, то дополнительная прибыль, получаемая вследствие занижения в проекте конечной глубины карьера, может быть использована для проведения реконструкции с целью расширения контуров карьера Глубина второго промежуточного (перспективного) контура карьера молет быть определена с фиском Roij из выражения:

rvPj < аГдЦ = (ar- - a3j)v ,,tl3C4 ^"í О* а,- , ао)

где nr¿ граничный коэффициент вскрыши при риске Rs t, скорректированный для условий определения второго промежуточного контура карьера, м.куб/м. i.,6, nPJ- усредненный эксплуатационный коэффициент тскрыш в период реконструкции при риске Rrj, mVm1, Если в .процессе разработки месторождения будет установлено превышение запасов чад принятыми в проекте иди произойдет благоприятное изменение экономической ситуации, то следит перейти на вторую

.дубину карьера, соответствующую значениям фактических показателей работы карьера В условиях неопределенности и риска будущая корректировка принятых проектных реиеггий является необходимым условием эффективной производственной деятельности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В диссертации предложено решение актуальной научной задачи проектирования поэтапной открытой разработки крутопадакхцжс месторождений, состояний в определении рациональны;: параметров этапа с учетом особенностей перехода к сшючному механизму хозяйствования.

Основные научные выводы, результаты и рекомзндацго! заключаются в следующем:

1. В результате проведенных исследований по определению рациональных параметров поэтапной открытой разработки крут-ладал-щих 'меетороаде"ий:

- доказано,• что при поэтапной отработке карьерного поля в конечных контурах обеспечивается возмокиоеть определения таких параметров и показателей первого этапа, при реализации которых• возможен возврат первоначальных влсвний и с здание резерва средств для перехода ко второму этапу отработки.

- на основе использоваигя критерия к&чсимуш суммарной чистой приведенной прибыли определена рациональная глубина первого этапа отработки карьера в конечных контурах и установлена зависимости этой. гдубкны от основных определяющих факторов ( ко-' нечная глубина карьера, угол откоса временного нерабочего борта, уровень . процентной ставки, скорость понижения горных работ пр" разносе временного нерабочего борта, эбестонмосгь ве^ьля-зд работ, удельные Капиталовложения).

- при поэтапном проектировании конечных контуров карьера . глубину первого промежуточного контура следует определять по

граничному коэффициенту вскрыж, расечит:ге^емс»лу■ исходя из уста-новлеыюго срока возврата капитальное влояемй м•приемлемого уровня процентной ставки-,

- возмокную глубину второго промепуточкого (перслективного)

контура карьера можно определит ив условия прбведения ре. конструкции с целью расширения контуров карьера ва счет дополнительной прибущ, полученной в первый период отработки карьера вследствие занижения в проекте конечной глубины карьера.

2. Разработаны рекомендации по проектированию параметров поэтапной отработки глубоких" карьеров, обеспечивающее'повышение эффектности разработки месторождения и надежности проектных решений:

- при определении рациональноА глубины первого этапа при открь'-ой разработке крутопадающих месторождений целесообразно использовать критерий максимума суммарной приведенной к началу эксплуатации карьера чистой прибыли за весь срок отработки карьера, учитывающий различные источники финансирования капиталовложений на строительство " реконструкцию карьера;

• - при определении парметров и показателей поэтапной отработки карьера в конечных контурах необходимо учитывать распределение* определяющих факторов по степени их влияния на региональную глубину первого этапа ( конечная глубина карьера, угол откоса временного нерабочего борта, уровень процентной ставка, скорость понижена' горных ра{5от при разносе временного нерабочего борта, себестоимость вскрышных работ, удельные капиталовложения).

. • - ддя принятого диапазона определяющих факторов соотношение ' рационально* глубины этап-, и конечной глубины карье. а находится • в пределах 0,44 - 0,67, в среднем составляя .0,56;

• - разработана методика поэтапного определения конечных контуров карьера с учетом достоверности исходных геологических и экономических данных. основанная на обеспечении возврата вложенных средств з установленный ср01с

3. В делом проведённые исследования могут был использованы для решения задачи определения параьмтров поэгат. Л открытой раарабс.ки крУтопадакиях вытянутых месторождений. ;

Основные положения ¿работы изложзны в ледующей статье:

Ыатуев ЕИ.,' Ляпунов: О. С. Аналитический метод определения оптимальной , глубины этапа при разработке мосторокдений открытым ; способов Тез. докладов. Республиканская научно-техническая сту- _ ; / денческтя,конференция. Новокузнецк. 1992,. с.7.1-72.