Економічно недоцільним є як занадто підвищений рівень точності геологічних показників, так і занижений. У першому випадку не компенсуються витрати на геологічні дослідження, у другому - низький рівень вірогідності геологічних показників призводить до збільшення експлуатаційних збитків гірничодобувних підприємств. Економічно доцільний (оптимальний) рівень точності геологічної інформації повинен встановлюватись окремо для кожного родовища (навіть в межах одного генетичного типу) і базуватись на встановлених закономірностях похибок геологічних показників від обсягів геологічних досліджень та залежностях експлуатаційних збитків від рівня точності геологічної інформації.

Економічно доцільний рівень точності геологічних показників змінюється для окремих родовищ в досить широких межах і залежить насамперед від складності геологічної будови рудних покладів.

Розділ 5. Вірогідність визначення параметрів промислових запасів залізорудних родовищ докембрійських залізисто-кременистих формацій Українського щита при розвідці і експлуатації.

У попередньому розділі було наведене теоретичне обґрунтування впливу похибок у визначенні геологічних параметрів залізорудних родовищ на експлуатаційні збитки залізовидобувних підприємств. Були виведені емпіричні залежності між відносним рівнем похибок геологічної інформації і ступенем економічних збитків. У даному розділі теоретично обґрунтовуються і перевіряються експериментально величини похибок у визначенні геологічних показників родовищ на різних стадіях розвідки і експлуатації. Застосована оригінальна методологія автора визначення ступеня вірогідності вихідної геологічної інформації, що використовується при експлуатації родовищ. Проводилися експериментальні дослідження по співставленню даних розвідки і експлуатації. Розроблена методика урахування похибок геологічних даних при експлуатації родовищ.

Геологічна інформація про залізорудні родовища, що була отримана на будь-якій стадії їх розвідки і експлуатації є приблизною, імовірною, містить різні за своїм характером, величиною і знаком похибки. При геолого-економічній оцінці родовищ повинна проводитись оцінка її достовірності, яку необхідно враховувати при використанні інформації при проектуванні, плануванні і веденні гірничо-експлуатаційних робіт.

Спосіб оцінки достовірності геологорозвідувальної інформації, який застосовувався, як раніше (що базується на класифікації розвіданих запасів корисних копалин за категоріями розвіданості А, В, С₁ та С₂), так і введений з 5 травня 1997 р (з розподілом на класи міжнародного трипорядкового цифрового коду), є наближеним, якісним, оскільки уявлення про категорії запасів не мають будь-яких чисельних, кількісних характеристик можливих відхилень геологорозвідувальних даних від їх істинних значень. Це призводить до того, що геологічні показники використовуються як абсолютно точні, однозначні, внаслідок чого виникають похибки при експлуатації залізорудних родовищ, недостатньо обґрунтовуються проектні рішення і, як наслідок, знижується повнота і ефективність використання надр.

Для забезпечення виконання проектних показників, що встановлюються при проектуванні залізорудних підприємств на основі неточної вихідної геологічної інформації, необхідно передбачати в них певний резерв (змінюючи їх в бік погіршення проектних показників). Доцільна величина резерву відповідає мінімуму затрат на його створення і експлуатацію в сумі з експлуатаційними збитками при невиконанні залізодобувним підприємством проектних завдань. Для визначення доцільної величини резерву необхідно заздалегідь встановити для родовища по-перше величину і імовірність похибок вихідних геологорозвідувальних даних, по-друге витрати по створенню і експлуатації резерву різної величини. Остання з вказаних залежностей повинна визначатись шляхом поваріантних розрахунків основних техніко-економічних показників на основі імовірної вихідної геологічної інформації.

Виконані дослідження показали наявність суттєвих систематичних розходжень розрахункових показників якості мінеральної сировини від експериментальних, які перевищують 2,4%. Впровадження запропонованої методики дозволяє збільшити вірогідність прогнозу якісних показників родовищ залізистих кварцитів до 0,4%. Методика реалізована у вигляді програмного продукту, який дозволяє в автоматичному режимі прогнозувати якісні показники мінеральної сировини родовищ залізистих кварцитів.

Розділ 6. Геолого-економічна переоцінка запасів залізорудних родовищ в докембрійських залізисто-кременистих формаціях.

Одним із найвпливовіших інструментів підвищення економічної цінності промислових запасів залізорудних родовищ і якості залізорудної мінеральної сировини є оптимізація кондиційних показників, насамперед бортового вмісту заліза. Тому основним завданням дослідження було відшукання оптимальних показників бортового вмісту заліза з урахуванням геологічних особливостей родовищ. Об'єктом досліджень були промислові запаси залізних руд, що стоять на балансі гірничодобувних підприємств України. Спочатку визначався вид залежності між бортовим вмістом, запасами, середнім вмістом заліза, що пов'язане з магнетитом і заліза загального. Потім за варіантами кондицій були підраховані запаси руди, оцінка її якості (середній вміст заліза в руді і концентраті, вихід концентрату, вилучення заліза в концентрат), зміна морфології рудних тіл, коефіцієнт розкриття та ін. Оптимальний рівень бортового вмісту заліза для залізодобувних підприємств визначався співставленням ефективності використання промислових запасів.

Як показує аналіз результатів розрахунків практично на всіх залізорудних родовищах необхідно підвищувати бортовий вміст заліза, що сприятиме збільшенню вмісту заліза в концентраті, підвищенню конкурентноздатності продукції гірничодобувних підприємств України.

Для підвищення економічної цінності промислових запасів родовищ залізистих кварцитів необхідно підвищити бортовий вміст заліза, яке пов'язане з магнетитом на різних родовищах від 1 % до 4% в залежності від складності геологічної будови. На родовищах першої групи складності бортовий вміст заліза, який забезпечуватиме найефективніше використання мінерально-сировинної бази необхідно підвищити на 1-2% відносно існуючого, на родовищах другої та третьої групи складності - на 2-3%, четвертої групи складності - на 3-4%. Це призведе до підвищення якості концентрату на 2-3%, середнього вмісту заліза в запасах на 3-6%, збільшення виходу концентрату на 4-8%, зменшення собівартості однієї тони концентрату на 2-5 гривень, приросту чистого прибутку від відпрацювання запасів на 20-43 млн. грн.

На родовищах багатих залізних руд бортовий вміст заліза, який забезпечує найбільш високий рівень економічної цінності запасів дорівнює 50 % для рудних покладів південної частини Саксаганського рудного району та 53% для північної частини. Це призведе до збільшення масової частки заліза в балансових запасах на 2-2.7%, масової частки заліза в товарній руді на 1-2.3%, зниженню собівартості видобутку на 0.6-1.2 грн/т, підвищенню рентабельності освоєння запасів на 4.1-5.2%, збільшенню річного прибутку гірничодобувних підприємств на 7256-8340 тис. грн., збільшенню сумарного прибутку від відпрацювання всіх запасів родовищ на 61570-85876 тис. грн.

В сучасних умовах ринкових відносин (постійної зміни цін на сировину, енергетичні ресурси та ін.) існуючі кондиції балансових запасів залізорудних родовищ не дозволяють раціонально і ефективно використовувати залізорудну мінерально-сировинну базу гірничодобувних підприємств. Певний інтервал економічно ефективного відпрацювання промислових запасів постійно змінюється. Тому для геолого-економічної оцінки залізорудних родовищ доцільно диференціювати кондиційні показники, виділивши серед них підрахункові, експлуатаційні та поточні. Підрахункові кондиції є основою для затвердження розвіданих запасів родовищ. Експлуатаційні кондиції доцільно встановлювати для родовищ, що експлуатуються на обмежений термін (5-10 років), за умов сталого розвитку ринку залізорудної продукції. Поточні кондиційні параметри повинні враховувати вимоги ринку до мінеральної сировини на обмежений термін (1-2 роки) і бути оперативним інструментом для управління якісними показниками промислових запасів та видобутої сировини залізорудних родовищ.

ВИСНОВКИ

У дисертації наведене теоретичне узагальнення і нове вирішення актуальної для України наукової проблеми, що виявляється в удосконаленні залізорудної мінерально-сировинної бази діючих гірничодобувних підприємств з метою підвищення їх економічної ефективності, якості і конкурентоспроможності залізорудної продукції на основі урахування геологічних чинників, які визначають економічну цінність промислових запасів залізорудних родовищ Українського щита.

Головні наукові і практичні результати роботи полягають у наступному.

1. Аналіз залізорудної мінерально-сировинної бази України і світу, проведений з використанням методів статистичного моделювання і прогнозування показав, що незважаючи на лідируюче місце України за розвіданими запасами заліза, промислові запаси залізодобувних підприємств значною мірою виснажені. Проведені геолого-економічні розрахунки доводять, що незважаючи на наявність значних можливостей приросту запасів високоякісних залізних руд у межах Криворізько-Кременчуцької, Білоцерківсько-Одеської, Горіхово-Павлоградської, Центрально-Приазовської металогенічних зон, будівництво нових підприємств для добування та переробки залізних руд потребує чималих коштів і за сучасного економічного стану країни неможливе. За теперішніх умов доцільніше спрямувати геологічні дослідження на суттєве поліпшення наявної мінерально-сировинної бази, її довивчення з нових позицій, орієнтуючись передусім на сучасні вимоги ринкової економіки.

2. Для цілей геолого-економічної оцінки промислових запасів залізорудних родовищ недостатні, ані геотектонічні та металогенічні принципи, які використовуються для районування залізисто-кременистих формацій ані адміністративно-географічні схеми районування, які використовуються в Державному балансі запасів. Розроблена нова оригінальна схема районування в якій враховувалась не тільки геологічна позиція і територіально-адміністративна приналежність родовищ, але і балансова єдність залізорудної мінерально-сировинної бази гірничодобувних підприємств дозволила істотно підвищити ефективність геолого-економічної оцінки промислових запасів. Згідно цієї схеми залізорудним басейном є значна площа поширення залізорудних формацій, що об'єднує кілька десятків родовищ, має спільну економічну інфраструктуру, що включає як видобувні, так і металургійні підприємства. Рудний район - це група просторово наближених родовищ, що приурочені до однієї, або різних тектонічних структур і які об'єднані спільними територіально-економічними зв'язками, або розробляються однотипними підприємствами. Запропонована схема позбавлена вад як геотектонічного підходу, так і адміністративно-географічного, оскільки визначальним чинником районування тут виступає геолого-економічний.

3. Визначальними чинниками складності геологічної будови залізорудних родовищ є структурна позиція, характер та масштаб тектонічних дислокацій, ступінь неоднорідності речовинного складу рудних покладів, яка зумовлює ступінь мінливості якісних та технологічних показників мінеральної сировини. Ці особливості є провідними геологічними критеріями для порівняльної геолого-економічної оцінки родовищ. Узагальнюючим кількісним показником складності структури промислових запасів та неоднорідності внутрішньої будови залізорудних родовищ є розміри елементарних геологічно-однорідних блоків, що складені одним різновидом руди і мають витримані елементи залягання. Параметри розподілу розмірів таких блоків в межах родовища дозволяють на кількісному рівні здійснювати класифікацію залізорудних родовищ для геолого-економічної оцінки запасів.

4. Теоретичне узагальнення сучасних, зокрема оригінальних, даних геологічної будови родовищ і проведені дослідження впливу геологічних чинників на комплекс економічних і технологічних показників за весь період експлуатації залізорудних родовищ Українського щита дозволили виявити головні геологічні показники, що обумовлюють економічну цінність промислових запасів залізорудних родовищ в умовах ринкової економіки і на сучасному рівні розвитку залізорудної мінерально-сировинної бази України і світу. Визначальними факторами економічної цінності промислових запасів залізовидобувних підприємств є мінералого-технологічні властивості руд (вміст заліза, пов'язаного з магнетитом в концентраті, вилучення заліза до концентрату і вихід концентрату) та гірничо-геологічні параметри родовищ (загальна структура родовища, морфологія рудних покладів, фізико-механічні властивості руд). Зазначені показники визначають “якість надр” і саме їх необхідно враховувати при порівняльній геолого-економічній оцінці запасів і визначенні диференційованого податку на надра.

5. Економічно доцільний рівень вірогідності геологічної інформації пропонується визначати співставленням витрат на уточнення геологічних показників з можливими експлуатаційними збитками гірничодобувних підприємств, які виникають внаслідок похибок у визначенні геологічних показників. Оптимальний рівень похибок загальних запасів руди в родовищі, запасів окремих технологічних типів і сортів руд, якісних показників мінеральної сировини і технологічних її властивостей розраховується за умов мінімізації сумарних витрат на їх уточнення і збитків, які зазнають гірничодобувні підприємства внаслідок цих похибок при експлуатації родовищ. Економічно доцільний рівень точності геологічних показників змінюється для окремих родовищ в досить широких межах і залежить насамперед від складності геологічної будови рудних покладів.

6. Виконані дослідження показали наявність суттєвих систематичних розходжень розрахункових показників якості мінеральної сировини від експериментальних, які перевищують 2,4%. Впровадження запропонованої методики дозволяє збільшити вірогідність прогнозу якісних показників родовищ залізистих кварцитів до 0,4%. Методика реалізована у вигляді програмного продукту, який дозволяє в автоматичному режимі прогнозувати якісні показники мінеральної сировини родовищ залізистих кварцитів.

7. Аналіз відповідності залізорудної мінерально-сировинної бази гірничодобувних підприємств України сучасним вимогам ринку та переоцінка промислових запасів залізорудних родовищ з застосуванням аналітичних методів і методу варіантів довели, що існуючі кондиції для підрахунку балансових запасів залізних руд не відповідають вимогам раціонального використання надр в умовах ринкової економіки. Вони не забезпечують виробництво конкурентноздатної товарної продукції і ефективну роботу залізодобувних підприємств. Для підвищення економічної цінності промислових запасів родовищ залізистих кварцитів необхідно підвищити бортовий вміст заліза, пов'язаного з магнетитом на різних родовищах від 1 % - до 4% в залежності від складності геологічної будови. На родовищах першої групи складності бортовий вміст заліза, який забезпечуватиме найефективніше використання мінерально-сировинної бази необхідно підвищити на 1-2% відносно існуючого, на родовищах другої та третьої групи складності - на 2-3%, четвертої групи складності на 3-4%.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Плотников О.В., Петрусенко І.Ю. Тріщиноутворення в залізистих кварцитах докембрія. - Кривий Ріг: вид-во Науково-дослідного гірничорудного інституту. - 1998. - 186 с.

Черновський М.І., Плотников О.В. Пpaктичнi методи багатовимipного статистичного аналiзу в геологiї. - К.: НМК ВО, 1992.- 116 с.

Черновський М.І., Плотников О.В. Статистичнi методи поpiвняння в геологii. - К.: ICДО, 1994, - 80 с.

Галецький Л.С., Черновський М.І., Плотников О.В., Науменко У.З. Особливості просторового розвитку складчастості в Криворізькому рудному районі // Геологічний журнал. - 1996. - №1-2. - С.178-182.

Плотников А.В., Белоус А.И., Науменко У.З. Криворожско-Кременчугский глубинный разлом в структуре Криворожско-Кременчугского рудного пояса // Геол. журн. - 1996. - №3-4. - С. 52-56.

Плотников А.В., Черновский М.И. Структурные типы месторождений железистых кварцитов в Криворожском рудном районе // Горный журнал.- 1996. - №9-10. - С.79-81.

Ахкозов Ю.Л., Плотников А.В., Панова Л.П., Химко И.В. Прогнозирование качества железорудного концентрата // Горный журнал. - 1996. - №7-8. - С.34-36.

Плотников А.В. Морфология и внутреннее строение разрывных нарушений в Криворожском рудном районе // Проблемы горно-добывающей промышленности металлургического комплекса Украины: Сб. научн. тр. - Кривой Рог: НИГРИ. - 1997. - С. 156-163.

Плотников А.В. Структуры месторождений железисто-кремнистых формаций Криворожско-Кременчугского рудного пояса // Проблемы горно-добывающей промышленности металлургического комплекса Украины: Сб. научн. тр. - Кривой Рог: НИГРИ. - 1997. - С. 163-167.

Близнюков В.Г., Плотников А.В. Структурно-тектонические проблемы взрывной отбойки горных пород горячельющимися взрывчатыми веществами // Металлургическая и горнорудная промышленность. - №1, 1998. - С. 67-70.

Близнюков В.Г., Кузьменко О.Б., Плотников О.В. Гірничо-геологічні фактори рентабельності гірничозбагачувальних комбінатів України // Металлургическая и горнорудная промышленность. - 1998. - №3.- С. 107-109.

Близнюков В.Г., Плотников А.В. Структурно-тектонические критерии локализации попутных полезных ископаемых на месторождениях докембрийских железистых кварцитов // Сб. научн. трудов Национальной горной академии Украины. - Днепропетровск: РИК НГА Украины, №3. - 1998. - С. 232-236.

Петрусенко И.Ю., Плотников А.В. Региональные и локальные поля тектонических напряжений в Криворожском рудном районе // Геотехническая механика. - 1998. - №9. - с.71-76.

Азарян А.А., Близнюков В.Г., Плотников А.В. Прогнозирование качества железорудного концентрата при разработке месторождений докембрийских железистых кварцитов // Оперативный контроль и управление качеством минерального сырья при добыче и переработке.- Ялта: Мира. - 1999.- С. 117-121.

Близнюков В.Г., Плотников А.В. Перспективы попутной добычи алмазного сырья в Кривбассе // Горн. журн. - №5 . - 1999. - С. 20-22.

Плотников О.В., Петрусенко І.Ю., Вейцель В.М. Геолого-економічна оцінка родовищ залізистих кварцитів при визначенні податку на надра // Научные аспекты повышения эффективности горнорудного производства: Сб. научн. тр. - Кривой Рог: НИГРИ, 1999. - С.-21-30.

Плотников А.В., Петрусенко И.Ю., Грицай Е.Ю., Чуприй С.В. Принципы и методы создания цифровых геолого-структурных и минералого-технологических моделей месторождений железистых кварцитов // Проблемы научного обеспечения горнопромышленного комплекса Украины на пороге XXI века: Сб. научн. тр. ГНИГРИ. - Кривой Рог: ГНИГРИ, 2001.- С. 209-214.

Сонько С.П., Плотников О.В., Марченко Ю.В. Перспективи експорту залізорудної продукції гірничопромислового комплексу України на європейський ринок // Соціально-економічні дослідження в перехідний період. - Вип. XXIX. - Том. 2. - Львів-Луцьк. - 2001. - с. 28-32.

Плотников О.В., Петрусенко І.Ю. Геотектонічні проблеми розробки родовищ залізистих кварцитів в Криворізькому рудному районі // Мінеральні ресурси України. - 2000. - №3. - С. 22-24.

Плотников О.В., Паранько І.С., Собко О.В., Гладкіх В.І. Знахідка палагоніту та муасаніту в породах Первомайського родовища Кривбасу // Геолого-мінералогічний вісник. - 2000. - №1-2. - С. 113-117.

Коваль В.Б., Плотников А.В., Петрусенко И.Ю. О перспективах выявления в Криворожско-Кременчугском железорудном поясе месторождений в карбонатитах, кимберлитах, лампроитах // Геохімія та екологія: Зб. наук. пр. Вип. 2. - К.: ДНЦ РНС НАН та МНС України, 2000.- С. 6-19.

Плотников О.В., Петрусенко І.Ю. Прогнозування геологічної структури на нерозкриті дільниці при експлуатації родовищ // Геотехническая механика. - 2000.- №23. - с.146-151.

Плотников А.В. Структурно-тектонические и тектонофизические условия формирования месторождений железистых кварцитов в докембрии // Геотехническая механика. - 2001. - №25. - с.100-105.

Плотников О.В., Петрусенко І.Ю. Механіко-математичні і фізико-хімічні моделі тріщиноутворення в породах залізисто-кременистих формацій // Геотехническая механика. - 2001. - №26. - с.112-117.

Плотников О.В. Геологічні чинники рентабельності залізовидобувних підприємств України // Мінеральні ресурси України. - 2001. - №2. - С. 16-18.

Плотников О.В. Стан і перспективи розвитку залізорудної мінерально-сировинної бази України і світу // Мінеральні ресурси України. - 2001.- №3. - С. 2-4.

Плотников О.В. Геолого-економічні критерії визначення доцільних помилок апроксимації контактів рудних покладів // Геолого-мінералогічний вісник. - 2001. - №2. - С. 28-37.

Плотников А.В., Петрусенко И.Ю. Применение ГИС-технологий при геолого-технологическом картировании месторождений железистых кварцитов // Сб. научн. трудов Национальной горной академии Украины. - №12. - Т.1. - Днепропетровск: РИК НГА Украины, 2001. - 165-170.

Плотников А.В. Фрактальная модель определения рациональных параметров сети скважин эксплуатационной разведки на месторождениях железистых кварцитов // Науковий вісник Національної гірничої академії України. - 2001. - №5. - С. 51-52.

Плотников О.В. Правобережний район Українського щита - найперспективніша залізорудна мінерально-сировина база України для якісної металургії // Мінеральні ресурси України. - 2002. - №1. - С. 16-20.

Плотников О.В., Петрусенко І.Ю. Прогнозування якісних показників мінеральної сировини на стадії експлуатаційної розвідки родовищ залізистих кварцитів// Мінеральні ресурси України.- 2002. - №3.- С. 11-13.

Плотников О.В. Геолого-генетичні і фізико-хімічні умови рудоутворення як чинники промислової цінності залізорудних родовищ докембрію. Геотехническая механика. - 2002. - №27. - с. 102-107.

Плотников О.В. Визначення якості надр у зв'язку з геолого-економічною оцінкою залізорудних родовищ // Геолого-мінералогічний вісник. - 2002. - №1 (7). - С. 16-27.

Плотников О.В. Геоінформаційні технології підвищення вірогідності геологорозвідувальної інформації при розвідці і експлуатації залізорудних родовищ // Сб. научн. трудов Национального горного университета. - №14. - Т.2. - Днепропетровск: РИК НГУ, 2002. - 79-86.

Плотников А.В., Черновский М.И. Внутреннее строение и развитие Криворожско-Кременчугского глубинного разлома // Труды Междунар. конф. “Глибинна будова літосфери та нетрадиційне використання надр Землі”.- Київ.- 1996.- С.172-173.

Плотников А.В. Шарьяжно-надвиговая тектоника Криворожско-Кременчугского рудного пояса// Труды Междунар. конф. “Современные проблемы шарьяжно-надвиговой тектоники”. - Уфа: Институт геологии УНЦ РАН. - 1997. - С. 57.

Плотников А.В., Воротеляк Г.А., Петрусенко И.Ю. Влияние трещинно-разломной тектоники месторождений на взрывную отбойку горных пород горячельющимися взрывчатыми веществами // Труды Междунар. конф. “Проблемы гидрогеомеханики в горном деле и строительстве”.- Киев.- 1996. С. 12-15.

Кузьменко А.Б., Близнюков В.Г., Плотников А.В. Геологические критерии определения величины налога на недра на железорудных предприятиях Украины // Труды научно-практич. конф. “Основные направления развития горно-промышленного комплекса (ГПК) Украины в условиях перехода к рыночной экономике”. - Кривой Рог: НИГРИ, 1998. - С.39-40.

Плотников О.В., Петрусенко І.Ю., Чупрій С.В. Застосування геоінформаційних технологій при моделюванні геологічних структур і дослідженні закономірностей розміщення корисних копалин // Труды IV Международной научно-практической конференции “Проблемы и перспективы применения геоинформационных технологий в горном деле”. - Днепропетровск: РИК НГУ. - 2002. - С. 22-24.

Пат. 98126898 Україна, МПК 6F 42D 3/04. Спосіб заряджання свердловин в тріщинуватих гірничих породах: Пат. 98126898 Україна, МПК 6F 42D 3/04/ Г.А. Воротеляк, В.А. Салганік, О.В. Плотников, О.В. Кривошеєв, С.Ю. Кучер; Заявл. 25.12.200; Опубл. 12.12.2000; Бюл. №7-II.- 3 с.

Размещено на Allbest.ru