Эколого-экономическое обоснование формирования и использования техногенных месторождений нерудных строительных материалов тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат диссертации по теме "Эколого-экономическое обоснование формирования и использования техногенных месторождений нерудных строительных материалов"

На правах рукописи

ОДАБАИ-ФАРД Вера Владимировна

ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ФОРМИРОВАНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕХНОГЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НЕРУДНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Специальность 08.00.05 - «Экономика и управление народным хозяйством» (экономика природопользования)

г 8 ноя т

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Москва 2013

005539700

005539700

Диссертационная работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Московский государственный горный университет»

Научный руководитель: доктор экономических наук, профессор

Петров Иван Васильевич

Официальные оппоненты: доктор экономических наук

Иватанова Наталья Петровна, профессор кафедры «Мировая экономика» ФГБОУ ВПО «Тульский государственный университет»;

кандидат экономических наук Колесникова Людмила Алексеевна, доцент кафедры «Безопасность

жизнедеятельности и гражданская оборона» Московского государственного горного университета

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО Южно-Российский

государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт) имени М. И. Платова

Защита диссертации состоится 17 декабря 2013 года в 14 часов 30 минут на заседании диссертационного совета Д-212.128.01 при «Московском государственном горном университете» по адресу: 119991, Москва, Ленинский проспект, д. 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного горного университета (МГГУ).

Автореферат разослан 15 ноября 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор экономических наук, профессор

А.В. Мясков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Рост потребления при одновременном истощении легкодоступных минеральных ресурсов является одной из важнейших проблем развития экономики России. Среди горнодобывающих отраслей следует выделить промышленность нерудных строительных материалов, которая по объему добычи в несколько раз превышает другие отрасли. Реализация федеральных программ дорожного и жилищного строительства, развитие социальной инфраструктуры требуют значительных объемов строительных работ, что ведет к увеличению потребления данного вида минерального сырья. За последние 15 лет объем производства нерудных строительных материалов в России возрос вдвое и в 2012 году составил 406 млн. м3.

В соответствии со «Стратегией развития промышленности строительных материалов на период до 2020 года» потребление нерудных строительных материалов к 2020 г. должно возрасти до 1040,3 млн. м3 в год. Чтобы достичь этой цифры, требуется ввод к 2020 году дополнительных мощностей в объеме 625,3 млн. м3. Кроме того, согласно «Стратегии» необходимо увеличить объем использования вторичных ресурсов и отходов при производстве строительных материалов.

Рассматриваемые в рамках темы исследования месторождения распределены по территории Российской Федерации неравномерно, в отдельных регионах просматривается дефицит сырья и выпускаемой продукции. В результате увеличиваются затраты на транспортировку сырья, все чаще в эксплуатацию вовлекаются месторождения с менее благоприятными горно-геологическими условиями, имеющие более низкие качественные характеристики. С течением времени месторождения, расположенные в относительной близости к крупным промышленным центрам, отрабатываются или истощаются. Ужесточение экологических требований на федеральном и региональном уровнях, с одной стороны, ограничивает возможности вовлечения новых месторождений, а с другой - ведет к росту экологических издержек. С ростом глубины и обводненности разрабатываемых участков

увеличивается себестоимость горных работ, что ведет к снижению конкурентоспособности отрасли.

В то же время важным дополнительным источником нерудных строительных материалов являются вскрышные и вмещающие породы, в том числе других горных отраслей, отходы обогащения и энергетики, а также строительный лом. В настоящее время все эти отходы являются источником негативного воздействия на окружающую среду в виде пылевых выбросов в атмосферу, сбросов в водные объекты, нарушения земель. В процессе образования и бессистемного складирования этих материалов они зачастую теряют свои полезные свойства, а их дальнейшее использование становится затруднительным. В настоящее время наметилась тенденция определения таких отходов в качестве «техногенных месторождений». Несмотря на то, что данный термин не имеет законодательного определения, в современной научной литературе он повсеместно используется

Таким образом, формирование и эколого-экономически оправданная разработка техногенных месторождений является одним из путей роста конкурентоспособности отрасли нерудных строительных материалов и снижения негативного воздействия на окружающую среду.

В связи с вышеизложенным, повышение эколого-экономической эффективности функционирования предприятий нерудных строительных материалов на основе использования техногенных месторождений, формируемых в процессе ведения горных работ с целью ресурсосбережения и рационального использования полезных ископаемых, является актуальной научной задачей.

Целью диссертационной работы является разработка механизма эколого-экономического обоснования формирования и использования техногенных месторождений нерудных строительных материалов, позволяющего обеспечить рациональное использование вторичных минеральных ресурсов.

Основная научная идея работы заключается в выявлении эколого-экономических взаимосвязей, позволяющих систематизировать вторичные ресурсы и ранжировать предприятия по приоритетности формирования техногенных месторождений и целесообразности их использования с учетом отложенного спроса.

Объектом исследования являются предприятия по добыче нерудных строительных материалов и формируемые техногенные месторождения, а также подвергаемые негативному воздействию элементы окружающей среды.

Предметом исследования являются эколого-экономические взаимосвязи, сопровождающие процессы формирования и использования техногенных месторождений нерудных строительных материалов.

Защищаемые научпые положения:

1. Для обеспечения вовлечения в хозяйственный оборот отходов горного производства предприятий нерудных строительных материалов, в составе которых присутствуют полезные компоненты, необходима их систематизация исходя из качественного состава горной массы и срока отложенного спроса.

2. Для рационального формирования техногенных месторождений следует применять инструментарий, позволяющий сравнивать проект использования техногенных ресурсов с освоением нового месторождения с учетом выявленных экономических и экологических взаимосвязей, а также инфраструктурной составляющей.

3. Выбор наиболее предпочтительных вариантов формирования и использования техногенных месторождений целесообразно осуществлять на базе предложенного механизма поэтапного принятия решений и оценки эколого-экономической эффективности посредством реализации экономико-математической модели, позволяющей с учетом параметров ведения горных работ и выставляемых ограничений обеспечить рациональное использование вторичных минеральных ресурсов.

з

Научная новизна исследования заключается в следующем:

- разработан методический подход к систематизации техногенных ресурсов отрасли нерудных строительных материалов исходя из качественного состава горной массы и прогноза отложенного спроса на ресурсы;

- предложен инструментарий ранжирования ресурсов для формирования техногенных месторождений, позволяющий учитывать влияющие на принятие решения экономические и экологические взаимосвязи, а также инфраструктурную составляющую;

- разработана экономико-математическая модель эколого-экономической оценки эффективности формирования и использования техногенных месторождений с учетом параметров ведения горных работ и выставляемых ограничений.

Научное значение исследования заключается в разработке систематизации, позволяющей относить отходы горного производства нерудных строительных материалов к невостребованным отходам или к техногенным ресурсам с возможностью их дальнейшего вовлечения в хозяйственный оборот.

Практическое значение работы заключается в возможности использования разработанного механизма на предприятиях по добыче нерудных строительных материалов в целях повышения эффективности их функционирования и снижения негативного воздействия на окружающую среду за счет вовлечения в хозяйственный оборот ранее накопленных техногенных ресурсов.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и

рекомендаций подтверждаются: корректной постановкой задачи исследования

и использованием современных методов научного обобщения, сравнительного,

системного и факторного анализов, экспертных оценок, экономико-

математического моделирования; достаточным объемом обработанной

информации; положительными результатами использования разработанного

методического подхода к решению поставленной задачи на предприятиях ЗАО

4

«Евробетон» и ОАО ХК «СДС-уголь».

Реализация выводов и рекомендаций работы. Основные научные положения и результаты исследования использованы на предприятиях ЗАО «Евробетон» и ОАО ХК «СДС-уголь».

Апробация работы. Основные результаты и научные положения докладывались и обсуждались на XIV и XV конференциях «Технология, оборудование и сырьевая база горных предприятий промышленности строительных материалов», Ассоциация «Недра», Москва (2010, 2012 гг.); Интернациональной конференции «Klimaschutz und Veränderungen des Klimas im 21 Jahrhundert», Новосибирск (22-24 сентября 2011 г.); на Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов -2012» (2012 г.); Международной научной конференции «Неделя горняка» (2011 - 2013 гг.); научных семинарах кафедры «Экономика природопользования» МГГУ (2011 -2013 гг.).

Публикации. По результатам научных исследований опубликовано 12 работ, в том числе 5 статей в изданиях, рекомендуемых ВАК Минобрнауки России.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и приложения, содержит список литературы из 176 наименований, 12 рисунков, 22 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Обеспечение рационального использования минерального сырья является основным приоритетом в развитии горного производства и в решении экологических проблем минерально-сырьевого комплекса всех стран мира. Минерально-сырьевую базу промышленности нерудных строительных материалов России составляют 34 вида полезных ископаемых, она характеризуется неравномерным распределением по территории РФ с преобладанием месторождений с малыми запасами. В отрасли в настоящее время насчитывается свыше 5 тыс. предприятий с объемом производства от

5

нескольких десятков тысяч до 6 млн. м3/год готовой продукции. В настоящее время наблюдается тенденция к сокращению количества месторождений, доступных для разработки, по причине усложненности горно-геологических условий и застроенности территорий. Начинает прослеживаться дефицит сырья и нерудных строительных материалов в отдельных регионах.

В то же время продолжается нарастание объемов образования отходов горного производства, оказывающих значительное негативное влияние на окружающую среду. Нерациональное ведение горных работ и складирование отходов, которые при определенных условиях могут быть источником сырья для производства строительных материалов, приводит к значительным экономическим потерям и экологическим издержкам.

В связи с вступлением России в ВТО обеспечение использования вторичных ресурсов необходимо для достижения общепринятых европейских экологических норм, несоблюдение которых снижает уровень конкурентоспособности российской продукции по сравнению с зарубежными производителями и не отвечает современным стандартам.

Вопросами рационального природопользования на предприятиях горнодобывающей и перерабатывающей промышленности, в том числе промышленности нерудных строительных материалов, занимаются такие научно-исследовательские коллективы, как: ВНИПИИстромсырье; ВНИИнеруд; ФГУП «ЦНИИгеолнеруд»; ИПКОН РАН; МГГУ; РГГРУ; СибНИИстрой; ВНИИ строительных материалов и конструкций им. П.П. Будникова; Ассоциация «Недра» и другие.

Эколого-экономическим проблемам рационального природопользования на горных предприятиях посвящены труды Агошкова М.И., Астахова A.C., Воробьева А.Е., Иватановой Н.П., Лукьянчикова H.H., Петрова И.В., Калинина А.Р., Мясков A.B., Ревазова М.А., Ржевского В.В., Стояновой И.А., Трубецкого К.Н., Харченко В .А., Ястребинского М.А. и других.

Отдельные проблемы рационального использования минерального сырья в промышленности строительных материалов решались такими учеными, как

б

Буткевич Г.Р., Буянов Ю.Д., Журавлев A.A., Лопатников М.И., Харо O.E., Чирков A.C., Шлаин И.Б, Эйрих В.И. и другие.

Вопросы использования техногенных ресурсов были отражены в трудах таких специалистов, как Березовский П.В., Гальперин A.M., Попов С.М., Томаков П.И., Фёрстер В., Шеф Х.Ю и другие.

Однако в этих трудах не рассматривались в полном объеме проблемы эколого-экономического обоснования формирования и использования техногенных месторождений нерудных строительных материалов как основы обеспечения эффективности функционирования горных предприятий. В соответствии с поставленной целью в работе были проведены следующие исследования:

- проанализированы тенденции и прогнозы развития отрасли нерудных строительных материалов, а также состояние минерально-сырьевой базы нерудных строительных материалов;

- изучена нормативно-правовая база, регулирующая недропользование, процессы формирования и использования техногенных месторождений нерудных строительных материалов;

- выявлены и систематизированы эколого-экономические взаимосвязи, влияющие на процесс формирования техногенных месторождений;

- изучены особенности параметров формирования техногенных месторождений нерудных строительных материалов;

- обоснован критерий экономико-математической модели эколого-экономической оценки эффективности вариантов формирования и использования техногенных месторождений, и сформулированы соответствующие ограничения;

- разработан и апробирован механизм эколого-экономического обоснования формирования и использования техногенных месторождений нерудных строительных материалов.

Анализ нормативно-правовой базы показал, что возможность

формирования отложенных ресурсов в виде техногенных месторождений

7

ограничивается базой нормативно-правовых актов, которые находятся в разработке. При этом под ресурсами отложенного спроса понимаются невосполнимые ресурсы, кондиции которых не достаточны для разработки при существующих технологиях в связи с тем, что их качественные аналоги в настоящее время по количеству и доступности способны покрыть спрос, однако в будущем прогнозируется их истощение.

На разрабатываемых в настоящее время месторождениях уже накоплены отходы, сопровождающие процесс вскрыши и переработки сырья. На отдельных объектах осуществляется складирование отходов стройиндустрии. До настоящего момента такие накопления горной массы относились к отходам производства, в то время как в среднем 65% вскрыши может быть использовано для производства строительных материалов. При селективной укладке вскрышных пород, а именно формировании техногешгых месторождений, возможность использования попутных ресурсов, вскрышных пород и вмещающих пород в стройиндустрии возрастает.

Таким образом, отходы добывающей отрасли нерудных строительных материалов, качественный состав которых содержит полезные компоненты, необходимо принимать за ресурсы, подлежащие рассмотрению на предмет возможности их вовлечения в хозяйственный оборот исходя из вероятности существования отложенного спроса на данный ресурс.

Фактор отложенного спроса необходимо учитывать и при разработке действующего месторождения. При отвалообразовании необходимо предусматривать послойное раздельное складирование с целью обеспечения эффективного доступа к этим ресурсам в будущие периоды.

Для определения возможности отнесения отходов к сырью, из которого можно формировать техногенное месторождение, в работе был проведен экспертный анализ факторов, влияющих на принятие решения. В итоге в качестве наиболее значимых были выявлены шесть факторов - токсичность, наличие полезных компонентов, спрос, дефицитность, горнотехнические характеристики, возможность использования сырья в будущем по мере

8

развития пауки и техники. Проведенные исследования позволили систематизировать техногенные ресурсы по качественному составу горной массы и прогнозируемому спросу на рассматриваемый ресурс.

Условно можно систематизировать техногенные ресурсы, подлежащие складированию на горном предприятии, с точки зрения отложенного спроса, на следующие подвиды: 1. Токсичные. 2. Невостребованные - не содержащие ни полезных, ни вредных компонентов, и которые могут использоваться для закладки выработанного пространства. 3. На сырье есть спрос, и оно может на настоящий момент попутно использоваться с основным добываемым полезным ископаемым. 4. Спрос на ресурс появится в период функционирования предприятия. 5. Ресурс потребуется после окончания срока действия предприятия. 6. Ресурс содержит полезные компоненты, но, в данный момент, его использование при существующих технологиях

неэффективно/неприбыльно. Реализация данных ресурсов возможна по предложенной схеме (рис. 1).

Систематизация производится по четырем уровням и шести подвидам. Сырье первого подвида уходит на утилизацию, второго - на закладку выработанного пространства. Третий подвид сырья отправляется в качестве товара на реализацию, а из сырья, относящегося к четвертому, пятому и шестому подвидам, формируются техногенные месторождения исходя из собственника техногенного месторождения и существующих технологий.

Предложенная систематизация позволяет произвести вовлечение в хозяйственный оборот отходов горнодобывающей промышленности нерудных строительных материалов. Предложенные в диссертационной работе исследования будут касаться непосредственно четвертого, пятого и шестого подклассов.

Принятие решения о формировании и дальнейшем использовании техногешшх месторождений следует осуществлять посредством разработанного инструментария эколого-экономического обоснования. Для этого предложен алгоритм сравнения возможности формирования техногенных

9

Рис. 1. Схема систематизации техногенных ресурсов

месторождений с проектом освоения нового месторождения с учетом выявленных взаимосвязей, сопровождающих процессы формирования и использования техногенных месторождений нерудных строительных материалов.

Решение о вовлечении техногенных месторождений в хозяйственный оборот должно базироваться на соответствующих эколого-экономических расчетах, требующих одновременного учета экономических эффектов от вовлечения в оборот ресурсов, затраты по добыче которых уже были отнесены на себестоимость ранее реализованной продукции горного производства, а также экологических ущербов от их размещения в качестве отходов производства.

Для обеспечения бесперебойной работы и диверсификации индустрии строительных материалов необходимо эколого-экономически обоснованное формирование техногенных месторождений и их использование. Где под формированием и использованием техногенных месторождений понимается процесс, включающий раздельную селективную укладку попугных полезных ископаемых, вскрыши и вмещающих пород с возможностью сохранения физических свойств сырья на срок его содержания и реализация по истечении заданного времени.

Принятие решения должно основываться на проведенном детальном анализе состояния отрасли нерудных строительных материалов в разных регионах страны. Экспертным методом определяется регион и вид полезного ископаемого, после чего формируется перечень месторождений, подлежащих дальнейшему исследованию, которые могут быть вовлечены в хозяйственный оборот с целью обеспечения территории ресурсом.

С целью обоснования формирования техногенных месторождений как хранилищ отложенных ресурсов, в работе предложен инструментарий сравнительного анализа проектов освоения потенциально нового месторождения с вариантом формирования или использования имеющихся техно гешгых месторождений.

Анализ тенденций эколого-экономической ситуации в отрасли позволил выявить экологические, экономические взаимосвязи, а также инфраструктурную составляющую, оказывающие влияние на принятие решения о формировании техцогешшх месторождений.

11

Экологическое условие в рассматриваемой задаче является наиболее приоритетным и определяющем принятие решения о формировании и использовании техногенных месторождений как альтернативы освоению и разработке нового месторождения. Для этих целей осуществляется оценка соответствующих ущербов.

Оценка экологического ущерба осуществляется стандартными методами через экономическую оценку экологического ущерба. При разработке нового месторождения составивши элементами общего экологического ущерба являются следующие удельные ущербы:

иим = (У3 + уа + ув + у„ + у.) • К,, руб., (1)

где £/„„ - общий экологический ущерб окружающей среде при разработке нового месторождения, руб./м3; У3 - удельный ущерб от нарушения и отчуждения земель, руб./м3; Уа - удельный ущерб от загрязнения атмосферы руб./м3; Ув - удельный ущерб от нарушения гидрогеологического режима и загрязнения водных источников, руб./м3; Ун - удельный ущерб от нарушения недр, руб./м3.; Уэ - удельный ущерб от энергопотребления, руб./м3; Ун -среднегодовой объем добычи из нового месторождения, м3.

Для оценки экологического ущерба окружающей природной среде при формировании и эксплуатации техногенных месторождений рассматривается общий ущерб, включающий в себя:

итм = У0 • К + Уд ■ К, + Уз • К, - руб., (2)

где итм - общий экологический ущерб окружающей природной среде при формировании и эксплуатации техногенных месторождений, руб.; У0 -удельный ущерб от нарушения окружающей среды непосредственно техногенных месторождений в период его формирования (нарушение и отчуждение земель, загрязнение атмосферы, нарушение гидрогеологического режима и недр), руб./м3; Уд - удельный ущерб от загрязнения окружающей среды при добычных работах в зависимости от качества и вида сырья, руб./м3; У3 — удельный ущерб земельным ресурсам от остаточных объемов отходов,

руб./м3; Ц. - объем сформированных техногенных месторождений, м3; Уп -среднегодовой объем производства продукции из техногенного сырья, м3; У0 -остаточные объемы отходов техногенных месторождений, м3.

Для принятия решений о формировании и использовании техногенных месторождений взамен разработки нового месторождения необходимо сопоставление прогнозируемых экологических ущербов:

где г - индекс месторождения; (7НМ - экологический ущерб, наносимый окружающей среде вследствие эксплуатации нового месторождения, руб.; £ и7Мз1 - ущерб от отчуждения земель под складирование накопленных техногенных ресурсов (в случае их существования), руб.; Утмг - экологический ущерб, наносимый окружающей среде при формировании и дальнейшем использовании техногенных месторождений.

В том случае, если сумма ущербов от освоения нового месторождения и от отчуждения земель под складирование накопленных бессистемно сложенных техногенных ресурсов больше, чем от формирования и дальнейшего использования техногенных месторождений, принимается решение в пользу последнего. Выявленные по экологическому условию ресурсы для формирования техногенных месторождений подлежат дальнейшему рассмотрению в качестве источника удовлетворения спроса на конкретные виды нерудного природного сырья.

Несмотря на доказанную значимость экологических взаимосвязей, реализация проекта возможна только в случае его экономической целесообразности. Учет экономических взаимосвязей осуществляется посредством сопоставления возможных доходов, получаемых от использования сырья техногенных месторождений, с доходами, получаемыми в случае ввода в эксплуатацию нового месторождения:

(3)

£ - (3? + 3?)) £ £ 2 Уи (ц< ~+ 3&)) ' (4)

с t і

13

где г - индекс техногенного месторождения; Г - индекс года в соответствии с периодом дисконтирования; У(' - объем добычи полезного ископаемого из нового месторождения, м3/год; Це - рыночная цена рассматриваемого полезного компонента, руб./м3; эксплуатационные затраты на освоение и эксплуатацию нового месторождения, руб./м3; 3* - капитальные затраты на освоение и эксплуатацию нового месторождения, руб./м3; - объем добычи из техногенных месторождений, м3/год; Зэи - эксплуатационные затраты на формирование и дальнейшее использование техногенного месторождения, руб./м3; - капитальные затраты на освоение и эксплуатацию техногенного месторождения, руб./м3; ос£ — коэффициент дисконтирования, доли ед.

Эксплуатационные затраты на формирование и дальнейшее использование техногенного месторождения (Зэ) определяются как сумма соответствующих затрат, причем данные затраты являются переменными величинами в зависимости от параметров формирования техногенных месторождений:

Зэ = Зф + 3е + Зк , (5)

где Зф - затраты на формирование техногенных месторождений, руб./м3; 3е -затраты на содержание техногенных месторождений, руб./м3; Зк - затраты на эксплуатацию техногенных месторождений, руб./м3.

При расчётах эксплуатационных и капитальных затрат на освоение потенциально нового месторождения используются показатели проектов предприятий-аналогов с внесением поправок из расчета местных географических и экономических условий.

В случае неудовлетворения условию (4), рассматриваемый ресурс исключается из рассмотрения, и анализируются следующие в перечне ресурсы. При выполнении условия (4), рассматриваемый ресурс добавляется в перечень приоритетных ресурсов для формирования техногенных месторождений по экономическому условию. Сформированный ограниченный перечень техногенных месторождений соответствует экологическим и экономическим

условиям отбора для удовлетворения спроса на сырье строительных материалов.

В то же время необходимым условием возможности реализации проекта является соответствие инфраструктурному критерию отбора по фактору транспортной доступности предприятия и потенциала удовлетворения

потребности в минерально-сырьевом ресурсе I:

v

т

где /,Тср -'среднее расстояние перевозок полезного компонента от техногенных

месторождений до потребителей, км.; V - региональная потребность в ресурсе, млн. м3; VT - среднегодовой объем добычи из техногенного месторождения, млн. м3.

Как показали проведенные исследования, необходим одновременный учет как экономических, так и инфраструктурных факторов для ранжирования техногенных ресурсов (месторождений) для определения очередности их включения в разработку с учетом инфраструктурного критерия. Для этого экономическое условие учитывается через метод замыкающих затрат, а инфраструктурная составляющая - через интегральный критерий К [7]. Ранжирование месторождений осуществляется от Kt -» min до К; -» тах.

где і - индекс месторождения; К; - критерий ранжирования месторождений методом замыкающих затрат с учетом инфраструктурного фактора; 3£ -приведенные общие затраты; КІ, - весомость инфраструктурного фактора конкретного месторождения і є п.

где п - общее количество рассматриваемых техногенных месторождений.

Таким образом, предложенный инструментарий является основой принятия решения о формировании и использовании техногенных

К; = Зі • KI;

(7)

(8)

месторождений вместо разработки нового месторождения и имеет возможность ранжирования ресурсов по степени предпочтительности.

Оценку вариантов формирования и использования техногенных месторождений следует осуществлять на основе разработанной экономико-математической модели эколого-экономической оценки эффективности вовлечения в хозяйственный оборот техногенных месторождений нерудных строительных материалов, позволяющей с учетом выставляемых ограничений выбрать наилучшие параметры принимаемых решений.

Параметры формирования и использования техногенных месторождений с учетом выбранных объектов и ресурсов зависят от принимаемых технологий ведения горных работ. При этом основными параметрами являются вид складируемого сырья и его состав, объем месторождений, объем добычи из техногенных месторождений, объем остаточных отходов, способ формирования техногенного месторождения (укладки минеральной массы), способ экскавации, способ механизации, место формирования техногенных месторождений, способ складирования, площадь занимаемых земель техногенными месторождениями, виды ущербов от реализации проекта.

Для расчета эффективности формирования или использования имеющихся техногенных месторождений нерудных строительных материалов в работе предложена экономико-математическая модель эколого-экономической оценки принимаемых решений. В качестве критерия выбран показатель эффективности (Эт), как отношение суммарных доходов или эффектов, получаемых от использования минерального сырья на отобранных техногенных месторождениях на период реализации проекта, к ущербам или издержкам, сопровождающим процесс формирования и использования этих техногенных месторождений:

тах, (9)

[Гат (зьп + з*т + + иип) + з?,т] <4

где г - период дисконтирования; г - индекс, обозначающий техногенное месторождение; т - индекс варианта параметра формирования и использования техногенного месторождения; У'ит ~ объем формирования и использования техногенного месторождения, м3/год; Ц( - рыночная цена рассматриваемого полезного компонента, руб./м3; ~ эксплуатационные затраты на

техногенное месторождение, руб./м3; - затраты на формирование

техногенного месторождения, руб./м3; _ затраты на содержание

техногенного месторождения, руб./м3; - капитальные затраты на

техногенное месторождение, руб./м3; - удельный экологический ущерб, ранее не учитываемый при определении размера затрат, руб.; <хс - коэффициент дисконтирования затрат, доли ед.; - коэффициент дисконтирования издержек, доли ед.

Приведенная модель реализуется с учетом ограничений. 1. Экологическое. Средний ущерб, наносимый природной среде за период реализации проекта, должен быть меньше, чем ущерб па начало реализации проекта:

где ~ экологический ущерб, наносимый окружающей среде при

формировании, содержании и эксплуатации техногенных месторождений, руб./год.; и0 - экологический ущерб на начало реализации проекта, руб./год; £ -время, год.

где 5К(П - используемые площади под техногенными месторождениями на конец реализации проекта, м2; - используемые площади под техногенными месторождениями на, начало реализации проекта, м2.

(10)

2. Экологическое. Недопустимость увеличения площади

используемых земель:

(И)

3. Технологическое. Объем используемых техногенных ресурсов с учетом коэффициента потенциального роста потребности должен быть меньше или равен объему потребности в этих ресурсах, складывающихся на данной территории:

, (12) ,

х ь г

где У0 - объем потребности в ресурсах текущего года, м3/год; к - коэффициент ; потенциального роста потребности в сырье, доли ед.; í - индекс года.

4. Экономическое. Эффективность затрат:

з?Гш) ос{ ^

где Ь - норма рентабельности, доли ед.

В представленной модели переменными параметрами являются объем добычи из техногенного месторождения, распределяемый по годам между отобранным перечнем техногенных месторождений. Также переменными являются удельные затраты и ущербы, которые зависят от технологических параметров ведения горных работ при целесообразности их изменения.

Данный подход позволяет оценить и выбрать конкретные варианты месторождений, виды ресурсов для формирования и использования техногенных месторождений, характеризующиеся конкретными параметрами.

В случае многокомпонентного месторождения расчеты проводятся по всему комплексу полезных ископаемых, которые традиционно сопутствуют друг другу. В таком случае в экономико-математической модели будет добавлен дополнительный параметр - суммирование по видам конкретных природных ресурсов.

Реализация проекта формирования техногенных месторождений должна основываться на использовании предложенного механизма поэтапного принятия решений и оценки эколого-экономической эффективности. Механизм представлен в виде поэтапной блок-схемы, основанной на трех частях (рис.2).

- 1. Апали1 тсичсппии рпиния отрасли НГМ и и\ прпгшмя -

1 ^ ч ч ч

2.Минерально-сырьевая база З.Нормативная база 4.Экодогическая обстановка 5.Спрос на сырье 6. Предложение сырья 7.Цена на сырье й. Количество предприятий 9. Наличие на месторождениях попутных полезных ископаемых

20.Расчет критерия эколого-экономической эффективности формирования ТМ

К ( 3?£т + 4т + 3?£т + »ЙЛ) + 3£т] «;

• тах

21. Эколого-экономически обоснованное формирование техногенных месторождений

Рис. 2 Мехапизм эколого-экономического обоснования формирования и использования техногенных месторождений

Первая часть - аналитическая. На первом этапе изучаются тенденции развития отрасли нерудных строительных материалов и прогнозы ее развития. Со второго по девятый этапы анализируются минерально-сырьевая база, нормативная база, экологическая обстановка в регионах расположения предприятий, спрос на сырье, предложение сырья, ценовая политика, рассматриваются предприятия-потребители и предприятия-производители, наличие на месторождениях попутных полезных ископаемых. Заключительным этапом первой части выступает десятый, где на основе вышеописанных факторов производится выбор региона и составляется перечень доступных месторождений для формирования техногенных месторождений или вовлечения в хозяйственный оборот уже имеющихся (в случае функционирования проекта).

Во второй части механизма предлагается инструментарий для обоснования рациональности проекта, который основан на сравнении проекта формирования и использования техногенных месторождений с проектом освоения нового месторождения. На 11-м этапе сравниваются экологические ущербы от проектов, в случае выполнения данного условия, на 12-м этапе формируется перечень экологически приемлемых ресурсов для формирования техногенных месторождений. Если 11-е условие не выполняется, происходит возврат на 10-й уровень, где подбираются другие месторождения или следующий по значимости регион. Значимость региона оценивается экспертным путем. 13-й этап заключается в учете экономической значимости проекта, который выполняется путем сопоставления возможных доходов от использования сырья техногенных месторождений с доходами в случае ввода в эксплуатацию нового месторождения. Далее, на 14-м этапе перечень приемлемых месторождений обновляется с учетом их соответствия экономическому аспекту. В случае невыполнения условия происходит возврат на 12 уровень, где осуществляется переход к новому объекту в соответствии с перечнем экологической значимости. На следующем, 15-м этапе, рассчитывается инфраструктурный критерий, после чего на 16-м этапе

20

оценивается весомость каждого месторождения в общем перечне с учетом инфраструктурного критерия. Итогом второй части механизма становится перечень ранжированных ресурсов с учетом экологических, экономических взаимосвязей и инфраструктурной составляющей.

Третья часть механизма посвящена эколого-экономическому обоснованию эффективности формирования техногенных месторождений нерудных строительных материалов. 18-м этапом задаются параметры формирования техногенного месторождения, где основными переменными становятся затраты в зависимости от выбранного метода формирования и объемы техногенных образований. Далее, на 19-м этапе проверяется соответствие ограничениям модели. В случае невыполнения условий ограничений, подбираются другие параметры и методы формирования техногенных месторождений. Заключительным, 20-м этапом производится расчет по эколого-экономической модели и на 21-м этапе принимается решение о формировании техногенных месторождений.

Представленный механизм с целью апробации был использован на ЗАО «Евробетон» и ОАО ХК «СДС-уголь». Для горнодобывающих предприятий компании ЗАО «Евробетон» предложены рекомендации по повышению эффективности использования минерального сырья из отрабатываемых месторождений, результатом которой стало снижение огходоемкости производства и выпуска продукции на 14%.

ОАО ХК «СДС-уголь» предложен проект формирования техногенных месторождений мощностью от 500 тыс. м3 путем послойного складирования отходов вскрыши и углеобогащения предприятий Истокского и Кедровско-Крохалевского угольных месторождений. Предложенный вариант позволит ежегодно перерабатывать более 200 тыс. т ресурсов из сформированных техногенных месторождений с производством до 100 тыс. м3 в год аглопорита. При этом величина расчетной эколого-экономической эффективности проекта составит 0,18 при соблюдении региональных экологических ограничений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполненных в диссертационной работе исследований решена актуальная научная задача повышения эколого-экономической эффективности функционирования предприятий нерудных строительных материалов на основе использования техногенных месторождений, формируемых в процессе ведения горных работ с целью ресурсосбережения и рационального использования полезных ископаемых.

Основные выводы и рекомендации, полученные лично автором, заключаются в следующем:

1. Вскрышу, вмещающие породы и прочие отходы горного добывающего производства нерудных строительных материалов, содержащие полезные компоненты, необходимо складировать с учетом возможного их дальнейшего использования послойно и селективно в техногенные месторождения исходя из предложенной систематизации ресурсов отложенного спроса.

2. Принимать решение о выборе предприятия, отличающегося возможностью формирования и использования техногенных месторождений, необходимо посредством предложенного инструментария учета эколого-экономических взаимосвязей и инфраструктурной составляющей, основанного на сравнении проекта формирования техногенных месторождений с проектом освоения нового месторождения.

3. Для оценки эколого-экономической эффективности формирования и эксплуатации техногенных месторождений нерудных строительных материалов целесообразно применять разработанную экономико-математическую модель, учитывающую параметры принимаемых технологий ведения горных работ.

4. Предложен механизм эколого-экономического обоснования формирования техногенных месторождений, который основывается на разработанном инструментарии сравнительного анализа и модели эколого-экономической оценки эффективности их формирования и эксплуатации.

22

5. Представленный механизм с целью апробации был использован на предприятиях отрасли нерудных строительных материалов, входящих в компанию ЗАО «Евробетон», а также горных предприятий ОАО ХК «СДС-уголь». Рекомендованные проекты позволят значительно повысить эколого-экономическую эффективность производства.

Основные положения диссертационной работы изложены в следующих работах:

1. Трапизанян Е. А., Петров И. В., Лаышна В. В. Анализ структуры и калькуляция себестоимости нерудных строительных материалов // Научный вестник МГГУ. - 2010. - № 7. - С. 45-49.

2. Lashina V.V., Petrov I.V. Eine Analyse der Maßnahmen zur Emissionssenkung der Zement Industrien in der Russischen Föderation und in Deutschland. Beiträge zur internationalen studentischen Konferenz in deutscher Sprache „Klimaschutz und Veränderungen des Klimas im 21. Jahrhundert". 22-24 September 2011. Novosibirsk., С. 56-58.

3.Лашина В. В., Петров И. В., Петрова А. И. Загрязнение атмосферы при производстве цемента и опыт по снижению выбросов углекислого газа на предприятиях цементной промышленности Германии и России // Научный вестник МГГУ. - 2011. - № 12 (21). - С. 26-33.

4. Лашина В.В. Эколого-экономические аспекты разработки обводненных месторождений. Электронный сборшгк материалов XIX международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов -2012». http://lomonosov-msu.ru/archive/Lomonosov 2012/index.htm

5. Одабаи-Фард В.В., Петров И.В. Как решаются вопросы экологии в Германии при разработке месторождений нерудного сырья // Строительные материалы. - 2012. -№ 9. - С. 52-54.

6. Одабаи-Фард В.В., Буткевич Г.Р. Проблемы разработки обводненных песчано-гравийных месторождений // Горная промышленность. - 2012. - № 4, С.112-113.

7. Одабаи-Фард В.В., Петров И.В. Нормативно-правовая база формирования техногенных месторождений и их использования в целях улучшения экологической обстановки в стране // Материалы XV конференции «Технология, оборудование и сырьевая база горных предприятий промышленности строительных материалов». - М., 2012. - С. 242-245.

8. Лашина. В.В., Петрова А.И. Система экологического менеджмента на предприятиях по добыче сырья для производства строительных материалов// ; Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2012. - № 11. - С. 304 -308.

9. Лашина В.В., Петрова А.И. Анализ экологических аспектов развития цементного производства в РФ// Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2013. - № 3. - С. 390-393.

10. Одабаи-Фард В.В. Механизм эколого-экономической оценки и выбора варианта формирования и эксплуатации техногенных месторождений нерудных строительных материалов// Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2013. - № 6. - С. 383-386.

11. Одабаи-Фард В.В. Принцип систематизации попутных техногенных ресурсов месторождений по добыче нерудных строительных материалов исходя из качественного состава горной массы и прогнозируемого на нее спроса // Научный вестник МГГУ. - 2013. - № 10 (43). - С. 3-7.

12. Буткевич Г .Р., Одабаи-Фард В.В., Петров И.В. Заявка № 2012148914 на получение патента на изобретение в ФИПС от 19.11.2012 на тему «Способ образования техногенного месторождения».

Подписано в печать 13.11.2013. Формат 60x90/16. Бумага офсетная 1,0 п. л. Тираж 100 экз. Заказ № 2729

янтамискиникш и I исУДЛРСТВЕННОГО ГОРНОГО УНИВЕРСИТЕТА

Лицензия на издательскую деятельность ЛР № 062809 Код издательства 5X7(03)

Отпечатано в типографии Издательства Московского государственного горного университета

Лицензия на полиграфическую деятельность ПЛД№ 53-305

119991 Москва, ГСП-1, Ленинский проспект, б; Издательство МГГУ; тел. (499) 230-27-80; факс (495) 737-32-65