Экономика и менеджмент Книга 1. Основы экономики горного производства

Проекты строительства предприятий обычно содержат гра­ фик освоения проектной мощности предприятия по годам пе­ риода t0CB (например: 1-й год после сдачи в эксплуатацию - 40 % проектной мощности, 2-й год —75 %; 3-й год —90 %; 4-й год —100 %).

Экономические показатели предприятия в первые годы после сдачи в эксплуатацию зависят от темпов освоения проектной мощности. Поначалу неудовлетворительные, они улучшаются год за годом. Нередко бывает, что срок освоения запроектиро­ ванных экономических показателей еще больше, чем срок ос­ воения им проектной мощности. Типичны и случаи, когда за­ проектированных показателей прибыли, себестоимости, рента­ бельности, производительности труда предприятие вообще так и не достигает. Главной причиной этого является низкое качество проектных расчетов, выполняемых нередко с большой идеали­ зацией реальных производственных условий. Для устранения этих недостатков необходимо повышение материальной ответ­ ственности проектантов за достижение предприятием запроек­ тированных экономических показателей.

ПЕРИОД СТАБИЛЬНОЙ РАБОТЫ ГОРНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

С момента освоения запроектированной мощности предприятие вступает в этап нормальной эксплуатации с более или менее стабильными условиями и показателями. Его называют также этапом осуществления добычных работ, хотя деятельность гор­ ного предприятия в этот главный период отнюдь не сводится только к ним.

Основной целью эксплуатации горного предприятия являют­ ся выемка полезного ископаемого из земных недр и доставка его к пунктам отгрузки потребителям.

На данном этапе обычно не ставится целью существенное улучшение качественных характеристик природного сырья. В подземных условиях это обошлось бы довольно дорого. Как правило, выгоднее повышать качество добытой горной массы позднее, на специализированных обогатительных установках, сооружаемых на поверхности. В процессе добычных работ важ­ но, по возможности, не ухудшать природные качества полезного ископаемого, т.е. не допускать разубоживания руды породами. К сожалению, и это минимальное требование не всегда выпол­ нимо технологически. Поэтому качество добытого сырья неред­ ко оказывается худшим, чем оно было в его природном состоя­ нии, именно за счет процессов разубоживания.

Собственно добычной процесс (выемка полезного ископае­ мого в очистных забоях) сопровождается многими обеспечи­

вающими его вспомогательными процессами. Это — энерго­ обеспечение, проветривание выработок, водоотлив, поддержа­ ние горных выработок, ремонт и замена изношенного оборудо­ вания, работы по технике безопасности и охране окружающей среды и ряд других. На шахтах значительную часть этих работ приходится проводить в подземных условиях.

Месторасположение полезных ископаемых в глубине недр создает особенно тяжелую "нагрузку" на экономику горных пред­ приятий. Производственные коммуникации шахт приходится создавать и поддерживать в сложных подземных условиях. Это обходится намного дороже, чем на земной поверхности. Да и перечень производственных коммуникаций и служб, необходи­ мых руднику, обширней, чем на большинстве других предпри­ ятий (водоотлив, обеспечение забоев свежим воздухом, тепло­ вые воздействия на рудничную атмосферу и т.п.). Все это зна­ чительно повышает общие затраты на шахтах, да и на карьерах. Затраты на выемочные работы в очистных забоях шахты обычно составляют не более 25 % всех ее эксплуатационных затрат. Рас­ ходы на вспомогательные и обслуживающие процессы в 3 раза выше. При открытом способе добычи на операции с вскрыш­ ными породами затрачивают значительно больше средств, чем на выемку полезного ископаемого.

Наличие большого числа процессов нередко приводит к внутренней диспропорции отдельных звеньев технологической цепочки предприятия. Большинство их связаны между собой жесткими технологическими связями. И если одно-два звена этой цепочки имеют меньшую производительность, чем осталь­ ные, снижается мощность горного предприятия в целом. Работа

инженерно-экономических служб предприятия во многом на­ правлена на выявление и эффективное устранение узких мест технологической цепочки предприятия с целью улучшения его экономических показателей.

Еще одна особенность горно-добывающих предприятий - непрерывное перемещение основных рабочих мест (забоев) по территории поляРабочие места предприятий большинства Других отраслей стационарны, неподвижны. Рабочие места гор­ ного предприятия находятся в непрерывном движении, пере­ мещаясь в зоны с совершенно различными горно-производст­ венными условиями. Забои связаны с конечным пунктом от­ грузки Продукции потребителю десятками различных производ­ ственных коммуникаций. При перемещении забоя происходит их непрерывная перестройка. Стабильность производственного процесса не достигается ^ этих условиях автоматически, раз на­ всегда. Она требует непрерывного проведения специальных мер. Их изыскание и осугцестддение —одна из главных задач инже­

нерного персонала горного предприятия. Оценку наивыгодней­ ших вариантов осуществляют работники экономических служб.

Итак, непрерывные перемещения забоев по территории поля постоянно ломают установившуюся соразмерность отдельных технологических звеньев. Эти перемещения сопровождаются постоянной перестройкой сети горных выработок. Горные рабо­ ты на предприятии продвигаются в глубь земных недр. Сеть транспортных и вентиляционных выработок становится протя­ женнее. Соответственно снижается их пропускная способность. С изменением горно-геологических условий ухудшаются добыч­ ные возможности самих очистных забоев. По мере углубления горных работ усложняются условия их проведения: растут гор­ ное давление, температура и газосодержание окружающих по­ род, увеличиваются объемы подаваемого в шахту воздуха. Сни­ жается нагрузка очистных забоев и предприятия в целом. Все вместе взятое ухудшает экономические показатели.

—Как живете?

—Спасибо, средне: хуже, чем вчера,

но лучше, чем завтра.

Умеренный оптимист

Таким образом, если не принимать контрмер, то со временем происходит неизбежное снижение мощности и ухудшение эко­ номических показателей работы горного предприятия.

Чтобы этого не происходило, необходимо регулярное прове­ дение специальных технических мер. Инженерное их содержание может быть весьма разным. Цель же проведения таких мер всегда одна —сохранить мощность предприятия, по меньшей мере, на прежнем уровне и, по мере сил, предотвратить падение его эко­ номических показателей. Это называется воспроизводством мощ­ ности действующего предприятия. Задача своевременного вос­ производства мощности относится, наряду с собственно добычей МС, к числу важнейших забот руководства горного предприятия.

Значительная часть таких мер осуществляется за счет капи­ тальных вложений. Таким образом:

• капитальные вложения необходимы горному предприятию даже для простого поддержания ранее достигнутого уровня добы­ чи, не говоря уже о его повышении;

• строительные работы капитального характера отнюдь не завершаются на горном предприятии в год сдачи его в эксплуата­ цию. Строительный процесс продолжается на действующем пред­ приятии в течение многих десятилетий его эксплуатации.

Вложения капитала осуществляются лишь тогда, когда расче­ тами доказана их экономическая эффективность. В данном слу­

чае она весьма специфичная. На деле, мы идем на вложение средств, н е д а ю щ и х ни прироста мощности, ни улучше­ ния экономики предприятия! Однако здесь следует говорить об эффективности п о д д е р ж а н и я мощности предприятия. Этот эффект выражается тем, что если не принять мер по под­ держанию мощности предприятия, она снизится, а экономические показатели ухудшатся. Сопоставлением именно с таким вариан­ том развития событий и рассчитывается эффект от мер по под­ держанию мощности горного предприятия.

Для большинства горно-добывающих отраслей действительно характерны большие объемы необходимых капитальных вложе­ ний, направляемых на простое поддержание ранее достигнутого уровня добычи. Вскрытые горными выработками запасы быстро отрабатывают, что требует своевременной подготовки новых. Эти процессы происходят в течение всего срока службы горного предприятия. Особенно велики затраты на проведение таких работ при подземном, шахтном способе добычи. Суммарная ве­ личина этих вложений за весь срок службы шахты обычно на­ много превышает начальные капиталовложения, затрачиваемые на строительство новой шахты. По мере углубления горных ра­ бот на шахте затраты на ее поддержание растут. Капитальные работы по текущему поддержанию мощности шахты финанси­ руются самой шахтой, без привлечения средств извне - за счет средств амортизационного фонда.

По прошествии нескольких лет эксплуатации введенные строителями очистные забои и блоки выбывают после отработ­ ки запасов, и добычные работы должны быть перенесены в но­ вые очистные забои, блоки, горизонты и пласты. Подготовка этих запасов по существу такое же горно-капитальное стро­ ительство, как и нарезка "стартовых" запасов рудника. Иного разумного варианта здесь просто не дано: ведь было бы явно нелепым разрезать в с е поле густой сетью выработок сразу в период строительства нового предприятия в расчете на десятки лет его последующей эксплуатации (и поддерживать эту сеть в течение всего этого периода!). Поэтому процесс строительства горных выработок не прекращается на горном предприятии в те­ чение почти всего срока его эксплуатации. Финансирование гор­ но-капитальных работ на действующих предприятиях осуществ­ ляется обычно по целому их комплексу, связанному с подготов­ кой нового горизонта.

По истечении 12—15 лет эксплуатации относительно простые меры по поддержанию мощности горного предприятия уже пе­ рестают давать большой эффект. Да и сама технологическая система предприятия морально устаревает. Это относится и к инженерным идеям; заложенным два десятилетия назад проек-

тировщиками. Горное предприятие обычно служит долго —30- 40 лет и более. Естественно, что за такой срок в научно-тех­ ническом мире изменяется слишком многое. "Длинные волны" цикла коренного обновления технологий составляют 15—20 лет. Проработавшая столько лет технология нуждается в коренном из­ менении, полной замене на новую. Такая радикальная и весьма капиталоемкая технологическая перестройка предприятия имену­ ется реконструкцией. Периодическая, каждые 12—15 лет, реконст­ рукция —необходимое звено технической политики. Она обеспе­ чивает комплексное, наиболее взаимоувязанное и радикальное обновление технологии производства на предприятии. По вели­ чине капитальных затрат и длительности (3—5 лет) реконструк­ ция действующего предприятия сопоставима со строительством нового, но все же выгоднее этого последнего. Работы по рекон­ струкции выполняются по отдельному проекту реконструкции предприятия. Нередко их приурочивают к моменту переноса гор­ ных работ в новые, более глубокие пласты и горизонты.

Нетрудно заметить, что анализ содержания этапа нормальной эксплуатации tHэ привел нас к выделению внутри ряда более ко­ ротких циклов с их собственными этапами. Оказалось, что прин­ ципиальная схема жизненного цикла изображена на рис. 3.6 в упрощенном виде. На самом деле, на протяжении жизненного цикла предприятия "малые" этапы угасания и обновления про­ исходят неоднократно без замены рассматриваемого объекта новым. Полный жизненный цикл предприятия в действитель­ ности состоит из серии аналогичных "малых" циклов. И каждый из них включает этапы создания отдельных блоков предпри­ ятия, освоения созданных мощностей, стабильной их работы и угасания. А когда угасание становится более нетерпимым, осу­ ществляют меры по воспроизводству сношенных объектов, и все начинается сызнова.

Капитальное строительство на уже действующих горных пред­ приятиях рассматривается как особый вид хозяйственной дея­ тельности шахты или карьера. Оно имеет свой учет и отчетность, свои источники финансирования, как и основная деятельность предприятия по добыче полезных ископаемых. За счет средств капитального строительства (амортизационных отчислений и при­ были) предприятие осуществляет, в частности, проходку капи­ тальных, наиболее дорогостоящих горных выработок. Другую их часть, имеющую менее капитальный характер и менее длитель­ ные сроки поддержания, проводят за счет себестоимости.

В заключение отметим, что эффективность добычных работ зависит от качества ранее выполненной разведки поля. Любое шахтное поле неоднородно по своим геологическим характери­ стикам. Они изменчивы даже в пределах отдельных участков

Но добыча не завершает последовательность процессов, ко­ торым подвергается минеральное сырье на длинном пути от недр до реализации. Чтобы довести качество МС до уровня тре­ бований потребителей ("потребительских кондиций"), его под­ вергают переработке путем серии переделов.

Главная цель переработки минерального сырья —преобразо­ вание свойств и потребительского качества минерального сырья согласно требованиям потребителей.

Преобразования затрагивают как натуральный состав сырья, так и его физико-химические свойства. В простейшем случае - это дробление, измельчение и сортировка сырья. Этими средст­ вами достигают однородности сырья для последующего переде­ ла по одному из признаков, например крупности. Более слож­ ные процессы переработки направлены на улучшение качества добытого сырья (повышение содержания полезного компонента и удаление вредных либо посторонних примесей). Этот тип пе­ реработки называют обогащением минерального сырья.

Важной задачей процессов обогащения является также разде­ ление полезных компонентов, содержащихся в комплексных рудах. В ряде случаев, особенно в цветной металлургии, обога­ щение играет особенно важную роль: выплавка металла из необогащенных руд может быть технически неосуществима.

Переработка связана с процессами добычи руды, получая на свой "вход" сырье, от регулярности подачи и качества которого зависят экономические показатели обогатительной фабрики. Из­ начальное, природное качество добываемого сырья может быть весьма разным, даже если оно добывается одним рудником. Так, железные руды в странах СНГ, поступающие на обогащение, имеют содержание железа от 16 до 45 %. Поставщику проще от­ пускать добытое сырье таким, каким оно поступает из забоя. Но обогатителей и потребителя-металлурга не интересуют условия добычи в забоях, они нуждаются в сырье достаточно стабильного и возможно лучшего качества и предъявляют к поставляемой им руде жесткие требования. Интересы работников "горного цеха" и обогатительной фабрики в этом случае могут быть прямо проти­ воположными. Поставщик предпочитает не тратить лишних де­ нег на обеспечение стабильности качества выпускаемого им сы­ рья. Но обогатители заинтересованы именно в такой стабильно­ сти. Согласования этих интересов достигают, в первую очередь, чисто экономическими стимулами и санкциями. В конечном сче­ те оба участника этой "рыночной игры" рассчитывают, ч т о каж­ дому выгоднее: взять на себя заботу о стабилизации качества ру­ ды либо платить за нее работникам горного цеха.

В итоге обогатительных процессов состав минерального сы­ рья радикально изменяется. Так, содержание железа в концен­

тратах, по сравнению с поступившей на обогащение рудой, по­ вышается в среднем в 2 раза, цинка —в 20—25 раз, свинца —в 30—50 раз, олова — в 150—200 раз при обогащении оловянных руд, в 700—1000 раз при обогащении оловоносных песков и в 1500—2000 раз при обогащении танталсодержащих руд. В итоге количество полученного продукта при обогащении железных руд в среднем составляет около 40 %, руд цветных металлов —деся­ тые доли и единицы процента от переработанного. Отсюда - два важных следствия. Первое —трудно избежать значительных потерь полезного компонента при существующих технологиях обогащения. Масштабы этих потерь в среднем составляют, %: апатиты - 8, медно-никелевые руды - 10-13, уголь - 15, свин­ цово-цинковые руды —20, железные руды - 25, оловянные ру­ ды —35, фосфориты —39. Второе —громадные объемы отходов обогащения ("хвостов") достигают 60-99 % исходного количест­ ва сырья. Это, с одной стороны, создает предпосылки для ши­ рокого использования этих отходов, но одновременно рождает проблемы их складирования, обезвреживания и охраны окру­ жающей среды.

Все эти особенности сказываются на экономических показа­ телях процессов переработки. Она требует крупных капитало­ вложений в создание основных фондов обогатительных фабрик (стоимость этих основных фондов в железорудной отрасли пре­ вышает стоимость ее карьеров и шахт). А на строительство но­ вых хвостохранилищ в цветной металлургии расходуется до 3040 % общих капиталовложений в обогащение руд.

Наиболее дорогостоящей операцией обогащения является измельчение руд. На ее долю приходится до 50-70 % всех рас­ ходов по переделу "обогащение".

КО М ПЛЕКСНОЕ ИСПО ЛЬЗО ВАНИЕ П О ПУТНЫ Х И ВТОРИЧНЫ Х

М ИН ЕРАЛЬНЫ Х РЕСУРСОВ

Наряду с основными, профильными для предприятия видами минерального сырья, месторождения полезных ископаемых всегда содержат много других компонентов. Их извлечение за­ частую возможно и целесообразно, хотя они и не считаются для данного предприятия ведущими. Эти компоненты именуют по­ путными.

При производстве и потреблении основного и попутного ми­ нерального сырья образуются всевозможные отходы. Под ними понимают неиспользуемые остатки, в данном виде не обла­ дающие должными потребительскими свойствами. Содержащее­ ся в отходах минеральное сырье считают вторичными минераль­ ными ресурсами (BMP). Ту часть BMP, которую будут использо­

вать, называют вторичным сырьем. Другую их часть, использо­ вать которую невозможно либо нецелесообразно, составляют

потери.

Экономически оправданное извлечение попутного сырья и снижение потерь минеральных ресурсов на всех стадиях цикла представляют собой одну из важнейших проблем предприятий горного профиля.

Отходы возникают на всех фазах и этапах промышленного освоения минерального сырья. Масштабы их образования обу­ словлены качеством исходного сырья, условиями его залегания и применяемыми технологиями добычи, переработки и исполь­ зования МС.

Для получения из вторичного сырья полезного компонента необходима специальная, "вторичная" его переработка, созда­ ние соответствующих технологий и немалые средства. Полу­ чаемая при этом продукция вторичной переработки вовсе не обязательно совпадает с основной, традиционной продукцией предприятия. Использование вторичного сырья резко снижает потери.

Конкретные виды BMP очень разнообразны и дают широкую возможность промышленного их использования.

Объемы добываемой в странах СНГ горной массы к настоя­ щему времени достигли 15 млрд т в год. Практически исполь­ зуют не более 40 % этих объемов. Остальные 8 -9 млрд т идут в отходы, их складируют в отвалах на поверхности, занимая зна­ чительные площади плодородных земель. Около 80 % всех отхо­ дов образуются на угольных и металлургических предприятиях. Всего же в отвалах горно-добывающих и перерабатывающих предприятий накоплено около 60 млрд т вскрышных и скаль­ ных пород и отходов обогащения.

Одним из, казалось бы, наиболее естественных способов ис­ пользования горных пород является складирование их в недрах для закладки выработанного пространства и поддержания кров­ ли в забоях. Однако этот способ дорог. Главное же заключается в том, что при этом полностью теряются попутные продукты, содержащиеся в породах. А эти породы нередко содержат ши­ рокий комплекс сопутствующих полезных ископаемых — огне­ упорные, строительные, бентонитовые и керамические глины, песок, карбонатное сырье, скальные породы, горючие сланцы, графит, самородную серу. Альтернативный вариант - выдача породы на поверхность с последующей ее переработкой и ис­ пользованием. Наиболее широко эти породы применяют в строи­ тельной индустрии. Однако на сегодняшний день потребляют только несколько процентов от всего выдаваемого на поверх­ ность объема горных пород.

Важным попутным продуктом при угледобыче является вы­ даваемая на поверхность шахтная вода. Объем шахтных вод за­ висит от водообильности месторождений: на шахтах Подмос­ ковного бассейна — 12 м3/т, Донецкого — 3 м3/т и т.п. Сток сильно минерализованных вод составляет ежегодно 1 млрд м3, или 44 % общего объема сточных вод угольных предприятий в странах СНГ. Для использования этих вод необходима их очи­ стка. Если же ее не производить, мы теряем не только возмож­ ность потребления этих вод, но и наносим ущерб природной среде.

Еще одним важным попутным продуктом угледобычи явля­ ется содержащийся в угольных пластах метан. На каждую добы­ тую шахтным способом тонну угля в атмосферу выбрасывается 10—40 м3 метана. Лишь ничтожно малую его часть используют как местное топливо, хотя по своим свойствам метан мало чем отличается от высокоценного природного газа. Метанообильность разрабатываемых угольных пластов ежегодно растет по мере углубления добычных работ.

В черной металлургии перерабатывают ежегодно более 2 млрд т рудных и нерудных материалов. Отходы образуются прежде всего при добыче руд открытым способом. Но и каждый металлургический завод выбрасывает на каждый миллион тонн выплавленной стали, тыс. т: шлаков —800, пыли - 100 и шла­ мов —30. В целом же предприятия черной металлургии в стра­ нах СНГ ежегодно выдают более 78 млн т шламов, из которых используют лишь 44 млн т.

Особое место занимает проблема комплексного использова­ ния отходов, получаемых при переработке бокситов, - так на­ зываемых красных шламов. Громадные их залежи накопились и ежегодно нарастают в окрестностях алюминиевых (глинозем­ ных) заводов. Между тем, красные шламы содержат, %: железа 30-33, оксида алюминия —до 12—30, диоксида титана —2—4, оксида ванадия —0,2, а кроме того цирконий, галлий, ниобий, скандий, редкоземельные элементы. Концентрация ценных ком­ понентов в шламах достаточна для их промышленного извлече­ ния. В отвалах и хвостохранилищах предприятий скопилось та­ кое количество подобных "пустых" пород, что это дает возмож­ ность рассматривать их в качестве особых, техногенных (создан­ ных не природой, а деятельностью человека) "месторождений" ценных полезных ископаемых.

Утилизация отходов позволяет существенно повысить при­ быльность горных предприятий. Ведь затраты на производство продукции из вторичных минеральных ресурсов обычно бывают ниже, чем на аналогичную продукцию, вырабатываемую спе­ циализированными предприятиями из первичного сырья. По­