Экономическая эффективность реализации новых нормативных требований по вскрытию и подготовке склонных к самовозгоранию угольных пластов

Экономическая эффективность реализации новых нормативных требований по вскрытию и подготовке склонных к самовозгоранию угольных пластов

Е.Л. Варфоломеев, научный сотрудник И.Л. Борисов, ведущий технолог

А.Ю. Михайлов, ведущий технолог, Институт угля Федерального исследовательского центра угля и углехимии Сибирского отделения Российской академии наук (ИУ ФИЦ УУХ СО РАН)_

Приказом «Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору» от 19 ноября 2013 г. № 550 утверждены «Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности в угольных шахтах» [1]. В соответствии с ними с 18.05.2014 г. вскрытие и подготовку пластов угля, склонных к самовозгоранию, требуется осуществлять исключительно горными выработками, пройденными по породам. До настоящего времени развитие шахтного фонда угольной отрасли России осуществлялось за счет ввода новых объектов, горные выработки которых проводились исключительно по углю. У работников угольных компаний сложилось твердое убеждение в том, что использование выработок по породе неприемлемо с экономической точки зрения и приведет к недопустимому росту себестоимости добычи. В связи с этим угольные компании уже изыскивают различные пути, позволяющие «обойти» новые требования «Правил безопасности...». Однако на вопрос о том, насколько верна эта точка зрения, может дать ответ только технико-экономический анализ, который, насколько можно судить по литературным источникам, пока вообще не проводился.

Поскольку оценка эффективности разработки угольных месторождений подземным способом, вскрытых полевыми горными выработками может быть выполнена только в применении к конкретным объектам, целесообразно определить экономические последствия введения новых требований «Правил безопасности.» на примере намеченного к освоению участка недр.

В качестве такого участка нами рассмотрен участок Увальный 1-4 Терсинского геолого-экономического района (ГЭР) [2]. К разработке планируется два пласта мощностью от 1,8 до 3,9 м с углами падения до 12°. Промышленные запасы составляют 46,2 млн т. Вскрытие и подготовку пластов угля, согласно «Правилам безопасности.», осуществляют горными выработками, пройденными по породам. Таким образом, вскрытие участка осуществляется тремя наклонными стволами - вентиляционным, путевым и конвейерным, проводимым по породам параллельно напластованию, ниже пласта 66 (рис. 1). Наклонные породные стволы соединяются с пластом этажными квершлагами, обеспечивая бремсберговую схему проветривания. Система разработки -длинными столбами по простиранию с полным обрушением пород кровли. Длина очистных забоев - 200-250 м. Длина выемочных столбов - 1600-3700 м [3].

Капитальные затраты рассчитывались исходя из количества и стоимости основного горно-шахтного оборудования, материалов (табл. 1) и стоимости строительства (табл. 3). Для более точного определения цен на нижеприведенную

продукцию использовалась информация с сайтов заводов-производителей [4, 5, 6, 7, 8, 9], а также из ответов на наши запросы о ценах предприятий на текущий момент времени.

Изучение вопроса о капитальных вложениях при строительстве современных угольных предприятий, в частности расчета инвестиций при освоении Терсинского ГЭР в 2004 г. [10], показало, что основная стоимость приходится на вскрытие и подготовку месторождения, а также на подготовку первого выемочного столба - около 40%. Коммуникации и объекты на поверхности составляют 20% от общей стоимости строительства, подземный транспорт -15%, вентиляция - 10%, водоотлив 3%, техника безопасности 2% , затраты на временные здания и сооружения, непредвиденные и прочие расходы -10%. Объем проходки горных выработок для пуска шахты в эксплуатацию представлен в табл. 2. Стоимость строительства шахты на участке Увальный 1-4 Терсинского ГЭР представлена в табл. 3.

Как правило, себестоимость проведения выработки складывается из затрат на материалы, электроэнергию, амортизацию оборудования и затрат на заработную плату, отнесенных на погонный метр готовой выработки, что может быть некорректным в условиях рыночной экономики. Также необходимо учесть тот факт, что многие угольные предприятия практикуют аутсорсинг. Для более точного определения стоимости проведения погонного метра выработки делался запрос в угольные компании и шахты, шах-тостроительные управления, изучались проекты угольных предприятий и тендеры текущего года на проходку горных выработок. Полученная информация позволила сделать вывод, что средняя цена проведения капитальных горных выработок по породе буровзрывным способом составила 200 тыс. руб/м и 40 тыс. руб/м - стоимость проведения выработки по углю комбайном.

//// //,:V //// Ш Ж' № Ш Ж М/ Ш М Ш Ш ш

- -.

Рис. 1 Схема вскрытия угольных пластов наклонными стволами, проводимыми по породам: 1 - наклонные стволы (вентиляционный, конвейерный, путевой); 2 - этажные квершлаги (вентиляционный и конвейерный); 3, 4 - этажные штреки

SAND VIК

КОНУСНЫЕ ДРОБИЛКИ SANDVIK СЕРИИ СН УСТОЙЧИВЫЙ РЕЗУЛЬТАТ

Специалисты компании "Карьер-Сервис", официального дистрибьютора Sandvik Construction в России, помогут подобрать подходящее дробильно-сортировочное оборудование.

Центральный офис; Санкт-Петербург Представительства: Москва, Петрозаводск, Ростов-на-Дону, Екатеринбург, Кемерово, Хабаровск www.qsspb.ru e-mail: info@qsspb.ru 8

Таблица 1 Основное горно-шахтное оборудование и материалы

Наименование и модель Стоимость един. оборудования, млн руб. Кол-во Общая стоимость, млн руб.

Механизированная крепь МКЮ.4У-18/43 6,8 168 1142,4

Очистной комбайн К750Ю 85,0 1 85,0

Крепь сопряжения штрековая КСПЮ 8,0 2 16,0

Забойный скребковый конвейер «Анжера-38» 200 1 200

Проходческий комбайн КП21-150 55 3 165

Погрузочные машины типа 2ПНБ2У 7,3 3 21,9

Ленточный конвейер ЛА 1200 150 4 600

Ленточное полотно 0,0035/м2 18100 63,4

Установка главного проветривания ВДК-10-40 200 1 200

Подземный дизельный транспорт 30 1 30

Вентиляторы местного проветривания, скребковые конвейера, насосы, трансформаторы, средства автоматизации управления и др*. - - 252,4

Итого 2776,1

* Анализ проектной документации строительства шахт показал, что стоимость указанного оборудования и материалов составляет 10% от общей стоимости.

Экономическая оценка строительства шахты включает расчет технико-экономических показателей, наиболее важными, как известно, являются производительность труда и себестоимость добычи угля. Рост производительности труда за счет использования современных технологий, повышения нагрузки на очистной забой, рациональной организации труда обеспечивает снижение себестоимости добычи 1 т угля.

Как показывает анализ, на многих шахтах России численность работающих в забоях составляет около 50% от списочного состава рабочих [11], в то же время численность работающих на поверхности достигает 30 % и более всего комплекта трудящихся.

Передовой опыт и реальная оценка значения каждого технологического подразделения шахты при отработке пологих угольных пластов указывают на необходимость ориентировки численности и структуры комплекта трудящихся на современные шахты.

Учитывая, что годовая добыча строящейся шахты составит 3 млн т [3], для определения численности трудящихся были рассмотрены современные шахты компании «СУЭК-Кузбасс», оснащенные высокопроизводительным оборудованием, с годовой добычей в 2014 г. около 3 млн т. Это шахты Талдинская-Западная - 1, им. В.Д. Ялевского, Котинская, где численность рабочих по добыче составляет 464, 436, 613 человек соответственно. Анализ основных показателей работы угольной промышленности Кузбасса [12], показал, что для современных предприятий достаточно 10% инженерно-технических работников от числа рабочих по добыче. Таким образом, общая численность трудящихся шахты на участке Увальный 1-4 составит 500 человек, рабочих по добыче - 450 человек. Производительность труда рабочего по добыче в месяц: 3 млн т/12 мес./450 чел. = 555 т/чел.

Таблица 2 Объемы горных работ при подготовке первого выемочного столба

Тип выработки Длина, м Площадь сечения, м2 Крепь Способ проведения

в свету в проходке

Конвейерный ствол 2690 27,5 34,1 металл. арка, бетон БВР

Путевой ствол 2690 24,1 31,6 металл. арка, бетон БВР

Вентиляционный ствол 2690 24,1 31,6 металл. арка, бетон БВР

Конвейерный квершлаг 500 24,1 31,6 металл. арка, бетон БВР

Вентиляционный квершлаг 700 24,1 31,6 металл. арка, бетон БВР

Конвейерный штрек 4350 17,3 17,5 анкерная комбайн

Вентиляционный штрек 3950 15,6 15,8 анкерная комбайн

Монтажная камера 252 17,3 17,5 анкерная комбайн

Демонтажная камера 252 17,3 17,5 анкерная комбайн

Таблица 3 Стоимость строительства шахты

на участке Увальный 1-4 Терсинского ГЭР

Объекты строительства Размер инвестиций, млн руб

Вскрытие, подготовка шахтного поля и выемочного столба 3836,5

Поверхность (освоение территории, коммуникации, здания) 1918,3

Подземный транспорт 1438,5

Вентиляция 959

Водоотлив 287,7

Техника безопасности 191,8

Непредвиденные и прочие расходы 959

Итого 9590,8*

* Для дальнейших расчетов принят размер инвестиций 10 млрд руб.

Себестоимость добычи угля можно оценить по уровню производительности труда [13,14], зависимость между этими показателями установлена еще в начале прошлого века. В целях актуализации данной зависимости были проанализированы показатели работы 53 угледобывающих предприятий Кузбасса за 2014 г. [12]. Результаты анализа позволили установить характер связи между производительностью и себестоимостью (рис. 2). Для уровня месячной производительности 555 т/чел себестоимость составит 1054 руб/т.

6000 -.

I 4000-

Производительность труда рабочего по добыче в месяц, т/чел

Рис. 2 Статистическая зависимость себестоимости добычи угля от производительности труда по Кузбассу за 2014 г.

На основании полученных результатов имеется возможность «укрупненно» рассчитать окупаемость капитальных вложений. В связи с отсутствием информации об инвесторе и схеме инвестирования приведенные расчеты не учитывают условия инвестирования (банковские проценты), а также амортизационные и налоговые отчисления.

Для расчета капитальных вложений темпы проходки выработок по породе и углю принимаются исходя из технических возможностей горно-шахтного оборудования и практического опыта ведения горноподготовительных работ на шахтах Кузбасса и составляют:

- для выработок, проводимых по породе буровзрывным способом, закрепленных металлической рамной крепью с перетяжкой кровли бортов железобетонной затяжкой (наклонные стволы и квершлаги) - 100 м в месяц;

- для выработок, проводимых комбайнами по углю, закрепленных металлической анкерной крепью с перетяжкой металлической сварной решеткой (выработки выемочных столбов) - 300 м в месяц.

Таким образом, попутная добыча начнется при проходке штреков на 4-й год строительства. Добыча «первого» угля из очистного забоя - через 5 лет после начала строительства.

По марочному составу угли участка Увальный 1-4 (ГЖ, Ж) наиболее близки к маркам ОУК «Южкузбассуголь», где средняя отпускная цена одной тонны угля составляет 2616 руб. [12]. В связи с этим цена реализации угля для расчета окупаемости затрат на строительство шахты принимается 2616 руб/т.

Размер капитальных вложений и расчеты основных показателей финансовой деятельности шахты по годам строительства и эксплуатации представлены в табл. 4.

Таблица 4 Стоимость строительства шахты

на участке Увальный 1-4 Терсинского ГЭР

Показатель Годы Итого за период 20162036 гг.

1 - 4 5 6 - 20 21

2016 -2019 2020 2021 -2035 2036

Капитальные вложения, млн руб. по 1500 4000 - - 10000

То же, нарастающим итогом, млн руб. 1500 -6000 10000 - -

Добыча (попутная), млн т. В 2019 г. (0,020) (0,180) по 3,0 1,0 46,2

То же нарастающим итогом 0,020 0,200 45,0 46,2

Себестоимость добычи, руб./т - - 1054 1054

Цена реализации угля, руб. 2616 2616 2616 2616

Прибыль, млн руб. 52,3 470,9 70290 1562 72375,5

То же, нарастающим итогом, млн руб. 52,3 523,2 70813,2 72375,2

Окупаемость капитальных вложений определялась наличием прибыли. Рассчитанный таким образом срок окупаемости составит 6 лет, т.е. в начале 2022 г. размер дохода превысит капитальные вложения (рис. 3).

Рис. 3 Статистическая зависимость себестоимости добычи угля от производительности труда по Кузбассу за 2014 г.

Полученные технико-экономические показатели шахты с запасами 46,2 млн т, применяющей отечественное горно-шахтное оборудование и вскрытой полевыми горными выработками, свидетельствуют об ее эффективности (месячная производительность - 555 т/чел превышает среднюю по Кузбассу в 2 раза) при условии добычи не менее 3 млн т в год высококачественного угля марок Г, ГЖ и сроком эксплуатации не менее 10 лет. Однако срок окупаемости при разработке угольных пластов с проходкой вскрывающих выработок по породе увеличивается в 2-3 раза по сравнению с вскрытием по углю.

Таким образом, бытующие в настоящее время в угольных компаниях сомнения об экономической возможности реализации новых требований «Правил безопасности.» являются ошибочными, и органы государственного управления и надзора в сфере недропользования должны пресекать все попытки недропользователей уклониться от их исполнения.

Работа выполнена при финансовой поддержке проекта РФФИ 13-05-98030 р_сибирь_а «Укрепление сырьевой базы угольной промышленности Кузбасса за счет освоения Терсинского геолого-экономического района».

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ИСТОЧНИКИ:_

1. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности в угольных шахтах» Серия 05.Выпуск 40. - М.: Закрытое акционерное общество «Научно-технический центр исследований проблем промышленной безопасности», 2014. - 200 с.

2. Клишин В.И., Федорин В.А., Борисов И.Л. Перспективы освоения Терсинского геолого-экономического района Кузбасс // Перспективы инновационного развития угольных регионов России: Сборник трудов IV Международной научно-практической конференции. Прокопьевск, 2014. С. 136 - 140.

3. Варфоломеев Е.Л. Обоснование рациональных параметров систем разработки и выбор горно-шахтного оборудования для очистных и подготовительных забоев участка Увального 1-4 Терсинского геолого-экономического района / Варфоломеев Е.Л., Борисов И.Л., Михайлов А.Ю. // Вестник КузГТУ. - 2015. - №5. - С. 19-24.

4. http://www.yumz.ru (дата обращения:10.09.2015).

5. http://www.angera.ru (дата обращения:10.09.2015).

6. http://www.kopemash.ru (дата обращения:10.09.2015).

7. http://arlite-ural.ru (дата обращения:10.09.2015).

8. http://www.ventprom.com (дата обращения:10.09.2015).

9. http://www.ksht-mining.com (дата обращения:10.09.2015).

10. Обоснование целесообразности освоения нового угленосного района Кузбасса (Терсинского) / Промежуточный отчет о НИР ИУУ СО РАН. Гос.рег. № 0120.0412567 //. Кемерово - 2004. - 88 с.

11. В.Д. Таразанов. Итоги угольной промышленности России за январь-июнь 2015 года // Уголь. - 2015. - № 10. - С.60 - 74.

12. Основные показатели работы угольной промышленности Кузбасса. Сборник. Информационно-вычислительный центр // Кемерово - 2014. - № 12. - С. 69-74.

13. Шаклеин С.В., Писаренко М.В. Нетрадиционные технологии добычи угля - основа интенсивного освоения минерально-сырьевой базы Кузбасса // Горная Промышленность. - 2010. - № 4. - С. 22 - 25.

14. Борисов И.Л. Производительность труда - основной показатель эффективности работы угледобывающего предприятия.//Рациональное освоение недр, 2011. №4. С. 14-15.