WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


 

На правах рукописи

Ткач Сергей Михайлович

КОМПЛЕКСНОЕ ОБОСНОВАНИЕ геотехнологических РЕЗЕРВОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ разработки РУДНЫХ

И РОССЫПНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ кластерного строения

Специальность:

25.00.22 – «Геотехнология (подземная, открытая  и строи­тельная)»

А в т о р е ф е р а т

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

       


Якутск – 2009

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук

Институте горного дела Севера им. Н.В. Черского Сибирского отделения РАН

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

  Батугин Сергей Андриянович

Официальные оппоненты: чл.-кор. РАН, доктор технических наук, профессор 

Яковлев Виктор Леонтьевич

доктор технических наук

Кулаков Геннадий Иванович

доктор технических наук

Матвеев Андрей Иннокентьевич

Ведущая организация:  Институт горного дела ДВО РАН

       Защита состоится 18 ноября 2009 г. в 9 час. 30 мин. на заседании объединенного диссертацион­ного совета  ДМ  003.020.01  в Учреждении Российской академии наук Институте горного дела Севера им. Н.В. Черского Сибирского отделения РАН по адресу: 677018, г. Якутск, проспект Ленина, д. 43.

Факс (4112)33-59-30; E-mail: igds@ysn.ru

       С  диссертацией  можно  ознакомиться  в  библиотеке  ИГДС СО РАН.

       Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просим напра­вить в адрес диссертационного совета ДМ 003.020.01.

       Автореферат разослан «____» ________ 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук   Курилко А.С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Экономика большинства субъектов Российской Федерации, особенно  северных территорий, связана с развитием горнодобывающей промышленности.

       На огромной территории Северо-Востока России, в частности Якутии, при ее недостаточной изу­ченности, разведана и прогнозируется уникальная по масштабам и разнообра­зию минерально-сырьевая база (МСБ). Качество запасов и прогнозных ресурсов многих полезных ископаемых сопоставимо со средним качеством запасов подобного сырья в мире, а в ряде случаев (сурьма, ниобий и др.) превосходят их. Однако, в 90-ые годы прошлого века, в условиях перехода к рыночной экономике, более 50% разведанных запасов основных видов полезных ископаемых оказались неконкурентоспособными к освоению. Оставшиеся рентабельные к разработке участки (блоки) оказались раздробленными, разобщенными, что влечет за собой не только снижение общих запасов месторождений, но и технологические трудности при их освоении.

       В этих условиях большую актуальность приобретает проблема существенного (в 2-3 раза) повышения эффективности освоения минерально-сырьевых ресурсов. Помимо поиска новых, конкурентоспособных месторождений, весьма значительна роль горнодобывающей промышленности в расширении доли активных запасов уже разведанных месторождений за счет разработки и внедрения новых техники и технологий опробования и оценки запасов, добычи и переработки  сырья.

       Проблема повышения эффективности  воспроизводства, использования и сохранения недр особенно актуальна для северо-восточных регионов РФ, в том числе Республики Саха (Якутия) (РС(Я)), вследствие слабой инфраструктурной подготовки территорий, удаленности перерабатывающих производств и потребителей продукции и многих других удорожающих факторов (суровые природно-климатические условия, наличие вечной мерзлоты и т.д.). Для этих регионов минерально-сырьевой комплекс (МСК) еще долгие годы будет определяющим в социально-экономическом развитии.

       Основой диссертационной работы послужили результаты многолетних исследований, выполненных автором в качестве ответственного исполнителя и исполнителя плановых госбюджетных НИР ИГДС СО РАН № гос. рег. 01829004075; 01.960.009246; 01.960.009247; 01.200.115732; 0120.0408610; 01.2.00706516  (1985–2008 гг.); проектов РФФИ «Арктика», № 00-05-96210 (2001-2003 гг.) и «Дальний Восток», № 06-05-96120 (2006-2008 гг.); РНТП РС(Я) (1994-2006 гг.); хозяйственных договоров с Минцветмет, Главалмаззолото, ПГО «Якутскгеология» и др.

Целью работы является повышение эффективности, конкурентоспособности и инвестиционной привлекательности разработки рудных и россыпных месторождений северных и северо-восточных регионов РФ за счет учета особенностей и закономерностей их кластерного строения.

Основная идея работы заключается в выявлении и обосновании геотехнологических резервов повышения эффективности освоения рудных и россыпных месторождений полезных ископаемых кластерного строения за счет повышения точности картирования запасов и горно-геологических условий разработки,  обеспечивающих снижение объемов добычи и переработки некондиционных руд и песков на всех процессах и операциях горного производства при максимальном извлечении из недр полезных компонентов.

       Задачи исследований:

  1. Оценить современное состояние МСБ рудных и россыпных месторождений Северо-Востока РФ (на примере Якутии), условия их эффективного освоения с учетом современных тенденций развития горного дела и выявить основные предпосылки кратного повышения производительности труда (выработки продукции на одного занятого).
  2. Выявить причины случайных и систематических ошибок в подсчете и размещении запасов руд и песков и разработать методы представительного эксплуатационного опробования рудных и россыпных месторождений, обеспечивающих оптимальный уровень достоверности их оценки при разведке и эксплуатационном опробовании.
  3. Исследовать уровни геологической и горно-экономической кластеризации коренных и россыпных месторождений и степень ее влияния на геотехнологические и экономические  аспекты добычи и переработки руд и песков.
  4. Разработать методику оценки характера и степени влияния основных агрегированных (комплексных) факторов (производительности, среднего содержания, коэффициентов извлечения, потерь и разубоживания, цены конечного продукта, совокупных затрат на единицу конечного продукта, вероятности аварийных простоев) на эффективность  горного производства.
  5. Разработать классификацию месторождений кластерного строения на основе нетрадиционного понятия разубоживания руд и песков (геолого-экономического) и выявить основные технологические следствия его учета при разработке.
  6. Обосновать основные геотехнологические мероприятия, направленные на минимизацию объемов добычи и переработки некондиционных кусков и порций руд и песков при максимальном извлечении из недр полезных компонентов. 
  7. Провести анализ современного состояния развития комбинированных геотехнологий в мировой горной промышленности, исследовать и спрогнозировать потенциальные эффективные комбинации известных и новых элементов в создании комбинированных геотехнологий, адекватных условиям освоения рудных и россыпных месторождений кластерного строения. 

Методы исследований. При выполнении работы  использовались методы планирования натурных и лабораторных экспериментов, статистической обработки результатов экспериментальных и опытно-методических работ, математического моделирования, обобщения и синтеза знаний в теории и практике освоения недр, теоретические и графоаналитические методы исследования.

На защиту выносятся следующие основные научные положения:

  1. В условиях удаленности, слабой инфраструктурной подготовки территорий и других удорожающих факторов эффективное освоение минерально-сырьевых ресурсов рудных и россыпных месторождений северных и северо-восточных регионов России, в частности Якутии, не может быть достигнуто без коренных геотехнологических и организационно-технических мероприятий, обеспечивающих кратное (в 2-3 раза) увеличение производительности труда при существенном снижении удельных затрат по конечной продукции.
  2. Кластерное  строение, характерное для большинства рудных и россыпных месторождений, особенно северных и северо-восточных регионов РФ, предопределяет особые требования к их рациональной разработке, направленные на повышение точности прогноза изменчивости горно-геологических условий разработки и минимизацию объемов переработки некондиционных кусков и порций руд и песков на всех процессах и операциях горного производства.
  3. Разработанные методы представительного эксплуатационного опробования рудных и россыпных месторождений, базирующиеся на расчете объемов геологических проб необходимой и достаточной представительности и с учетом характеристик текстуры среды опробования, позволяют существенно повысить точность информации о пространственном распределении количества и качества запасов, главнейших горно-геологических условий добычи и переработки руд и песков, снизить экономические риски горного производства.
  4. Методика комплексной оценки характера и степени влияния основных горно-геологических и других агрегированных факторов на эффективность (прибыльность) горного производства является достаточно эффективным инструментом комплексной системы тактического и стратегического управления как на уровне отдельных действующих, реконструируемых, строящихся и проектируемых горных предприятий, так и на уровне отрасли в регионе, позволяющим принимать стратегические и оперативные решения в условиях изменчивой горно-геологической обстановки и внешней среды при освоении месторождений.
  5. Реализация комплексных геотехнологических мероприятий, направленных на снижение негативного влияния геолого-экономического разубоживания на этапах добычи и подготовки сырья к обогащению,  является одним из главных резервов повышения эффективности освоения рудных и россыпных месторождений кластерного строения.

       Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомен­даций, сформулированных в диссертации, обеспечивается использованием современных методов исследования, представительным объемом статистической информации и удовлетворительной сходимостью результатов исследований и расчетов с экспериментальными и производственными данными.

       Научная новизна.

  • Дано обоснование степени необходимого (в 2-3 раза) уровня превышения производительности труда (выработки продукции на одного занятого) при освоении месторождений северных и северо-восточных регионов Рос­сии по сравнению с аналогами средних широт. 
  • Впервые, совместно с бывшим ПГО «Якутскгеология», выявлены причины и проведена системная оценка ошибочной геометризации содержаний, гранулометрического состава и запасов полезных компонентов; мощности продуктивных пластов и торфов; форм, размеров и размещения природных кластеров содержаний и запасов полезных компонентов на россыпных месторождениях алмазов, золота и олова.
  • Выявлены важнейшие факторы, определяющие переходы геологических (природных) кластеров в категорию горно-экономических, что является основой для принятия решений о валовой, либо селективной разработке участков месторождений.
  • Показано, что особенности кластерного строения абсолютного большинства россыпных и рудных месторождений, при котором участки кондиционных руд и песков (кластеры) в объеме занимают 10-30% и редко 60%, заключая в себе до 85% и более запасов металла (минералов), следует учитывать при разработке технологических схем, направленных на минимизацию  добычи и переработки некондиционных кусков и порций руд и песков.
  • Разработаны и апробированы на месторождениях Якутии, аналитические и экспериментально-аналитические решения научно-практической задачи обоснования и расчета представительной геологической пробы и сети опробования при разведке и эксплуатационном опробовании россып­ных и рудных месторождений.
  • Разработана аналитическая модель относительного изменения эффективности горного производства при изменении основных агрегированных (комплексных) внешних и внутренних факторов, являющаяся простым и доступным инструментом в выработке стратегических и тактических решений (правовых, экономических, организационно-технических, геотехнологических) при освоении месторождений как на уровне горнодобывающего предприятия, так и региона, и отрасли в целом.
  • Введено новое понятие геолого-экономического разубоживания, которое, в отличии от традиционного, учитывает наличие пустых пород и некондиционных руд и песков в балансовых запасах и на этой основе предложены классификация месторождений с кластерной организацией и потенциально возможные варианты  их рациональной разработки.
  • Показано, что среди выявленных новых элементов перспективных комбинированных геотехнологий для разработки месторождений кластерного строения, значительное место по праву занимают развиваемые в диссертации следующие концепции: развития и эффективного использования минерально-сырьевой базы рудных и россыпных месторождений; кластерной организации месторождений; системного анализа неполноты, неопределенности, необходимой и достаточной представительности и точности важнейшей горно-геологической информации о георесурсе; эксплуатационных кондиций, динамических во времени и дифференцированных в пространстве месторождения; модернизации существующих и создания новых комбинированных процессов и технологий преобразования георесурса в продукты.

Практическое значение работы заключается в разработке научно-методических основ комплексной оценки потенциальных резервов повышения эффективности воспроизводства, использования и сохранения минерально-сырьевых ресурсов при освоении россыпных и рудных месторождений кластерного строения, которые могут быть использованы при выборе рациональной стратегии и тактики освоения рудных и россыпных месторождений на уровне региона, отрасли и отдельного горнодобывающего предприятия, определении приоритетных направлений исследований в области геотехнологий освоения месторождений, а также представляется необходимым учитывать при обновлении нормативно-методических документов («Требования к обоснованию достоверности опробования рудных месторождений», «Временные требования к сопоставлению данных разведки и разработки месторождений твердых полезных ископаемых», «Требования к комплексному изучению месторождений и подсчету запасов попутных полезных ископаемых и компонентов», «Требования к комплексному изучению месторождений и подсчету полезных и вредных компонентов» и др., ряда стандартов).

       Реализация результатов работы. Результаты исследований использованы при разработке и реализации: «Федеральной Программы социально-экономического развития Республики Саха (Якутия) на период 1995-2005 г.г.» по разделу «Комплексное использова­ние природных ресурсов»; «Программы реконструкции действующих и строительства новых золотодобывающих предприятий РС(Я) на период до 2000 года»; «Феде­ральной целевой Программы производства золота и серебра в России на период до 2000 года»; «Основных направлений социально-экономического развития РС(Я) до 2010 года», решений ряда республиканских совещаний и научно-практических конференций, а также при подготовке ряда Постановлений Пра­вительства РС(Я) по вопросам недропользования  в регионе.

Личный вклад автора состоит: в постановке задач, разработке методик и программы исследований; в сборе, обработке, анализе, обобщении и интерпретации  статистических данных; в первичной экспертной оценке на уровне сравнительного анализа минерально-сырьевой базы рудных и россыпных месторожде­ний Якутии; в постановке опытно-методических работ по представительному опробованию запасов рудных и россыпных месторождений и интерпретации их результатов; в разработке и реализации результатов исследований.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались: на Международных конференциях, совещаниях, конгрессах «Комплексное изучение и эксплуатация месторождений полезных ископаемых» (г. Новочер­касск, 1995, 1997 гг.), «Проблемы геотехнологии и недроведения (Мельников­ские чтения)» (г. Екатеринбург, 1998 г.), «Минеральные ресурсы рудного и нерудного сырья Сибири в XXI веке» (г. Но­восибирск, 1999 г.), «Научные и практические ас­пекты добычи цветных и благородных металлов» (г. Хабаровск, 2000 г.), «Моделирование стратегии и процессов освоения георесурсов» (г. Волгоград – Пермь, 2001 г.), «Наукоемкие технологии добычи и переработки полезных ископаемых» (г. Новосибирск, 2001 г.), «Современные техно­логии освоения минеральных ресурсов» (г. Красноярск, 2004, 2006 гг.), «Проблемы и перспективы комплекс­ного освоения месторождений полезных ископаемых криолитозоны» (г. Якутск, 2005 г.), «Недропользование. Новые направления и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых» (Новосибирск, 2006 г.), «Проблемы комплексного освоения георесурсов» (г. Хабаровск, 2007 г.); выездной научной сессии Научного совета РАН по горным наукам (г. Пермь, 2007 г.); научных семинарах и заседаниях ученого совета ИГДС СО РАН, республиканских научно-практических конференциях (г. Якутск, 1986, 1987, 2003-2006 гг.).

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 45 опубликованных работах, включая монографию, из них 14 – в рецензируемых изданиях, рекомендуемых ВАК РФ.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы из 291 наименования. Общий объем работы включает 280 страниц машинописного текста, 51 рисунок, 40 таблиц и при­ложение.

Автор весьма признателен научному консультанту доктору технических наук, профессору С.А. Батугину за постоянную поддержку и по­мощь на всех этапах многолетних исследований; членам-корреспондентам РАН М.Д. Новопашину и В.Л. Яковлеву за проявленное внимание, творческие и организационные советы; своим коллегам Е.Д. Черному (АК «АЛРОСА»), Г.С. Иванову (Госко­митет по геологии и недропользованию РС(Я)), Е.Ф. Маликову, В.М. Федорову (Минпром РС(Я)), Н.С. Батугиной, И.Д. Джемакуловой и многим другим сотрудникам ИГДС СО РАН за помощь при проведении исследований.

Основное содержание работы

Настоящая работа посвящена решению крупной научно-технической проблемы комплексного обоснования геотехнологических резервов повышения эффективности (прибыльности) раз­работки рудных и россыпных месторождений с учетом особенностей и закономерностей их кластерного строения.

Методологической основой и исходной теоретической базой, определившими структуру и содержание диссертации, явились труды ученых и специалистов по состоянию и прогнозу развития: минерально-сырьевой базы рудных и россыпных месторождений; теории и практики разработки месторождений в сложных горно-геологических условиях с применением физико-технической открытой, подземной и комбинированных геотехнологий; теории проектирования освоения недр; геоэкономики и геоэкологии:  В.Ф. Абрамова, М.И. Агошкова, И.И. Айнбиндера, М.Н. Альбова, В.Ж. Аренса, А.И. Арсентьева, А.С. Астахова, О.А. Байконурова, П.П. Бастана, Д.И. Боровского, Д.М. Бронникова, В.М. Бусырева, А.М. Быбочкина, Г.И. Вилесова, Ю.В. Волкова, Е.И. Воронова, А.С. Воронюка, Ю.Г. Галченко, А.В. Гальянова, В.Г. Гринева, В.М. Гудкова, И.В. Дементьева, Н.Г. Дубынина, Н.В. Дронова, А.А. Еременко, И.В. Еремина, К.Ф. Ермолаева, В.А. Ермолова, В.В. Ершова, Н.Ф. Замесова, А.В. Зубкова, В.Р. Именитова,  Д.М. Казикаева, В.М. Калинченко, Р.П. Каплунова, Д.Р. Каплунова, А.Б. Каждана, Д.А. Казаковского, С.В. Корнилкова, А.П. Кочнева, В.В. Кравцова, В.И. Кузьмина, Г.И. Кулакова, М.В. Курлени, Г.А. Курсакина, Н.П. Лаверова, Ф.О. Ларичкина, В.С. Литвиненко, Г.М. Малахова, Ю.А. Мамаева, А.М. Марголина, Н.А. Мацко, Н.В. Мельникова, Н.Н. Мельникова, В.А. Мироненко, А.Ф. Мягкова, Е.И. Панфилова, А.А. Пешкова, С.И. Попова, В.Н. Попова, Д.И. Рафиенко, В.В. Ржевского, Д.А. Родионова, Д.Е. Рундквиста, П.А. Рыжова, М.В. Рыльниковой, В.И. Смирнова, И.А. Сидоренко, Б.А. Симкина, Г.В. Секисова, Р.А. Такранова, З.А. Терпогосова, А.А. Трофимова, К.Н. Трубецкова, И.Н. Ушакова, В.А. Филонюка, А.М. Фрейдина, В.С. Хохрякова, В.А. Шестакова, В.С. Шеховцова, В.Г. Шитарева, Б.В. Шреппа, Ю.В. Шувалова, Н.Н. Чаплыгина, Л.И. Четверикова, В.А. Чантурия, В.А. Юркова, Б.П. Юматова, В.Л. Яковлева и др.

       

В главе 1 представлен анализ состояния минерально-сырьевой базы рудных и россыпных месторождений Якутии и перспектив ее эффективного освоения в современных условиях. Приводится сравнительная оценка качества основных видов минерального сырья с ведущими странами мира, анализ современного состояния и перспектив развития горнодобывающей промышленности в Республике Саха (Якутия). Исследованы основные причины важнейшей негативной тенденции последних десятилетий в горнодобывающем комплексе -  опережающего роста затрат на добычу по сравнению с ростом объемов добычи полезных ископаемых: постоянное снижение среднего содержания извлекаемых  компонентов в отрабатываемых запасах; рост глубины разработки месторождений и, как следствие, рост себестоимости добычи и падение производительности труда; ухудшение качества минерального сырья (возрастание доли труднообогатимых руд, увеличение технологических сортов и т.д.); повышение требований в области охраны окружающей среды и т.п. Сформулированы цель и задачи исследований.

       В главе 2 приведены результаты исследования уровней геологической и горно-экономической кластеризации месторождений. Обобщены примеры кластерной организации рудных и россыпных месторождений. Исследованы разнообразие горно-геологических условий разработки месторождений и важнейшие факторы, определяющие переходы геологических (природных) кластеров в категорию горно-экономических.

       В главе 3 приведены результаты исследований, направленных на повышение надежности выявления уровней кластерной организации месторождений. Представлены результаты моделирования изменчивости затрат при разработке месторождений в зависимости от уровня их разведанности. Дана оценка  систематических ошибок в подсчете запасов руд и песков месторождений кластерного строения. Обоснована необходимость совершенствования системы представительного эксплуатационного опробования рудных и россыпных месторождений  как важнейшего геотехнологического процесса их эффективной разработки.

       В главе 4 приведен анализ и обобщены причины, следствия и альтернативы минерально-сырьевой направленности экономики Якутии. На основе анализа важнейших стратегических резервов повышения производительности труда при разработке месторождений, учета географических условий и степени инфраструктурной подготовки территории, дано обоснование степени необходимого превышения производительности труда в условиях Якутии по сравнению с конкурентами в средних широтах. Предложена методика и разработана аналитическая модель оценки характера и степени влияния агрегированных факторов (производительности, среднего содержания, коэффициентов извлечения, потерь и разубоживания, цены конечного продукта, совокупных затрат на единицу конечного продукта, вероятности аварийных простоев) на эффективность  разработки месторождений.

       В главе 5 дано обоснование и приведена оценка основных геотехнологических мероприятий  повышения эффективности (прибыльности) разработки месторождений с кластерной организацией. Введено нетрадиционное понятие разубоживания руд и песков и приводятся основные технологические следствия его учета при разработке месторождений кластерного строения. Предложена классификация месторождений с кластерной организацией и рассмотрены потенциальные варианты их разработки. Рассмотрены компоненты известных и новых комбинированных геотехнологий как основы эффективной разработки месторождений кластерного строения.

       

       Основные научные положения, выносимые на защиту, и их обоснование.

       Первое научное положение - В условиях удаленности, слабой инфраструктурной подготовки территорий и других удорожающих факторов эффективное освоение минерально-сырьевых ресурсов рудных и россыпных месторождений северных и северо-восточных регионов России, в частности Якутии, не может быть достигнуто без коренных геотехнологических и организационно-технических мероприятий, обеспечивающих кратное (в 2-3 раза) увеличение производительности труда при существенном снижении удельных затрат по конечной продукции.

       Якутия и в целом Северо-Восток России были и остаются горнодобывающими регионами, где горнодобывающая промышленность в решающей степени определила производственную инфраструктуру и формирует доходную часть бюджета.        По существующим оценкам здесь сосредоточены основные разведанные и прогнозные ресурсы алмазов  и сурьмы России, 40% олова, 20% золота, 9% разведанных и 15% прогнозных запасов вольфрама, 10% промышленных запасов фосфатов, железных руд и других видов полезных ископаемых. Качество запасов и прогнозных ресурсов алмазов, сурьмы, олова, ниобия, полиметаллов, серебра высокое и хорошее; золота, фосфатов, железа, и некоторых других полезных ископаемых сравнимо с осваиваемыми месторождениями в странах мира. Многие разведанные и неразрабатываемые в настоящее время месторож­дения относятся к комплексным, уникальным и крупным месторождениям (зо­лоторудные «Кючус», «Нежданинское»; медно-фольфрамовое «Агылкы»; вольфрам-оловянное «Илинтас»; оловорудные – «Бугочан», Алыс-Хая»; поли­металлические «Верхнее-Менкече», «Сардана»; редкоземельно-редкометалльное «Томтор»; Селигдарское месторождение апатита; железорудные «Таеж­ное», «Магнетитовое», «Десовское» и др.).

       Однако, при большом разнообразии и относительно хорошем качестве МСБ из-за сложных природно-климатических условий, практического отсутствия транспортной инфраструктуры, удаленности металлургических производств и потребителей сырья большинство известных месторождений являются неконкурентоспособ­ными к освоению, а переход к рыночным условиям хозяйствования при отсутствии должного государственного регулирования  ведет к сокращению балансовых (активных) запасов на 50% и более.

       Реально оценивая последствия рынка для горнодобывающей отрасли, особенно в Восточно-Сибирском и Дальневосточном регионах России, в том числе и Якутии, еще в 1993-1994 гг. в рамках разработки Федеральной целевой Программы социально-экономического развития РС(Я) до 2005 г. ИГДС СО РАН, с участием автора, был дан прогноз ожидаемых вскоре изменений реальной ценности МСБ РС(Я) и ее инвестиционной привлекательности. Было показано, что разведанные запасы твердых полезных ископаемых (кроме алмазов и углеводородного сырья), вследствие многократно возросших затрат, стали нерентабельными к освоению (рисунок 1).

       При этом, следует подчеркнуть негативную тенденцию последних десятилетий в горнодобывающем комплексе - опережающий рост затрат по отношению к объему добычи полезных ископаемых. Основными причинами этого являются: снижение среднего содержания полезных компонентов в разрабатываемых рудах и песках (средние темпы снижения по видам минерального сырья – от 0,5% до 4% в год); рост глубины разработки месторождений (за последние 80 лет XX века – более 10 м/год, по отдельным шахтам и рудникам – до 50 м/год); рост себестоимости добычи и падение производительности труда (научно-технический прогресс не компенсирует удорожание горных работ); ухудшение качества минерального сырья (возрастание доли труднообогатимых руд и песков, увеличение количества технологических сортов и т.п.); повышение требований современности к охране окружающей среды и др.

Сложившаяся ситуация привела к необходимости  пересмотра основных кондиций на минеральное сырье, в том числе - бортового содержания полезного компонента в сторону его увеличения, что повлекло за собой кратное уменьшение экономически активных (балансовых) запасов.  При этом существенно изменяется морфология рудных тел (разбиение месторождения на отдельные кластеры), что ведет к снижению общего геопотенциала месторождений и технологическим трудностям разработки оставшейся части активных запасов. Особенно остро эта проблема проявляется в северных и северо-восточных регионах России.

Проведенными исследованиями показано, что из-за повышенных затрат в условиях Якутии, как и северо-восточных регионов России, для повышения конкурентоспособности месторождений до уровня конкурентоспособности месторождений средних широт - аналогов якутским по запасам и качеству, необходимо, чтобы выработка продукции на одного занятого в Якутии была в К раз больше, чем в средних широтах. При этом

  , (1)

где Pяк и Pср. ш – производительность труда (выработка конечной продукции), соответственно, в условиях Якутии и средних широт; m – отношение совокупных затрат на единицу конечного продукта, соответственно, в условиях Якутии и средних широт; L – отношение совокупных затрат  в средних широтах к цене реализации продукции.

Из приведенной зависимости К от L (рисунок 2) следует важнейшее положение: в условиях Якутии практически невозможно производить рентабельно все виды продукции, при производстве которых в лучших условиях средних широт отношение затрат к цене более 0,45, так как при m=2 необходимое превышение выработки продукции уже равно 5,5 раза, что требует неординарных мер; а в арктической зоне Якутии при m=3 и более – достичь такого уровня выработки продукции вообще проблематично.

Перевод большей части разведанных запасов полезных ископаемых в разряд неактивных и отставание темпов развития научно-технического прогресса от темпов ухудше­ния условий разведки, добычи и переработки минерального сырья делает необ­ходимым и экономически эффективным в решении проблемы воспроизводства активной части МСБ ориента­цию, помимо поиска и разведки новых месторождений, на техническое перевооружение и создание новых эффективных техноло­гий освоения уже разведанной и прогнозируемой МСБ.

       Для эффективного развития горного производства в сложившейся ситуации необходимо разработать новые комплексные подходы, обеспечивающие кратное (в 2-3 раза) повышение эффективности производства и рациональное использование и сохранение минерально-сырьевых ресурсов.

       Второе научное положение - Кластерное строение, характерное для большинства рудных и россыпных месторождений, особенно северных и северо-восточных регионов РФ, предопределяет особые требования к их рациональной разработке, направленные на повышение точности прогноза изменчивости горно-геологических условий разработки и минимизацию объемов переработки некондиционных кусков и порций руд и песков на всех процессах и операциях горного производства.

       Ведущие ученые в области горного дела предложили разные подходы к учету влияния горно-геологических условий, их пространственной изменчивости на выбор эффективных систем разработок (М.И. Агошков, О.А. Байконуров, Н.В. Дронов, В.Р. Именитов, Р.П. Каплунов, Д.Р. Каплунов, В.А. Шестаков и др.

       Многие отмечали особую сложность решения этого вопроса на месторождениях 2-ой, 3-ей, 4-ой групп сложности геологического строения в условиях неполноты и неточности геологической информации. В то же время автору практически не удалось обнаружить среди публикаций горного и геологического профиля работ, посвященных исследованиям влияния неполноты, неточности геологической информации на эффективность (прибыльность) действующих очистных забоев, ее изменчивость в зависимости от ошибок в определяющих прибыль факторов. Это тем более удивительно, если учесть, что работ по ошибкам подсчета запасов по месторождениям и их участкам за последних 60 лет опубликовано огромное количество, что свидетельствует о существенном расхождении в уровне знаний основных геологических и горнотехнических переменных по данным геологоразведки и разработки, которые обнаруживаются в очистном забое. Практически все исследователи и практики в той или иной степени подчеркивают, что неполнота и неточность данных, используемых при оценке и разработке месторождений, снижает возможный эффект освоения месторождения.

       За последние десятилетия в мировой теории и практике освоения рудных и россыпных месторождений накопились разнообразные многочисленные аргументы в пользу обобщенного заключения В.П. Орлова и Ю.В. Немерюка о том, что неразработанность методики системной оценки роли природных факторов в текущей и интегральной эффективности воспроизводства и использования минерально-сырьевой базы продолжает быть препятствием в совершенствовании систем недропользования.

       Моделирование предельных, среднеквадратических и средних ошибок оценки запасов и прибыли по участкам разработки месторождений показало, что для месторождений с кластерной организацией все указанные ошибки в 2-3 и более раз выше, чем соответствующие ошибки оценки запасов.

       Это утверждение представляется  справедливым для любых рудных и россыпных месторождений и при любых других возможных способах расчета относительных ошибок (средних, среднеквадратических и др.), а также независимо от того, в какой системе (плановой или рыночной) рассматривается данный вопрос.

       Проведенный в работе анализ многочисленных источников геологической информации  и опыта эксплуатации россыпных и рудных месторождений практически всех видов полезных ископаемых показывает, что распределение полезных компонентов по месторождению крайне неравномерно. Концентрационная неоднородность  пространственного распределения полезных компонентов предопределяется, главным образом, условиями и генетическими особенностями образования месторождений твердых полезных ископаемых

        Особенности распределения полезных компонентов в россыпных и коренных месторождениях в качественном и количественном выражениях рассматривались М.Н. Альбовым, Ю.А. Билибиным, Г.И. Вилесовым, А.С. Власовым, П.Д. Волошиным, П.О. Генкиным, Ю.А. Граниным. П.Л. Каллистовым, В.И. Ку­торгиным, В.К. Канишевым, Б.Ф. Лопушинским, Л.М. Петрухой, С.В. Потемкиным, И.С. Рожковым, Н.П. Сенчило, Е.Я. Синюги­ной, Ю.И. Смеяном, Ю.Н. Трушковым, В.А. Филонюком, Б.А. Фридландом, Е.Д. Черным, Н.А. Шило, Л.В. Шиверских и многими другими исследователями.

       В диссертационной работе представлен достаточно большой объем аналитической информации по фактическим данным эксплуатации и специальных опытно-методических работ, в том числе и в виде обобщающих таблиц, свидетельствующей о кластерном строении большинства рудных и россыпных месторождений, при котором участки кондиционных руд и песков (кластеры) в объеме подсчетных блоков занимают 10-30% и редко 60%, заключая в себе до 85% и более запасов полезного компонента. Подобное обстоятельство, несомненно, требует учета при принятии технологических решений эффективной разработки подобных месторождений.

       Размеры изолированных кластеров (кондиционных участков руд и песков) колеблются от долей до десятков метров и разделены между собой убогими песками и рудами. Однако, данные природные кластеры повышенных (кондиционных) содержаний полезных компонентов (как и их ценности) далеко не полностью пространственно совпадают с кластерами горно-экономическими, зависящими от совокупности определяющих факторов (горно-геологических, технологических, экологических, экономических и др.), постоянно меняющихся по мере отработки месторождения, либо его участков, что, в конечном счете, и определяет интегральное качество георесурса с точки зрения эффективности его освоения.

       Учет природных закономерностей распределения рудного вещества, особенно в современных условиях - один из наиболее перспективных путей повышения эффективности горного производства, однако его практическое использование требует решения ряда за­дач, в частности, разработки методов достоверного эксплуатационного опробования, своевременного выбора систем разработки и комбинированных геотехнологий, эффективных для конкретных горно-геологических условий и учитывающих неоднородность распределения полезных компонентов.

       Третье научное положение Разработанные методы представительного эксплуатационного опробования рудных и россыпных месторождений, базирующиеся на расчете объемов геологических проб необходимой и достаточной представительности и с учетом характеристик текстуры среды опробования, позволяют существенно повысить точность информации о пространственном распределении количества и качества запасов, главнейших горно-геологических условий добычи и переработки руд и песков, снизить экономические риски горного производства.

       Реализация нормативно-методического документа ГКЗ МПР РФ об использовании недропользователями при разработке динамических во времени и дифференцированных в пространстве месторождений эксплуатационных кондиций затрудняется и даже сдерживается из-за недостаточной эффективности (представительности, точности, надежности, трудоемкости) опережающего и сопровождающего эксплуатационного опробования.

       Принципиальные вопросы совершенствования опережающей эксплуатационной разведки, опережающего и сопровождающего эксплуатационного опробования, проведение которых инструктивно возложено на действующие горнодобывающие предприятия (компании), в российском недропользовании обсуждались и обсуждаются в научной литературе практически постоянно. И это естественно связывается с необходимым и достаточным уровнем разведанности месторождений для эффективного комплексного освоения недр.

       Зависимости суммарных затрат при освоении месторождений от плотности разведочной сети нашли графическое отражение в учебной и научной литературе только в последние годы: вербальное графическое отражение (Г.С. Поротов, С-Петербург, 2004 г., Г.И. Архипов, ИГД ДВО РАН, 2008 г.); по фактическим данным добычи и обогащения слюды (Н.Н. Мельников, В.М. Бусырев, ГИ КНЦ РАН, 2001, 2007 гг.). Нами была предложена (1989, 2006 гг.) несколько более подробная графическая модель и проведено ее исследование, исходя из следующих соображений.

       Эффективность добычи и переработки минерального сырья в значительной степени зависит от уровня разведанности месторождений и оптимальных геотехнологических решений на всех процессах и операциях горного производства, выбранных адекватно соответствующим сочетаниям многообразных горно-геологических факторов и новым достижениям в горной технике и технологии. Суммарные удельные затраты на разведку, добычу и переработку сырья можно представить в виде:

               ,                                                        (2)

       где - плотность прямых и косвенных  геологических измерений (интегральной плотности); - предельно минимальные затраты при добыче и переработке при неограниченно больших плотностях геологических измерений () и оптимальном использовании этих знаний в геотехнологических решениях на всех процессах и операциях горного производства; a – коэффициент, характеризующий увеличение возможных затрат при добыче и переработке минерального сырья при нулевой плотности разведочной сети над предельными затратами при детальном геологическом знании разрабатываемого участка недр; b – коэффициент, характеризующий скорость уменьшения затрат при добыче и переработке минерального сырья по мере увеличения плотности разведочной сети. Этот коэффициент характеризует адаптивность горной технологии к неполноте, неточности и изменчивости горно-геологических условий. Произведение представляет собой затраты на разведку (получение и обработка информации), соответствующей плотности , где k  - затраты на единицу интегральной плотности разведочной сети.

       Из представленной на рисунке 3 предполагаемой зависимости удельных суммарных затрат на единицу продукции от детальности разведки и эксплуатационного опробования следует, что на начальном этапе с увеличением плотности  разведки и эксплуатационного опробования происходит существенное снижение суммарных удельных затрат на добычу и переработку сырья. При достижении некоторой конкретной, для данного выемочного участка месторождения, величины, ее дальнейшее увеличение приводит к росту суммарных удельных затрат. То есть, плотность сети разведки и эксплуатационного опробования , обеспечивающая минимум затрат C, является оптимальной.

       Оптимальное значение плотности разведки , определенное из условия минимума (2), будет          и       .                (3)

Из анализа (3) и представленной зависимости суммарных удельных за­трат при освоении месторождений от плотности сети разведки (рисунок 3) сле­дует ряд важных выводов, в том числе о том, что оптимальная плотность разве­дочной сети существенно зависит от технологии добычи и переработки мине­рального сырья. Это положение в определенной мере учитывается в практике разведки месторождений, однако в явном виде во всех руководствах при клас­сификации месторождений по сложности геологического строения и парамет­рам разведочных сетей, в классификации запасов по разведанности на катего­рии и др. данное положение не принимается во внимание. Именно эта ситуация в целом ряде случаев приводит к выбору начальных проектных решений и тех­нологий, не адекватных горно-геологическим условиям (случай недоразведки месторождения, случай, когда фактическая плотность разведочной сети значи­тельно ниже ее оптимального для данной технологии значения). В диссертаци­онной работе показано, что ущерб при переразведке в возможных в практике пределах превышения плотности сети к оптимальной плотности в редких слу­чаях может превышать 10% суммарных затрат, тогда как ущерб при недораз­ведке в этих же условиях в 3-5 раз превышает ущерб от переразведки. Это по­ложение следует учитывать при обосновании объемов работ по эксплуатацион­ной разведке и опробованию месторождений.

Многие косвенные данные ученых ряда институтов (ИПКОН РАН, МГГУ, ВИЭМС, ИГД УрО РАН, ИГД СО РАН, ИРГИРЕДМЕТ, ИГД ДВО РАН и др.) и ККЗ, а также наши оценки свидетельствуют о том, что в российской практике недропользования оптимальная плотность эксплуатационной разведки при разработке рудных месторождений 2, 3, 4 групп геологической сложности, как правило, далеко не достигалась. Следует отметить, что выявление (обнаружение) зон концентраций по­лезных компонентов в процессе разведки и опробования – задача объективно очень сложная и до сих пор, в полной мере, не разрешима.

Проведенные в работе аналитические исследования по оценке возможных ошибок в выявлении кластеров (вероятности их обнаружения) при разведке и опробовании месторождений кластерного типа в зависимости от параметров разведочной сети, в частности, показали, что при небольших геометрических размерах кластеров (менее параметров разведочной сети) вероятность пропуска кластеров в зависимости от их числа может составлять от 0,5 до 1,0; основная роль по выявлению повышенных зон концентрации полезных компонентов отводится эксплуатационной разведке и опробованию, вследствие применения более густой сети разведки и опробования. При этом следует подчеркнуть, что система опробования не всегда является определяющей с точки зрения достоверности опробования месторождений на содержание полезных (вредных) компонентов. В работе теоретически и экспериментально выявлены и оценены главные составляющие систематических ошибок в оценке содержаний минералов, полезных и вредных компонентов в россыпных и рудных месторождениях, достигающих десятков и даже сотен процентов, главным образом из-за непредставительности проб. Эти ошибки в сумме приводят к ошибкам в средних содержаниях и мощности рудных тел по блокам, ошибкам оконтуривания промышленных участков и в целом - к ошибкам выбора геотехнологии, систем разработки и их параметров.

       Под представительной пробой будем понимать пробу, позволяющую опре­делить с необходимой и достаточной точностью среднее содержание полезного компо­нента в однородной среде заданной текстуры и структуры.

       Для расчета представительного объема пробы при опробовании однород­ной среды требуется ее математическая модель. Таких моделей до работы С.А. Батугина и его соавторов  (1986, 1989 гг.) не было, за одним исключением: ма­тематической модели среды с пуассоновским полем частиц одинакового раз­мера,  которая впоследствии ими была адаптирована для разноразмерных час­тиц (золотин, кристаллов алмазов, минералов – носителей полезных компонен­тов).        На основе этой модели и в ее развитие в работе предложено аналитическое выражение объема представительной пробы (VПР)

 

(4)

       где  - математическое ожидание массы частицы (минерала); C - содержание, оценку которого требуется получить с заданной точностью ; Wq – коэффициент вариации массы минералов; множитель 4 = t2 принят исходя из 5% уровня значимости при вероятности  0,95 отклонения оценки содержания от истинного значения;

       Отличительной особенностью выражения (4) от давно используемой на практике формулы определения представительного объема пробы Бурова-Валаровича (q – средняя масса минерала; С – среднее содержание для данного типа месторождения; К – коэффициент надежности, равный 4-6) является учет функции текстуры среды опробования Теоретически данную величину вычислить для большинства рудных месторождений пока невозможно.

       Для вычисления выражения разработан и апробирован на практике экспериментально-аналитический метод определения данного параметра по результатам разнообъемного опробования или экспериментальных данных по гранулометрическому составу минералов.

       Реальный блок в опробуемой рудной среде всегда неоднороден, что отражается в трендовых, закономерных составляющих дисперсии оценки содержаний по экспериментальным данным. Поэтому для реальной среды опробования:

.                                                                (5)

Если среда опробована некоторым множеством проб объемами и и, таким образом, получены экспериментальные значения дисперсий и , то будем иметь систему двух уравнений:

                                                               (6)

с двумя неизвестными и . Из системы (6) получим:

.                                                        (7)

«Трендовая» составляющая дисперсии из (6) будет равна:

.                                                        (8)

Формула (5) с найденными по экспериментальным данным по (7) и по (8) при заданном объеме пробы V позволяет найти дисперсию среднего содержания в единице объема (по единственной пробе, единственному измерению в области исследования). При этом: если первое слагаемое в формуле (5) существенно больше второго, то имеется резерв повышения точности измерения путем увеличения объема пробы V или точности пробоотбора, пробообработки и анализа; если второе слагаемое в формуле (5) существенно больше первого, то резервы повышения точности измерения содержания в целом и среднего содержания в области обследования, в частности, следует искать в увеличении числа измерений и оптимизации параметров сети опробования.

       Найдя по экспериментальным данным по формуле (7) значение функции параметров текстуры данной среды опробования, аналогично (4) определим объем представительной пробы:

,                                (9)

где - допустимое значение коэффициента вариации содержаний.

       Для месторождений алмазов и других драгоценных камней крайне важно иметь карты не только пространственного распределения содержания. Более важна карта ценности кристаллов, учитывая известную зависимость их цены от крупности.

       Основываясь на изложенном выше понимании представительности пробы и всей системы опробования, ценность кристаллов в пробе объема V можно записать в виде

       ,                                                               (10)

где Цi – цена i-го кристалла;

y – случайное число кристаллов, находящихся в объеме V.

       Дисперсию ценности кристаллов в расчете на единицу объема и соответст­вующий квадрат коэффициента вариации можно записать в виде:

       ;                                 (11)

.                                                            (12)

       При заданной допустимой относительной ошибке оценки ценности кристаллов в единице объема из формулы (12) окончательно получим объем представительной (заданной представительности) пробы

.                                                      (13)

       Важно отметить, что даже при заданной относительной ошибке оценки средней ценности кристаллов в единичном объеме , в зависимо­сти от среднего содержания, средней ценности, коэффициента вариации ценно­сти кристаллов, представительный объем пробы изменяется на 6–7 порядков. И малообъемным непредставительным опробованием может оказаться опробова­ние от тысячных долей кубометра до сотен и тысяч кубических мет­ров.

       Приведем один из примеров интерпретации экспериментально-аналитического метода по фактическим данным опробования.

       На россыпных месторождениях алмазов, олова и золота Якутии в 1983-1985 гг. предприятиями ПГО «Якутскгеология» проводилось валовое опробование и скважинами УКБ-8, УКБ 19 3/4, что позволило, в частности, сформировать различные варианты разнообъемного опробования применительно к задаче экспериментально-аналитического определения объема представительной пробы (см. таблицу 1).

       Некоторые варианты разнообъемного опробования оказались недостаточно удачными из-за малой разницы в дисперсиях содержаний (гипотеза о равенстве дисперсий отвергается только при ). Вычисленные объемы представительных проб в этих вариантах в таблице 1 отмечены звездочкой, хотя по своим значениям они не являются маловероятными.

       Приведенные в диссертации примеры расчета экспериментально-аналитическим методом объемов представительных проб при опробовании рудных и россыпных месторождений, один из которых представлен выше, свидетельствуют, что используемые на практике объемы проб как основного (мелкообъемного), так и заверочного (крупнообъемного) опробования, являются существенно заниженными, что приводит к ошибкам оценки запасов (как правило, к их занижению) и, как следствие, к ошибкам геометризации зон концентраций (кластеров по содержанию полезных компонентов), либо вообще к их не обнаружению (пропуску). По нашему мнению, увеличение затрат на эксплуатационную разведку, эксплуатационное опережающее и сопровождающее опробование месторождений, особенно кластерного строения, при их разработке, как правило, может окупаться многократно при надлежащем выборе соответствующих техники и технологии.

Таблица 1 – Результаты вычислений объема представительной пробы для

россыпных месторождений Якутии.

Исходные данные С, V1 и V2

по месторождениям

D1(С ' )

D2(С ' )

(T)

VПР, м3

1

2

3

4

5

Месторождений золота Якутии

C = 2,0; V1 = 0,012; V2 = 0,078

13

6

0,05

1,0

C = 2,0; V1 = 0,012; V2 = 0,5

13

4,5

0,05

1,0

C = 2,0; V1 = 0,078; V2 = 0,5

6

4,5

0,07

1,6

Месторождения алмазов Якутии

C = 3,0; V1 = 1,0; V2 = 30,0

2,0

1,0

0,35

5,2

C = 3,0; V1 = 1,0; V2 = 24,0

2,0

1,1

0,30

5,0

C = 3,0; V1 = 1,0; V2 = 3,0

2,0

1,5

0,25

3,7*

C = 3,0; V1 =3,0; V2 = 24,0

1,5

1,1

0,46

6,8*

C = 3,0; V1 = 3,0; V2 = 30,0

1,5

1,0

0,56

8,3*

C = 5,0; V1 = 0,7; V2 = 1,6

10,5

6,0

1,10

10

C = 5,0; V1 = 0,7; V2 = 27,0

10,5

0,35

1,45

13

C = 5,0; V1 = 1,6; V2 = 27,0

6,0

0,35

1,90

17

Месторождения олова Якутии

C = 500; V1 = 0,012; V2 = 0,078

106

75·104

7.1

0,63*

C = 500; V1 = 0,012; V2 = 0,5

106

55·104

10,8

0,96

C = 500; V1 = 0,078; V2 = 0,5

75·104

55·104

37

3,3*

       

        Четвертое научное положение - Методика комплексной оценки характера и степени влияния основных горно-геологических и других агрегированных факторов на эффективность (прибыльность) горного производства является достаточно эффективным инструментом комплексной системы тактического и стратегического управления как на уровне отдельных действующих, реконструируемых, строящихся и проектируемых горных предприятий, так и на уровне отрасли в регионе, позволяющим принимать стратегические и оперативные решения в условиях изменчивой горно-геологической обстановки и внешней среды при освоении месторождений.

       Многочисленные данные советской и зарубежной практики разработки рудных месторождений подземным способом обобщены и систематизированы М.И. Агошковым, А.О. Барановым, Г.И. Богдановым, В.Р. Именитовым, Е.М. Казаковым, Д.Р. Каплуновым, А.А. Макеевым, Л.А. Мансуровым, А.Ф. Назарчиком, И.А. Олейником, Е.И. Панфиловым, Д.И. Рафиенко, В.Е. Стровским, А.М. Фрейдиным и другими учеными. Они выявили основные составляющие трудоемкости и производительности труда в целом, по процессам и операциям на сотнях рудников мира в разных горно-геологических условиях, при разных системах разработки, техническом оснащении и управлении. Учеными и практиками вскрыты сотни закономерностей, которые использованы при модернизации систем разработки, горных машин и механизмов на всех процессах и операциях горного производства, разработан спектр новых эффективных комбинированных геотехнологий.

       Природная неоднородность полей важнейших геологических переменных, определяющих выбор рациональных геотехнологий, систем разработки и их параметров, влияет на основные технико-экономические показатели добычи и переработки руд. В условиях рыночной экономики это влияние усиливается изменениями цен на выпускаемую конечную продукцию и используемые ресурсы и услуги горным предприятием, изменчивостью налоговой системы, курсов валют, разнообразных тарифов и др.

       На месторождениях кластерного строения подобные вариации технико-экономических показателей особенно высоки, нередко достигают недопустимо низких значений. Это вызывает необходимость разработки методики их прогноза, разработки технологических мер по повышению эффективности добычи и переработки руд в очистных забоях с использованием соответствующих технических решений с учетом динамических во времени и дифференцированных в пространстве месторождения (участка) эксплуатационных кондиций.

       При разработке такой методики автор использовал давно рекомендуемый критерий эффективности, который применительно к россыпным и рудным месторождениям, можно представить в виде:

                                       (14)

где П – прибыль от отработки в единицу времени некоторого блока руды;

Q – запасы руды в блоке; С – среднее содержание полезного компонента в запасах Q;  J – коэффициент извлечения металла при переработке руды; Р, R  –коэффициенты потерь и разубоживания, соответственно; Ц  – цена единицы конечного продукта; З – совокупные затраты на единицу конечного продукта; W – вероятность аварийных простоев.

У нас нет других путей повышения (изменения) эффективности разработки месторождения, кроме воздействия каким-либо образом на определяющие прибыль аргументы Q, C, J, P, R, Ц, З и W. Изменение только этих агрегированных факторов (одного, двух, … всех) может повлиять на прибыльность (эффективность).

С удовлетворительным приближением оценку эффективности работы горного предприятия можно провести с использованием зависимости относительного изменения прибыли:

        (15)

где – приращение (изменение) аргумента , а X/X – относительное изменение аргумента, причем X =Xк - Xн , где – соответ­ственно, начальное (базовое) и конечное (новое) значения X; ,

Некоторые из агрегированных факторов, входящих в выражение (15), могут изменяться по мере развития горных работ (производительность труда и затраты при добыче руды с изменением условий залегания, параметров рудных тел и других горно-геологических условий; среднее содержание полезного компонента и технологические свойства руд; потери и разубоживание с изменением мощности, гипсометрии почвы и кровли, рудоносности рудных тел и др.) из-за природной изменчивости, неоднородности горно-геологических условий и (или) изменения внешней среды (изменения цены на выпускаемый продукт, налоговой политики, затрат из-за изменения цен на используемые ресурсы и услуги и т.д.). Естественно, необхо­димо оперативно вести прогноз и оценку подобных изменений и степени их влияния на изменение прибыли, а также своевременно разрабатывать систем­ные мероприятия по предотвращению кризисных ситуаций. Это, так называе­мые, реактивные, ответные меры на неуправляемые (или мало управляемые) внутренние и внешние воздействия.

       Заметим, что относительное изменение прибыли по (15) равно алгебраиче­ской сумме относительных изменений восьми определяющих факторов с коэффициентами единица (для Q, C, J) и f(P), f(R), fЦ(L), fЗ(L), f(W), соответственно, для P, R, Ц, З, W. Коэффициенты f(P), f(R), fЦ(L), fЗ(L) и f(W) служат мерой умножающего воздействия относительных изменений, соответственно, потерь, разубоживания, цены, затрат и вероятности нахождения системы в не­исправном состоянии на относительное изменение прибыли.

       Степень и характер влияния каждого из основных агрегированных факторов на относительное  изменение прибыли при всех прочих неизменных усло­виях представлены в таблице 2. Видно, что каждая из представленных зависимостей достаточно проста, однако для существенного изменения эффективности производ­ства, в случае, если мы поставим цель добиться этого за счет изменения какого-либо одного параметра, осуществить достаточно сложно, поскольку изменение этого параметра должно быть большим, что технически сложно обеспечить. Поэтому необходима разработка комплексных мероприятий. Приведенные зависимости и закономерности влияния каждой составляющей на эффек­тивность производства, позволяют выявить наиболее значимые факторы и раз­работать комплекс мероприятий, обеспечивающих наибольшую эффективность в конкретных условиях.

Таблица 2 - Степень и характер влияния относительного изменения агрегированного фактора на относительное изменение прибыли (при прочих неизменных факторах)

Фактор

Формула

График

Производительность, Q

Среднее содержание, С

Коэффициент

извлечения,  J

,

где Ф – любой из трех фак­торов Q, C, J

Измене­ние объема добычи , среднего содержания коэффициента извлечения (%)

Потери, Р

Разубоживание, R

Затраты, З

Вынужденные

простои, W

При

  y – любой из факторов P, R, L W

Цена, Ц

При

       

       Формула (15) позволяет исследовать степень и характер влияния относительного изменения каждого как отдельного агрегированного фактора, так и любой комбинации факторов из всех (по два, по три, ...) на относительное изменение прибыли, а также получить множество условий компенсации совместного изменения факторов направленным, управляемым изменением всех остальных, то есть во сколько раз нам следует повысить или понизить те или иные показатели для поддержания заданного уровня прибыльности предприятия. Например, падение цены на добываемое сырье можно компенсировать: ростом среднего содержания  уменьшением затрат повышением коэффициента извлечения Повышение затрат можно компенсировать: ростом среднего содержания повышением коэффициента извлечения снижением разубоживания

       На практике, как правило, часто происходит изменение одновременно двух, трех и более факторов. Крайне неблагоприятным вариантом является одновременное падение цены и рост затрат.

Все предприятия России, а регионы Дальнего Востока в особенности, только за последние 15 лет неоднократно пережили кризисную ситуацию именно по причине одновременного падения цены на свой продукт и роста затрат на топливо, электроэнергию, материалы, оборудование и пр. Однако, особенно, катастрофическое положение сложилось для предприятий, у которых в это время имело место большое значение отношения затрат к цене. А именно таких предприятий оказалось большинство на Северо-Востоке России.

Для горнодобывающих предприятий часто невозможно было смягчить ситуацию переходом на участки отработки с более простыми горно-геологическими условиями, легкообогатимыми или более богатыми рудами и песками и т.д., обновлением активной части основных фондов, модернизацией техники и технологических процессов, что в конечном счете приводило к банкротству предприятий. Действующие горные предприятия должны иметь набор мероприятий не только в период понижения цен на свою продукцию и (или) повышения затрат на используемые ресурсы, но и многочисленных неблагоприятных сочетаний горно-геологических условий по мере ведения горных работ в каждом очистном забое. Владелец недр в последнем случае также дифференцированно по объектам недропользователей может и должен корректировать налоги и отчисления.

       Пятое научное положение - Реализация комплексных геотехнологических мероприятий, направленных на снижение негативного влияния геолого-экономического разубоживания на этапах добычи и подготовки сырья к обогащению,  является одним из главных резервов повышения эффективности освоения рудных и россыпных месторождений кластерного строения.

       При разработке месторождений полезных ископаемых используется известная в горной науке уже более двух столетий формула разубоживания руды:

                                                                         (16)

где Со и Сд – среднее содержание металла в отрабатываемых запасах и добы­той рудной массе, соответственно.

Вместе с тем, с середины 80-х годов прошлого века в теории и прак­тике освоения недр появился ряд концептуальных изменений. Дальнейшее развитие некоторых теоретических положений (концепции динамичных во времени и дифференцированных в пространстве месторождений эксплуата­ционных кондиций, концепции кластерной организации месторождений), а также теории и практики внутрирудничной предконцентрации добытой руд­ной массы вступило в противоречие с традиционным определением разубо­живания.

При обычном оконтуривании запасов неоднородности распределения содержания полезного компонента не выявляются, определяется среднее содержание по блокам, выемочным единицам и т.д. Это ведет к смешиванию кондиционных и некондиционных порций. При этом в оконту­ренных балансовых запасах на месторождениях с неравномерным содержанием полезных компонентов преобладают некондиционные куски и порции как породы, так и руды. Таким образом, всю добытую рудную массу можно представить сле­дующим образом: пустые породы (Qп.п ), породы с некондиционным содер­жанием по­лезного компонента (Qп.н.с), некондиционные руды (Qн.р ) и кондиционные руды (Qк.р). При этом каждая из первых трех составляющих, является нежелательной примесью к кондиционным кускам и порциям руды и снижает качество добытой рудной массы.

       Горно-технологические особенности разработки месторождений обуславливают давно используемое в горной науке и практике понятие горно-технологического разубоживания (R*), образующегося по причинам примешивания законтурной горной массы, состоящей из пустой породы (Qп.п),  породы с некоторым содержанием полезного компонента (Qп.н.с) и некондиционной руды (Qн.р).

       Геолого-экономические особенности месторождений кластерного строения позволяют ввести понятие геолого-экономического разубоживания (R**) запасов, обусловленного природными процессами образования месторождений, с одной стороны, и технологией оконтуривания подсчетных блоков и неоднородностей в соответствии с современ­ными требованиями разведки и оценки месторождений, с другой.

Таким образом, формулу 16, с учетом введения понятия геолого-экономического разубоживания, можно представить в виде

R= R* + R**,                                     (17)

, (18)

(19)

где Qп.п. объем добытых пустых пород; Qд – добытая рудная масса; Qо – масса руды в отрабатываемом блоке; Сп.н.с. – среднее содержание полезного компонента в некондиционной по­роде; Сн.р  – среднее содержание в некондиционной руде; Ск – среднее содержание компонента в массе руды, состоящей из всей со­вокупности кондиционных кусков и порций в отрабатываемом блоке; Со – среднее содержание компонента в Qо.

Из преобразованного выражения (15) с учетом (17) следует, что характер воздействия двух видов разубоживания R* и R** на прибыль одинаков, однако степень их влияния существенно различна практически на всех месторождениях. Горно-технологическое разубоживание (R*), как правило, составляет менее 0,5 (50%), а чаще – менее 20%, а геолого-экономическое (R** ) - более 0,5 (50%), а чаще – более 70%.

На рисунке 4, в качестве иллюстрации, показано изменение величины коэффициента f(R) относительного изменения разубоживания (см. выражение (15)) от разубоживания. Видно, что если R** больше R* на 50% (0,5 и 0,75 соответственно), то значение коэффициента f(R), а следовательно и увеличивается в 3 раза. 

Для месторождений, характерных малым относительным содержанием полезных компонентов, справедливо следующее утверждение: относительное уменьшение общего разубоживания может достигаться в решающей степени за счет уменьшения геолого-экономического разубоживания, что открывает новые возможности в конструировании эффективных геотехнологий, особенно комбинированных, и в реализации концепции эксплуатационных кондиций. Именно в этом в последнее десятилетие выявляются большие ре­зервы повышения эффективности добычи с использованием новейших тех­нологий. Однако для этого нам необходимо знать характер пространственного распределения запасов.

Основываясь на трех признаках: 1) структура запасов, заданная статистическим распределением в виде долей богатых, средних и бедных руд; 2) доля некондиционных руд, выражаемая как величина геолого-экономического разубоживания; 3) варианты пространственного распределения запасов, схематично представленных на рисунках 5, 6, 7, предложена классификация месторождений с кластерной организацией (таблица 3).

Рисунок 6 - Варианты возможного компактного пространственного размещения запасов руд (сортовые планы) для распределения типов:

1 – склон (рисунок 5, Б), 2 – впадина, 3 – холм (рисунок 5, В). (4)-(9) – варианты – см. далее в тексте таблицы 3.

- забалансовые, - бедные, - средние, - богатые

Рисунок 7 – Распространенные варианты возможного дискретного

пространственного размещения тех же запасов руд, что и на рисунках

5 и 6. Варианты 10, 11, 12 – см. далее по тексту в таблице 3.

       Последовательность использования классификационных признаков таблицы 3 дает множество различных типов кластерной организации месторождений. Каждый тип предопределяет тот или иной набор возможных вариантов технологий их разработки, эффективность которых определяется технико-экономическими расчетами. Следует подчеркнуть, что особенности месторождений кластерного строения предопределяют  необходимость и эффективность использования в технологических схемах их разработки - комбинированных технологий.

Таблица 3 – Классификация месторождений (участков) с кластерной организацией

Классификационный признак

Типы месторождений (участков)

Доля некондиционных

запасов (по (19))

По значению 1-го признака

1

2

3

4

Соотношение долей богатых (1), средних 2) и бедных 3) запасов ()

По соотношению долей i (1, 2, 3)

Варианты пространственного распределения содержаний компонента и разносортных запасов, показанные на рисунках 5-7

На рисунке 5 – варианты 1, 2, 3.

На рисунке 6 – варианты последовательно 4-9.

На рисунке 7 – варианты 10, 11, 12.

Всего 12 вариантов.

       Проведенный в работе анализ известных и новых комбинированных геотехнологий и их компонентов, их использования и развития на практике горного производства в мире, России и Якутии показывает, что геотехнологические резервы повышения эффективности освоения недр, в частности в Якутии, далеко не исчерпаны.  Следует отметить, что на месторождениях Севера и Северо-Востока, аналогичных расположенным в средних широтах, минимальное промышленное содержание даже при новой технике и технологии всегда выше. А это ведет к бльшей разобщенности кондиционных кластеров и бльшей доле некондиционных кусков руды, бльшему разубоживанию и т.д. Именно это является главной особенностью месторождений, расположенных в северных и северо-восточных регионах.

       Именно в подобных условиях, роль таких составляющих геотехнологий, как оптимальные эксплуатационная разведка, опережающее и сопровождающее представительное опробование; дифференцированные кондиции; оценка неоднородности полей содержаний, мощности, геолого-экономического разубоживания; покусковая и порционная сортировка; селективная и раздельная выемка и т.д. более значима, чем на месторождениях-аналогах, расположенных в более благоприятных условиях. С указанными составляющими геотехнологий автор связывает значительные резервы повышения эффективности разработки рудных и россыпных месторождений северных и северо-восточных регионов России.

       Подобные меры не только повышают производительность труда, измеряемой как выработка продукции на одного рабочего в смену, но и снижают потери полезного компонента в недрах и при переработке руд, а также уменьшают отходы горного производства и непроизводительные затраты на транспортировку, дробление и измельчение некондиционных кусков и порций сырья и др.

        Концепция развития и эффективного использования минерально-сырьевой базы определяется основными составляющими положениями: минерально-сырьевая база обширна и разнообразна; минерально-сырьевому развитию в обозримой перспективе альтернативы нет; повышенные затраты на освоение МСБ в условиях Северо-Востока России требуют чрезвычайных мер по повышению производительности труда и снижению затрат в МСК Якутии и сопредельных районов; высокие затраты обуславливают применение при оконтуривании балансовых запасов повышенных бортовых содержаний, что приводило и приводит к яркому проявлению кластеризации месторождений.

       Эта основополагающая концепция предъявляет многие новые требования к комплексному исследованию георесурса, его геологической, технологической и геолого-экономической оценке; повышению полноты, необходимой и достаточной представительности всей горно-геологической информации, необходимой  для  снижения  геологических, экологических и экономических рисков на всех стадиях разработки и реализации современных проектов реконструкции действующих и строительства новых горнодобывающих предприятий с использованием технологических достижений мировой горной науки и практики последних десятилетий. Именно эта концепция определила цели и задачи исследования, структуру диссертации и необходимость развития всех, развиваемых в работе концепций.

       

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

       В диссертационной работе на основании выполненных автором исследований обоснованы основные геотехнологические резервы повышения эффективности разработки рудных и россыпных месторождений с учетом их кластерного строения за счет минимизации объемов добычи кусков и порций некондиционных руд и песков при максимальном извлечении из недр полезных компонентов и снижения непроизводительных затрат при разведке, добыче и переработке, что достигается повышением точности и оптимизацией параметров эксплуатационного опробования; повышением качества картирования горно-геологических параметров, определяющих условия добычи и переработки руд и песков; выбором систем разработки и геотехнологий, адекватных условиям разработки месторождений. Совокупность полученных в работе результатов является решением крупной научно-технической проблемы повышения эффективности разработки рудных и россыпных месторождений с учетом особенностей и закономерностей их кластерного строения.

        Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем.

  1. Установлено, что, несмотря на большое разнообразие и геопотенциал рудных и россыпных месторождений северных и северо-восточных регионов России, в частности Якутии, вследствие сложных горно-геологических, климатических условий и отсутствия должной инфраструктуры, эффективная разработка большинства месторождений твердых полезных ископаемых невозможна без коренного пересмотра геолого-экономических, технических и геотехнологических решений, обеспечивающих кратное (в 2-3 раза) увеличение выработки конечной продукции на одного занятого.
  2. Выявлены причины и проведена системная оценка ошибочной геометризации содержаний, гранулометрического состава и запасов полезных компонентов; мощности продуктивных пластов и торфов; форм, размеров и пространственного размещения  запасов полезных компонентов на россыпных и рудных  месторождениях.
  3. Разработаны и апробированы на месторождениях Якутии, аналитические и экспериментально-аналитические решения научно-практической задачи обоснования и расчета представительной геологической пробы и сети оптимального опробования при разведке и эксплуатационном опробовании россып­ных и рудных месторождений; показано, что в практике разработки участков месторождений традиционно не достигается оптимальная плотность эксплуатационного опробования.
  4. Показано, что особенности кластерного строения абсолютного большинства россыпных и рудных месторождений, при котором участки кондиционных руд и песков (кластеры) в объеме занимают 10-30% и редко 60%, заключая в себе до 85% и более запасов металла (минералов), следует учитывать при разработке технологических схем, направленных на минимизацию  добычи и переработки некондиционных кусков и порций руд и песков.
  5. Выявлены важнейшие факторы, определяющие переходы геологических (природных) кластеров в категорию горно-экономических, что является основой для принятия решений о валовой, либо селективной разработке участков месторождений, а также об использовании механизма эксплуатационных кондиций.
  6. Введено новое понятие геолого-экономического разубоживания, которое, в отличие от традиционного, учитывает наличие пустых пород и некондиционных руд и песков в балансовых запасах и на этой основе предложены классификация месторождений с кластерной организацией и потенциально возможные варианты  их рациональной разработки.
  7. Разработана методика системного анализа степени влияния основных агрегированных (комплексных) факторов на эффективность (прибыльность) функционирования системы «георесурс – технологическое преобразование – продукт - эффект», отличающаяся тем, что позволяет оперативно оценить влияние изменения того или иного фактора, либо их совокупности, на эффективность горного производства  и принимать соответствующие тактические и стратегические решения как на уровне горнодобывающего предприятия, так и региона и отрасли в целом.
  8. Показано, что среди выявленных автором новых элементов перспективных комбинированных геотехнологий для разработки месторождений кластерного строения, значительное место по праву занимают развиваемые в диссертации следующие концепции: развития и эффективного использования минерально-сырьевой базы рудных и россыпных месторождений; кластерной организации месторождений; системного анализа неполноты, неопределенности, необходимой и достаточной представительности и точности важнейшей горно-геологической информации о георесурсе; эксплуатационных кондиций, динамических во времени и дифференцированных в пространстве месторождения; модернизации существующих и создания новых комбинированных процессов и технологий преобразования георесурса в продукты.
  9. Основные положения диссертационной работы использованы при  разработке и реализации: Федеральной Программы социально-экономического развития Республики Саха (Якутия) на период 1995-2005 г.г. по разделу «Комплексное использова­ние природных ресурсов» (утверждена постановлением Правительства РФ от 07.02.1995 г. № 115); Подпрограммы научного сопровождения Программы реконструкции действующих и строительства новых золотодобывающих предприятий в 1995-2000 гг. (утверждена распоряжением Правительства РС(Я) от 04.04.1995 г.); материалов и решений «Научно-практической конференции по вопросам комплексного развития золотодобычи в Оймяконском улусе (1996 г., пос. Усть-Нера, распоряжение Правительства РС(Я) от 04.05.1995 г.); «Феде­ральной целевой Программы производства золота и серебра в России на период до 2000 года» (утверждена постановлением Правительства РФ от 01.10.1998 г. № 1156-69); Программы реструктуризации золотодобывающей отрасли Республики Саха (Якутия) Российской Федерации (утверждена постановлением Правительства РС(Я) от 05.09.1998 г.); нашли отражение в «Основных направлений социально-экономического развития РС(Я) до 2010 г.» (2001 г.); предложениях Совета по инновациям, научно-техническому и кадровому обеспечению промышленного комплекса при Президенте РС(Я) по проблемам государственного регулирования в области воспроизводства, оценки и использования минерально-сырьевой базы (2004 г.), по реструктуризации и финансовому обеспечению НИР и ОКР в горных науках на современном этапе, методического и инструктивного обеспечения комплексного освоения недр (2005 г.), а также при подготовке ряда Постановлений Пра­вительства РС(Я) по вопросам недропользования  в регионе.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

В научных журналах и изданиях, рекомендуемых ВАК РФ:

  1. Новиков, В.В. Интенсификация добычи угля на разрезе «Нерюнгринский» / В.В. Новиков, С.М. Ткач, А.А. Дерябин // Горный журнал. – 1986. – № 6. – С. 20–21.
  2. Батугин, С.А. Новые концепции и комбинированные геотехнологии освоения месторождений РС(Я) / С.А. Батугин, С.М. Ткач, Е.Ф. Маликов, В.М. Федоров // Наука и образование. – 2001. – № 4. – С. 27–32.
  3. Батугин, С.А. Представительное опробование и статистическое обследование запасов руд / С.А. Батугин, С.М. Ткач // Горный информационно-аналитический  бюллетень.- 2007.- № 1.- С. 378-382.
  4. Батугин, С.А. Эффект сортировки и уровень представительности геологических проб при опробовании и поблочной оценке запасов / С.А. Батугин, С.М. Ткач // Горный информационно-аналитический  бюллетень.- 2007.- № 2.- С. 82-89.
  5. Батугина, Н.С. Новая оценка разубоживания руд и его влияния на эффективность разработки месторождений / Н.С. Батугина, И.Д. Джемакулова, С.М. Ткач // Горный информационно-аналитический  бюллетень.- 2007.- № 2.- С. 124-129.
  6. Ткач, С.М. Геотехнологические и инновационные аспекты повышения эффективности освоения месторождений в условиях кардинальных перемен /  С.М. Ткач, Н.С. Батугина, В.М. Федоров // Наука и образование.- 2007.- № 1.- С. 5-9.
  7. Ткач, С.М. Оптимизация разведки и адаптивности геотехнологий в условиях изменчивой геологической и внешней среды / С.М. Ткач// Наука и образование.- 2007.- № 1.- С. 10-15.
  8. Ткач, С.М. Пути уменьшения ошибок оценки количества и качества запасов рудных и россыпных месторождений / С.М. Ткач, И.Д. Баракаева, П.А. Омельяненко // Горный информационно-аналитический  бюллетень.- 2007.- № 8.- С. 49-54.
  9. Батугина, Н.С. Метаморфозы и инверсии с минерально-сырьевой базой России и Якутии на стыке веков / Н.С. Батугина, С.М. Ткач, В.М. Федоров // Горный информационно-аналитический  бюллетень.- 2007.- № 12.- С. 108-113.
  10. Ткач, С.М. Концептуальные аспекты развития геотехнологий рационального освоения россыпных и рудных месторождений с учетом региональных особенностей их кластерного строения // Горный информационно-аналитический  бюллетень.- 2007. Специальный выпуск № 12. «Дальний Восток -3» - С. 142-151.
  11. Батугина, Н.С. Факторы внешней и внутренней среды как элементы управления эффективностью функционирования горных предприятий / Н.С. Батугина, С.М. Ткач, И.Д. Баракаева // Горный информационно-аналитический  бюллетень.- 2008.- № 10.- С. 70-75.
  12. Батугина, Н.С. Обоснование механизма взаимодействия основных направлений роста эффективности для горнодобывающих предприятий Республики Саха (Якутия) / Н.С. Батугина, С.М. Ткач // Горный информационно-аналитический  бюллетень.- 2008.- № 11.- С. 58-65.
  13. Ткач, С.М. Факторы перехода геологических (природных) кластеров месторождений в категорию горно-экономических / С.М. Ткач, С.А. Батугин // Горный информационно-аналитический  бюллетень. – 2009.- № 5.- С. 54-59.
  14. Ткач, С.М. Классификация рудных и россыпных месторождений с кластерной организацией запасов / С.М. Ткач, С.А. Батугин // Горный информационно-аналитический  бюллетень. – 2009.- № 6.- С. 16-23.

       Монографии, препринты:

  1. Ткач, С.М. Методологические и геотехнологические аспекты повышения эффективности освоения рудных и россыпных месторождений Якутии / С.М. Ткач; Отв. ред. С.А. Батугин, – Якутск: Изд-во Института мерзлото­ведения СО РАН, 2006. –  284 с.
  2. Ткач, С.М. Поблочное нормирование потерь полезных ископаемых при регламентированном качестве добычного потока: рекомендации / С.М. Ткач /. – Якутск: ЯНЦ СО РАН, 1992. – 32 с.

В прочих научных изданиях:

  1. Ткач, С.М. Взаимосвязь потерь и разубоживания при отработке приконтактных зон [Текст] / С.М. Ткач // Вопросы рационального освоения месторождений полезных ископаемых. – М., 1988. – С.115-120 (Деп. в ВИНИТИ 03.01.89. №73-В89).
  2. Батугин, С.А. Оптимизация геологической подготовки месторождений к освоению / С.А. Батугин, С.М. Ткач // Вопросы рационального освоения месторождений полезных ископаемых. – М., 1988. – Деп. в ВИНИТИ 03.01.89. №73-В89. – С. 3–28.
  3. Ткач, С.М. Нормирование потерь полезных ископаемых по совокупности добычных забоев // Горное дело: проблемы и перспективы: сб. статей. – Якутск, 1994. – С. 165–170.
  4. Ткач, С.М. Оптимизация геологического обеспечения и рационального освоения месторождений / С.М. Ткач, С.Г. Томский // Материалы Междунар. конф. «Комплексное изучение и эксплуатация месторождений полезных ископаемых». – Новочеркасск: НГТУ, 1995. – С. 122–126.
  5. Новопашин, М.Д. Научный потенциал ИГДС – горнопромышлен­ному комплексу / М.Д. Новопашин, С.М. Ткач// Наука и образование.- 1997.- № 2.- С. 37-41.
  6. Батугин, С.А. О причинах кризиса горного производства на предприятиях Якутии / С.А. Батугин, С.М. Ткач, С.Г. Томский // Материалы науч.-практ. конф. «Минеральные ресурсы рудного и нерудного сырья Сибири в XXI в.». – Новосибирск: Изд-во Сибпринт, 1999. – С. 96–98.
  7. Батугин, С.А. Необходимость и резервы кратного повышения производительности труда при освоении месторождений цветных и благородных металлов / С.А. Батугин, Г.Ф. Безносов, С.М. Ткач //Докл. Междунар. совещания «Научные и практические аспекты добычи цветных и благородных металлов». – Хабаровск, 2000. – Т. 1. – С. 215–220.
  8. Батугин, С.А. Нетрадиционные концепции освоения месторождений / С.А. Батугин, С.М. Ткач // Материалы очно-заочной науч.-практ. конф. «Наукоемкие технологии добычи и переработки полезных ископаемых», Новосибирск, октябрь 2001 г. – Новосибирск: ИГД СО РАН, 2001. – С. 85–88.
  9. Батугин, С.А. Методика и результаты выявления, оценки, соизмерения и ранжирования составляющих резерва и мероприятий по повышению прибыльности разработки рудных и россыпных месторождений / С.А. Батугин, Е.Ф. Маликов, С.М. Ткач, В.М. Федоров // Материалы республиканской науч.-практ. конф. «Пути решения актуальных проблем добычи и переработки полезных ископаемых», Якутск, 27–29 августа 2003 г. в 2 ч. – Якутск, 2003. – Ч. 2. – С. 168–176.
  10. Батугин, С.А. Новые аспекты комплексной системы управления эффективностью добычи и переработки руд и песков в современных условиях / С.А. Батугин, Е.Ф. Маликов, С.М. Ткач, В.М. Федоров // Материалы республиканской науч.-практ. конф. «Пути решения актуальных проблем добычи и переработки полезных ископаемых», Якутск, 27–29 августа 2003 г. в 2 ч. – Якутск, 2003. – Ч. 2. – С. 164–168.
  11. Батугина, Н.С. Причины, следствия и альтернативы минерально-сырьевой направленности в экономике Якутии / Н.С. Батугина, Е.Ф. Маликов, С.М. Ткач // Сб. науч. тр. II Междунар. науч.-техн. конф. «Современные технологии освоения минеральных ресурсов», Красноярск, 2004 г. – Красноярск: ГУЦМиЗ, 2004. – Вып. 2. – С. 404–411.
  12. Батугин, С.А. Минерально-сырьевой комплекс Якутии на пути адаптации к условиям кардинальных перемен / С.А. Батугин, В.П. Зубков, М.Д. Новопашин., С.М. Ткач // Геотехнологические проблемы комплексного освоения недр: сб. науч. тр. Вып. 2 / ИГД УрО РАН. – Екатеринбург, 2004. – С. 71–86.
  13. Батугин, С.А. Фундаментальные проблемы комплексного освоения недр в свете государственной ответственности за поступательное устойчивое развитие России / С.А. Батугин, С.М. Ткач // Труды Междунар. науч.-практ. конф. «Проблемы и перспективы комплексного освоения месторождений полезных ископаемых криолитозоны», Якутск, 14–17 июня 2005 г. – Якутск: Изд-во Института мерзлотоведения СО РАН, 2005. – Т. 1. – С. 62–69.
  14. Ткач, С.М. Новые методы оценки влияния разубоживания руд на эффективность освоения месторождений / С.М. Ткач, Н.С. Батугина, И.Д. Джемакулова // Труды Междунар. науч.-практ. конф. «Проблемы и перспективы комплексного освоения месторождений полезных ископаемых криолитозоны», Якутск, 14–17 июня 2005 г. в 3 т. – Якутск: Изд-во Института мерзлотоведения СО РАН, 2005. – Т. 3. – С. 202–207.
  15. Ткач, С.М. Анализ развития и вывод общей формулы коэффициента разубоживания руд / С.М. Ткач, Н.С. Батугина, И.Д. Джемакулова // Труды Междунар. науч.-практ. конф. «Проблемы и перспективы комплексного освоения месторождений полезных ископаемых криолитозоны», Якутск, 14–17 июня 2005 г. в 3 т. – Якутск: Изд-во Института мерзлотоведения СО РАН, 2005. – Т. 3. – С. 223–225.
  16. Батугина, Н.С. Новые оценки разубоживания руд при разработке месторождений / Н.С. Батугина, И.Д. Джемакулова, С.М. Ткач // ГЕО-Сибирь-2006. Т.5. Недроведение. Новые направления и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых: сб. материалов Междунар. науч. конгресса «ГЕО-Сибирь-2006», 24-27 апреля 2006 г., Новосибирск.- Новосибирск: СГГА, 2006.-С. 229-234.
  17. Ткач, С.М. Условия компенсации неблагоприятных изменений управляемых и неуправляемых факторов внешней и внутренней среды при разработке рудных месторождений / С.М. Ткач, Н.С. Батугина, И.Д. Баракаева  // Современные технологии освоения минеральных ресурсов: материалы 5-й Мждунар. науч.-практ. конф., Красноярск, 20-30 марта 2007 г. Вып.5. – Красноярск, СФУ, 2007. – С. 296-302.
  18. Ткач, С.М. Метаморфозы с минерально-сырьевой базой России и Якутии на стыке веков / С.М. Ткач, Н.С. Батугина, В.М. Федоров // Южная Якутия – новый этап индустриального развития: материалы Междунар. науч.–практ. конф. – Нерюнгри: Изд-во Технического института. – 2007. – В 2-х томах. – Т.II. – С. 201-205.






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.