Geum.ru
Темы диссертаций по экономике » Экономика природопользования и охраны окружающей среды

Эколого-экономическая оценка использования выработанного пространства закрываемых угольных шахт тема диссертации по экономике, полный текст автореферата



Автореферат



Ученая степень кандидат экономических наук
Автор Шелоумов, Александр Александрович
Место защиты Москва
Год 1997
Шифр ВАК РФ 08.00.19

Автореферат диссертации по теме "Эколого-экономическая оценка использования выработанного пространства закрываемых угольных шахт"

На правах рукописи

ШЕЛОУМОВ Александр Александрович

УДК 622.7.013: 502.7

ЭК0Л0Г0ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА ЗАКРЫВАЕМЫХ УГОЛЬНЫХ ШАХТ

Специальность 08.00.19 Ч Экономика природопользования и охраны окружающей среды

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Москва 1997

Работа выпонена в Московском государственном горном университете.

.. Научный руководитель канд. техн. паук, доц. ТРЕТЬЯКОВ О. Н.

Официальные оппоненты: докт. экон. наук, проф. АРХИПОВ И. А., канд. экон. наук, доц. КОРОБОВА О. С.

Ведущее предприятие Ч АО Росювуголь.

в ас. па заседании диссертационного совета

К-053.12.06 Московского государственного горного университета по адресу: 117935, Москва, Ленинский проспект, 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Зашита диссертации состоится

Автореферат разослан л . . .

Ученый секретарь диссертационного совета

канд. экон. наук СОКОЛОВСКАЯ М. Б.

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТУ. Одной из серьезный проблем угледобывающей отрасли в настоящее время является закрытие шахт, обусловленное как отработкой запасов, так и их нерентабельностью. Данный процесс ведет к возникновению ряда социальным и экономических проблем: обострению ситуации с занятостью в угледобыващих регионах, где шахты являются зачастую основными предприятиями с выплата пособий по безработице, затраты на создание новых рабочих мест): необходимостью значительных затрат на закрытие шахт (демонтаж оборудования и т. д.): исключению из хозяйственного использования инфраструктуры шахт, а также горных выработок.

Кроме того, ситуация усугубляется возрастаниями экологическими проблемами угледобыващих регионов, вызванными результатами деятельности как самих иахт, так и других отраслей промышленности. а также коммунально-бытового сектора с горнопромышленные отвалы, отвалы ТЭЦ. сваки коммунально-бытовых отходов и т. д.). При этом наносится серьезный ущерб водным, воздушным и земельным ресурсам, что приводит к повышенной заболеваемости населения, преждевременному износу основных Фондов, снижению урожайности сельскохозяйственных угодий и другим негативным последствиям. Нередко из сельскохозяйственного использования изымаются пахотные земли.

Одной из мер. способных частично решить указанные экономические, социальные и экологические проблемы угледобыващих регионов, может быть повторное использование выработанного пространства закрываемых угольных шахт. представленного капитальными выработками.

Несмотря на негативные тенденции добычи угля с с середины 80-к годов падение объема добычи составило 46 %, а темпы проведения вскрывающим и подготовительных выработок снизились в 2 раза), объем выработанного пространства непрерывно растет и составляет в настоящее время 109.2 мн. куб. м. Допонительно ежегодно проводятся новые горные выработки с объемом около 9 мн. куб. м. Кроме того, за тот же период на 7 X увеличилась доля выработок закрепленных договечными видами крепи, составляющая сейчас 96,2 X общей протяженности выработок.

При этом срок слубы капитальных выработок значительно превышает срок отработки запасов, они имеют относительно большие размеры поперечного сечения, оснащены системами вентиляции, водоотлива, внутришахтного транспорта и т.д.

Выработанное пространство характеризуется также состоянием самих горных предприятий как производственных единиц. Закрываемые шахты имеют развитый наземный комплекс. квалифицированный персонал, к ним подведены связь, транспортные, энергетические и другие коммуникации, они расположены, как правило, в экономически развитых районах с высокой плотностью населения, что безусловно повышает ценность выработанного пространства.

На сегодняшний день ужа имеются отдельные примеры сельскохозяйственного использования выработок, существуют проекты захоронения отходов ТЭЦ. Практика и научные исследования показывает-, что это дает ряд положительных социальных, экологических и экономических результатов с трудоустройство части колектива отработанной шахты, производство допонительной продукции или услуг для региона, снижение экологического ущерба от наземных свалок или отвалов при захоронении отходов в горных вдоаботках и т.д.).

Одной из причин незначительных масштабов повторного использования является недостаточная изученность вопроса опенки данного процесса.

В свете изложенного эколого-экономическая оценка использования выработанного пространства закрываемых угольных' шахт является актуальной научной задачей, имешея важное значение как для угольной промышленности, так и для горнодобыващей отрасли в целом.

ЦЕЛЬЮ РАБОТЫ является разработка системы

эколого-экономической оценки использования выработанного пространства закрываемых угольных шахт, позволяшей определить его народнохозяйственную ценность исходя иэ параметров выработанного пространства и характеристик повторного использования.

ИДЕЯ РАБОТЫ заключается в том, что оценка использования выработанного пространства закрываемых угольных шахт производится на основе установления совместного влияния параметров выработанного пространства и характеристик повторного использования на эколого-экономические показатели его повторного использования.

НАУЧШЕ ПОЛОЖЕНИЯ, разработанньв лично соискателем, и их новизна:

1. Значения эколого-экономических показателей оценки использования выработанного пйзстранства следует определять по установленным зависимостям показателей оценки от параметров выработанного пространства и характеристик повторного использования, поскольку это обеспечивает высокую точность их определения.

2. Рациональный способ повторного использования необходимо

выбирать на основе разработанной зкиштош-ькИЕьйггмчеехоЯ ширяй. критерием которой является максимальный суммарный приведенный эколого-экономический эОТект' использования выработанного пространства по сформированным сочетаниям направлений повторного использования при условии совладения комплекса

технико-экономических и экологическим ограничений, что позволяет производить оптимальный выбор.

3. Эколого-экономическую оценку использования выработанного пространства следует осуществлять на основе разработанной системы, вклюнаицей в себя формирование вариантов исходных данных, определение показателей использования выработанного пространства по сформированным вариантам исходных данных, выбор рационального способа повторного использования выработанного пространства, собственно оценку использования выработанного пространства и отражающей экономические, экологические и технологические особенности повторного использования.

ОБСХНОВАННОСИ Ф1 ДОСТОВЕРНОСТЬ научных положений, выводов и рекомендация таютвеишаюгся:

представительным объемом используемой при анализе статистической информации:

обоснованным использованием апробированных и действующих в настоящее время методик проектирования' угольных шахт и определения зколого-экономических ущербов окружающей среде:

положительными результатами внедрения предложенной системы оценки использования выработанного пространства закрываемых угольных шахт на шахтах АО "Ростовуголь".

НАУЧНОЕ ЗНАЧЕНИЕ работы заключается в том. что разработан методический подход к эколого-зкономической оценке использования выработанного пространства закрываемых угольных шахт, развивающий

научное направление оценки техногенных ресурсов горнодобывающих предприятия.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ работы заключается в применении предложенной системы. позволяшей снижать негативные экономические и социальные последствия закрытия угольных шахт, а' также решать экологические проблемы угледобываадих регионов. Основные научные результаты могут быть использованы предприятиями угольной и других горнодобывающих отраслей, ведущих подземную обычу полезных ископаемых.

РЕАЛИЗАЦИЯ ВЫВОДОВ И РЕКОМЕНДАЦИИ РАБОТЫ.

Основныэ научные положения и выводы диссертационной работы были доложены на Первой межвузовской конференции "Актуальные проблемы экологии" СРУДН) и на заседании кафедры "Экономика природопользования" С1995. 1997): разработанная система эколого-зкономической оценки использования выработанного пространства -закрываемым угольных вахт принята для применения в проектных разработках и для практической реализации в АО "Ростовуголь".

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ.

Основные положения диссертации долокены и обсуждэны на техническом совещании АО "Ростовуголь".

ПУБЛИКАЦИИ.

По теме диссертации опубликовано 5 научных работ. .

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глаз и заключения, содержит 12 рисунков. 11 таблиц и список литературы из 78 наименований.

основное т/герхАНИЕ рдт-щ

Анализ состояния выработанного пространства угольным шахт РФ показывает тенденцию увеличения удельного веса капитальных выработок. Особенность капитальных выработок состоит в том, что они имеют относительно большие размеры поперечного сечения и их срок службы значительно превышает срок отработки запасов угля, что говорит о потенциальной возможности их повторного использования.

Возможность и необходимость использования подземного пространства доказана в работах Зильберборда А. Ф., Папернова М. М.. Петренко Е. В., Швецова а Ф. и др. они отмечают следующие основные предпосыки: социальные аспекты, горнотехнические предпосыки, геологические условия, экономию энергетических ресурсов и оборонные факторы, очевидно, что сюда можно отнести и экологический фактор, значение которого в настоящее время возрастает. При этом указанные предпосыки в большей части можно отнести и к угольным шахтам: изъятие земель вынуждает искать новые виды пространственных ресурсов, горнотехнические параметры выработок допускают возможность их повторного использования, на горных предприятиям имеется достаточный объем горно-геологической информации, экономическая эффективность и экологическая целесообразность размещения подземных объектов подтверждается практикой.

В то же время имешиеся данные говорят лишь о единичных примерах повторного использования угольных шахт. Одной из причин этого является недостаточная изученность вопроса оценки данного процесса

Различным аспектам вопросов использования и оценки

повторного использования выработанного пространства посвящены работы Харченко В. А.. Ярунмна С А.. Третьякова 0. Н.. Умнова В. А.. Яруниной И.с., Тарасова В.ф., Третьякова И.О. (Московский государственный горный университет) и др. Кроме того, в данном направлении проводились исследования НИИ экономики строительства и ЦНИИ промзданий. Данные работы посвяшены вопросам оценки эффективности использования подземных горных выработок для размещения объектов народного хозяйства, обоснования направлений использования выработанного подземного пространства. оценки использования горных выработок для размещения отходов, оценки технологии использования подземного пространства закрываемых шахт для размещения отходов и др.

Проведенный анализ указанных работ показал. что они не охватывают поностью все аспекты вопроса оценки выработанного пространства, не позволяют производить эколого-экономическую оценку использования выработанного пространства исходя из параметров выработанного пространства и характеристик повторного использования. а система эколого-экономическоя оценки использования выработанного пространства закрываемых угольных иахт требует совершенствования.

Под оценкой использования в диссертеционной работе понимается определение максимального народнохозяйственного эколого-эконоиического эФСекта от повторного использования выработанного пространства, одновременно с определением величина эффекта осуществляется выбор способа использования, обеспечиващий его получение.

В качестве исходных данных для оценки предлагается использовать паргиетра выработанного пространства и характеристики повторного использования (их применение см. в

таблицах

К первым относятся:

глубина разработки месторождения сю - м: удельный коэффициент водообильности шахта СКв) -куб. и/ч на 1 куб. м выработанного пространства:

относительная газообильность выработанного пространства (Кг) - куб. м/сут на 1 куб. м выработанного пространства:

коэффициент крепости вмещавших пород по Протодьяконову СП -ота. ед.:

минимальный срок службы выработанного пространства - лет: существующий объем выработанного пространства закрываемой шахты (V) - тыс. куб. м:

Ко вторым принадлежат:

объем выработанного пространства пригодный для повторного использования СУисп) - тыс. куб. м:

необходимый объем проведения допонительного выработанного, пространства СУдоп) - тьс. куб. м:

срок создания и ликвидации подземного объекта- лет: срок эксплуатации подземного объекта - лет: интенсивность грузопотока через вскрыващие выработки при повторном использовании СЮ - т/сут:

затрата по использованию пространственных ресурсов наземного объекта-аналога СЮ - мн. руб/год л куб. м.

В качестве показателей оценки предлагается применять капитальные и эксплуатационные затрата, доход горного предприятия, а также ущербы водным ресурсам, атмосфере и земельным ресурсам.

При этом капитальные и эксплуатационные затраты предлагается подразделять на:

- горные, обусловленные исключительно спецификой горного производства, величина которых не зависит от направлений использования:

- специализированные, их величина совпадает с величиной соответствущих затрат наземного объекта-аналога:

- комбинированные, т. е. затраты на создание условия для Функционирования специализированного подземного объекта с затратами наземного аналога.

К горным капитальным затратам относятся затраты на изменение параметров выработанного пространства, к горным эксплуатационным затратам - затраты на водоотлив, проветривание, ремонт и поддержание выработок и заработную плату горного производственно-промышленного персонала. К комбинированным капитальным - на переоборудование технологического комплекса на поверхности, переоборудование транспортных схем шахты, проведение допонительных выработок и расширение существующих. И к комбинированным эксплуатационным - затраты на внутрииахтныа транспорт.

Предложенная классификация затрат значительно упрощает оценку использования выработанного пространства и позволяет применять для этой цели действущиэ методики проектирования угольных шахт.

Размер дохода зависит от объема используемого выработанного пространства и спроса на пространственные ресурсы по конкретному направлению повторного использования.

Эколого-экономический ущерб окружающей среде складывается из наносимых при повторном использовании ущербов атмосфере и водным ресурсам, а также предотвращаемо го ущерба земэльныы ресурсам. Наносимый ущерб учитывается по основным загрязняющим веществам:

для атмосферы - по выбросам метана и пыли, для водных ресурсов -по сбросам взвешенных веществ. Предотвращаемый ущерб земельным ресурсам определяется как эколого-экономический эффект от сохранения земель, отторгаемых под наземный объект-аналог.

На основании использования вьавуказанных методик, а также методик определения ущерба окружанцей среде, для условий Донбасса были установлены экономико-математические зависимости показателей оценки от характеристик выработанного пространства и повторного использования, указанные в таблице.

Таблица.

зависимости показателей оценки от параметров выработанного пространства и характеристик повторного использования

N Показатель оценки Экономико-матемаггическйя зависимость ЕД. ПЗУ.

1 2 3 4

1. КОМЗИНИР. калит. затраты УДОП С 356 л Г + 385 ) + + з,бла + з,5н МН. РУб

2. Горные эксплуат. затраты С V + Удоп 5 <Х( 3,1 л Кв + 4,2 ХХ Кг + + 0.16 л Н + 18.2) + 0.0024 Н + + 0,24 и ( V УДОП ) МН. руб/год

продожение табл.

1 2 3 4

3. Комбинир. эксплуат. затраты ( V + Удоп )С 0.004-6 + 54.1) + + 0,6 л й + 0.62 и Н мн. РУб/ГОД

4. Донод горного предпр. с Уисп + Удоп ) <Х Ки л В мн. РУб/ГОД

5. Наносимый ущерб атмосфере 170.3 КГ И (V + УДОЛ) мн. РУб/ГОД

б. Наносимый ущерб водным ресурсам 166.8 и кв н (V + Удоп) мн. РУб/ГОД

7. Предотвращаемый ущерб земельным ресурсам 22.1 л (Уисп + Удоп) Ш1Н. РУб

Здесь Ки - коэффициент инвентарного объема (0.25г0.33 - ,пля

сельскохозяйственных объектов и подземных складов: 0.&Ю.9 - для захоронения отходов) - отн. ед.

Полученные зависимости делают возможным создание на их основе экономико-математической модели выбора рационального способа повторного использования выработанного пространства.

в качестве способа повторного использования предлагается сочетание производственного направления и захоронения отходов, осуществляемого по окончании эксплуатации производственного объекта.

Критерий максимума суммарного приведенного

эколого-экономического эффекта повторного использования выработанного пространства рассчитывается в модели по Формуле

С Кт1+СтО-< Ккп1+СкпО-<Увп1+Уап1.-УзпО) И.

>тах <1>

п-1 Ь-1

С1 + Кд и

Описанная целевая функция имеет ряд ограничений:

1) КШ * КСС + КЗС {3>

23 ТОК Г 1 Т тах <4>

3) Т ок сл Т ок сн {5> N

43 ^ Тп х ТС <б> 1>1

5) У1з + У1в + У1а * УОз + УОв + УОа <71

где Э - суммарный приведенный зколого-экономический эффект повторного использования выработанного пространства, руб: N - количество вариантов, входящих в рассматриваемое сочетание направлений повторного использования: п - индекс анализируемого варианта направления повторного использования;

Т - период анализа п-го рассматриваемого варианта повторного использования, лет:

t - индекс рассматриваемого года. Значения показателей оценки, не соответствуйте ъ-му году, принимаются равными нулю:

Дли кгпи сгпи КкгЛ, СкпЪ - соответственно капитальные горные затраты, эксплуатационные горньаз затраты, капитальные ко1йинированньЕ затраты и зксплуаташюнныэ комбинированные затраты в 1-м году при п-м варианте повторного использования

выработанного пространства, руб/год:

Увпи Уапи Узп1 - соответственно наносимый (Фактический) ущерб водным ресурсам, наносимый С Фактический) ущерб атмосфере и предотвращаемый ущерб земельным ресурсам в ^м году при п-м варианте повторного использования выработанного пространства, руб/год:

Кд1 - значение коэффициента дисконтирования для 1-го года, отн. ед.:

КШ - общие капитальные вложения шахты, руб: КСС - капитальные вложения шахты из собственных средств, руб: ЮС - капитальные вложения шахты из заемных средств, руб: Т ок г - срок окупаемости капитальных вложений шахты, лет: Т шах - максимально допустимый срок окупаемости капиталовложений, лет:

Т ок сп - срок окупаемости капитальных втазэння подземного специализированного производства, лет: Т ок сн - срок окупаемости капитальных вложений наземного специализированного производства, лет;

Тп - срок создания, эксплуатации и ликвидации подземного

объекта при п-м варианте повторного использования:

Тс - срок службы выработанного пространства при

анализируемом сочетании направлений, лет:

У1з, У1в, У1а - соответственно Фактические величины ущербов

земельным ресурсам, водным ресурсам и атмосфере, наносимые

шахтой при повторном использовании выработанного

пространства, руб/год:

УОз, УОв, УОа - соответственно Фактические величины укесбоа земельным, водным ресурсам и атмосфере. без повторного использования выработанного пространства, руб/год.

Разработанная система эколого-экономичегхой оценки использования выработанного пространства закрываемых угольных шахт включает в себя несколько этапов:

1. Экспертным путем формируются варианты исходных данных.

2. На основании полученных зависимостей показателей оценки от параметров выработанного пространства и характеристик повторного использования по сформированным вариантам определяются показатели повторного использования выработанного пространства.

3. По разработанной экономико-математической модели производится выбор рационального способа повторного использования выработанного пространства.

4. Для выбранного рационального способа повторного использования производится эколого-экономическая оценка использования выработанного пространства закрываемой угольной шахты.

На начальном этапе направления повторного использования определяются исходя иэ потребностей региона. по каждому выбранному направлению могут быть сформированы несколько вариантов, отличающихся параметрами выработанного пространства и характеристиками направлений повторного использования, данные варианты проверяются на технологическую и экологическую пригодность для повторного использования. Отобранные варианты направлений сводятся в сочетания направления. В случае невозможности сочетания за его вариант принимается само направление повторного использования. Для каждого варианта сочетания направлений повторного использования определяются затраты на изменение параметров выработанного пространства.

Установленные по полученным зависимостям (см. таблицу) экономические и эколого-экономические показатели повторною

использования вариантов направлений распределяется по разработанным вариантам сочетаний направлений.

Для выбранного на основе экономико-математической модели рационального способа повторного использования выработанного пространства выявляется оптимальный вариант сочетания параметров использования и характеристик выработанного пространства, обеспечивающий максимальный эффект.

Величина данного эффекта является эколого-экономической оценкой использования выработанного пространства закрываемой угольной шахты.

По разработанной системэ была произведена

эколого-экономическая оценка использования выработанного пространства шахты им. Артема АО "Ростовуголь".

К рассмотрению были приняты западный коренной штрек пласта N 5 и уклон N 05. Техническое состояние данных выработок удовлетворительное, вмещающий массив характеризуется малой трещиноватостъс. что позволяет использовать их повторно. В качестве сочетаний направлений рассматривались производство сельскохозяйственной продукции С выращивание шампиньонов) с последующим захоронением золы ТЭЦ и собственно захоронение золы ТЭЦ. Рассматриваемые варианта повторного использования не предполагают изменения параметров выработанного пространства.

Эффект был определен для анализируемого срока службы выработок 15 лет. Поскольку, согласно ТЭО закрытия шахты, в течение данного периода предполагается работа , водоотливной установки ЦНК-2. вентиляторов главного проветривания и проведение работ по поддержанию выработок, то величина соответствующих затрат вычиталась из горных эксплуатационных затрат.

Суммарный приведенный эколого-экономический эффект

повторного использования выработанного пространства при сочетании направлений составляет 1,542 мрд. руб, а при захоронении золы ТЭЦ - о. 109 мрд. руб. Рациональным способом повторного использования выработанного пространства шахты им. Артема является, таким образом, сочетание сельскохозяйственного направления и захоронения отходов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выпоненных исследований в диссертационной работе дано решение актуальной научной задачи эколого-экономическЬй оценки использования выработанного пространства закрываемых угольных шахт, позволяющей определить его народнохозяйственную ценность,- заключающуюся в величине максимального зколого-экономического эффекта его рационального способа повторного использования.

Основные выводы по работе заключаются в следующем:

1. Установлено, что оценка использования выработанного пространства закрываемых угольных шахт является актуальной научной задачей и обусловлена его значительными объемами, пригодными для повторного использования, а также рядом экономических, экологических и социальных проблем, возникающих в связи с закрытием шахт.

2. Выявлены основные параметры выработанного пространства и характеристики повторного использования, оказывающие влияние на эколого-экономические показатели его повторного использования.

3. Установлены зависимости эколого-экономических показателей оценки от параметров выработанного пространства и характеристик

. повторного использования. при этом величина горных

эксплуатационных затрат совладает с соответствующими показателями добычи угля.

4. Разработана экономико-математическая модель на основе которой следует производить выбор рационального способа повторного использования выработанного пространства закрываемых угольных шахт, критерием которой является максимум суммарного приведенного эколого-экономического эффекта повторного использования по сочетанию направлений, с учетом комплекса экономических и эколого-экономических ограничений.

5. Разработана система оценки, в которой оценка использования выработанного пространства закрываемых угольных шахт определяется как эколого-зкономический Эффект рационального способа его повторного использования.

6. Проведена оценка использования выработанного пространства закрываемой шахты им. Артема АО "Ростовуголь". Она показала, что при сочетании сельскохозяйственного направления (выращивание шампиньонов) с последующим захоронением золы ТЭЦ - суммарный' приведенный эколого-зкономический эффект повторного использования выработанного пространства достигает наибольшей величины и составляет 1,542 мрд. руб.

Основные положения диссертации опубликованы в следуших работах:

1. Тарасов В. Ф., Третьяков и. 0.. Умнов в. А.. Шелоумов А. А. Эколого-экономическая оценка обезвреживания отиодов в выработках

горнодобывающих предприятий // Актуальные проблемы экологии: тез. докл. Первой межвуз. конФ. 23-26 мая 1995. Секция промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности. ГУДН -М.. 1995. с. 17-18.

Похожие диссертации