На правах рукописи

САТЫБАЛДИЕВ НАРЫНБЕК МАДЫЯРОВИЧ

РАЗРАБОТКА МЕТОДА ОПТИМИЗАЦИИ

БОРТОВОГО СОДЕРЖАНИЯ ПРИ ОСВОЕНИИ

СЛОЖНОСТРУКТУРНЫХ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Специальность 25.00.22 –

Геотехнология (подземная, открытая и строительная)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новосибирск – 2006 2

Работа выполнена в Институте горного дела (статус государственного учреждения) Сибирского отделения Российской академии наук.

Научный руководитель – доктор технических наук Фрейдин Анатолий Маркович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Лесин Юрий Васильевич кандидат технических наук Ботвинник Александр Аронович

Ведущая организация – ОАО «Восточный научно-исследовательский горнорудный институт» (ВостНИГРИ), г. Новокузнецк декабря 14-

Защита диссертации состоится «_» _ 2006 г. в часов на заседании диссертационного совета Д 003.019.01 в Институте горного дела Сибирского отделения Российской академии наук (630091, г. Новосибирск, Красный проспект, 54).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института горного дела СО РАН.

ноября

Автореферат разослан «_» 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук Попов Н.А.

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Для экономической оценки рудных месторождений и проектирования их освоения традиционно используют единое значение бортового содержания полезного компонента (далее бортового содержания), с помощью которого оконтуривают балансовые запасы полезных ископаемых и определяют промышленную их ценность. Величина бортового содержания устанавливается по средним параметрам месторождений.

Анализ современного состояния фонда разведанных и эксплуатируемых рудных месторождений по России и странам СНГ свидетельствует, что почти все залежи цветных, редких, благородных и значительная часть черных металлов представлены рудными телами со сложным внутренним строением, не имеющих четких контактов с вмещающими породами, весьма изменчивой морфологией с невыдержанными элементами залегания, крайне неоднородными количественными и качественными характеристиками запасов. В таких условиях неприемлема усредненная характеристика запасов месторождения и технико-экономических показателей производства при установлении кондиций на минеральное сырье.

Одним из важнейших направлений рационального и комплексного освоение сложноструктурных рудных залежей является применение дифференцированного подхода к установлению величины бортового содержания по отдельным выемочным участкам и периодам освоения месторождений. Однако этому препятствует недостаточная разработанность теоретических и методических основ оптимизации бортового содержания месторождений сложной структуры применительно к сложившейся практике проектирования и условиям недропользования. Поэтому разработка автоматизированного метода оптимизации дифференцированного определения бортового содержания по выемочным участкам с учетом динамики развития горных работ на месторождении в рыночной экономике представляется весьма актуальной задачей.

Целью исследования является разработка метода оптимизации дифференцированного установления бортового содержания при освоении сложноструктурных рудных месторождений.

Идея работы заключается в использовании установленных закономерностей влияния природных, технологических и экономических параметров на величину бортового содержания по выемочным участкам месторождения с учетом динамики развития горных работ.

Основные задачи исследований:

– обоснование подхода к дифференцированному определению оптимального значения бортового содержания сложноструктурных рудных залежей;

– исследование взаимосвязей между геологическими, технологическими и экономическими параметрами в оптимизационной системе определения бортового содержания;

– разработка модели и алгоритма оптимизации дифференцированного определения бортового содержания;

– проведение вычислительного эксперимента и установление оптимального бортового содержания в условиях сложноструктурного рудного месторождения.

Методы исследования. В качестве основного метода исследования принято динамическое программирование. В сочетании с ним использованы методы анализа, научного обобщения теоретических исследований, математической статистики и технико-экономических расчетов.

Научные положения, представленные к защите:

1. Высокая изменчивость сложноструктурных залежей, множество горногеологических параметров, различие ценности и обогатимости руд определяют необходимость дифференцированного подхода к оптимизации бортового содержания на стадии проектирования освоения месторождения в зависимости от масштаба производства и календарного развития горных работ.

2. Оптимальное оконтуривание сложноструктурных залежей по бортовому содержанию достигается на основе разработанного комплекса экономикоматематических моделей, отражающих взаимосвязь дисконтированного дохода с природными характеристиками выемочных участков месторождения, производственной мощностью предприятия, сроком его строительства, параметрами и показателями технологии горных работ и обогащения, конъюнктурой рынка.

3. Дифференцированное определение оптимального значения бортового содержания в различные периоды освоения месторождения обеспечивает максимальную эффективность и полноту извлечения запасов полезных ископаемых на протяжении всего срока деятельности горнорудного предприятия.

Достоверность научных положений обеспечивается применением результатов эмпирического анализа законов распределения содержания полезных компонентов на месторождениях; статистической обоснованностью зависимостей, адекватно отражающих условия формирования технико-экономических показателей производства по вариантам оконтуривания рудных залежей, производственной мощности предприятия, технологии добычи и переработки руды; апробацией разработанного метода оптимизации бортового содержания на двух золоторудных месторождениях.

Научная новизна исследований:

1. Выдвинута и проработана идея подхода к дифференцированному определению оптимального значения бортового содержания на стадии экономической оценки рудных месторождений и проектирования их освоения.

2. Установлены аналитические зависимости запасов руды, среднего содержания полезного компонента и мощности рудного тела месторождения от величины бортового содержания.

3. Выявлены закономерности формирования технико-экономических показателей (капитальных и эксплуатационных затрат, качества и полноты извлечения запасов при добыче, извлечения при переработке, срока строительства предприятия и эксплуатации месторождения) при разных схемах оконтуривания и технолого-организационных моделях освоения месторождения.

4. Установлено, что дифференцированное определение оптимального значения бортового содержания на рудных месторождениях с различными природными характеристиками отдельных выемочных участков обеспечивает максимальную эффективность и полноту извлечения запасов полезных ископаемых из недр.

Практическая значимость работы состоит в разработке метода оптимизации дифференцированного определения бортового содержания по выемочным участкам месторождения и параметров горнотехнической системы, позволяющей максимизировать эффект от промышленного использования запасов минерального сырья за весь период деятельности рудника.

Личный вклад автора. Дана оценка современному состоянию теории и практики установления кондиций на минеральное сырье; разработан оптимизационный метод дифференцированного определения бортового содержания по выемочным участкам и периодам освоения месторождения и технологоорганизационных параметров производства в единой горнотехнической системе; разработана программная реализация метода.

Реализация рекомендаций. Основные положения диссертации переданы к использованию при определении оптимальных контуров отработки запасов полезных ископаемых для двух золоторудных месторождений (Талдыбулак Левобережный и Макмал) Кыргызской Республики.

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 9 статьях.

Апробация диссертации. Результаты работы докладывались на конференциях: “Проблемы экономики и менеджмента в переходный период” (Бишкек, 2002 г.); “Экологические проблемы освоения минерально-сырьевых ресурсов гор Тянь-Шаня” (Бишкек, 2002 г.); “Недра гор Кыргызстана – народу” (Бишкек, 2003 г.); “Неделя горняка – 2004” (Москва, 2004 г.); “Наукоемкие технологии добычи и переработки полезных ископаемых” (Новосибирск, 2005 г.); “Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосреды” (Новосибирск, 2006 г.).

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и приложения, изложенных на 135 страницах машинописного текста, содержит 92 рисунка, 15 таблиц, список литературы из 93 наименований.

Автор считает своим долгом выразить глубокую благодарность научному руководителю доктору технических наук А.М. Фрейдину за научнометодическую помощь и практическую оценку выполненной работы, доктору технических наук, профессору Н.В. Дронову, заложившему необходимые теоретические и методические основы диссертации, а также сотрудникам лаборатории подземной разработки рудных месторождений ИГД СО РАН за ценные замечания, высказанные при обсуждении результатов работы.

Автор выражает признательность академику НАН КР И.Т. Айтматову и член-корреспонденту НАН КР К.Ч. Кожогулову за постоянное внимание и содействие в выполнении работы.

При решении поставленных в диссертации задач автором использованы научные труды ученых: М.И. Агошкова, Д.М. Бронникова, Н.В. Володомонова, В.В. Померанцева, Т.Ф. Соболевского, Т.А. Гатова, В.А. Шестакова, А.М. Сиразутдинова, Е.В. Жиганова, Н.В. Дронова, А.М. Марголина, А.А. Лисенкова, З.К. Каргажанова, З.А. Терпогосова, В.Г. Шитарева, Ю.А. Агабаляна, А.А. Пешкова, Н.А. Мацко, С.А. Батугина, Е.Д. Черного и ряда др.

На основе обработки данных разведки и отработки месторождений цветных, редких, благородных и черных металлов (всего 236) по России и странам СНГ выявлено, что, при объединении их в группу по сложности, характеризующейся либо структурой (строением) рудных тел и вмещающих пород, либо пространственным распределением полезных компонентов, 84 % от всех рудных месторождений относится к сложным по строению залежам, тогда как незначительная часть (16 %) – к простым. Диапазон изменения горногеологических условий по выемочным участкам месторождений и перечень различных, осложняющих эксплуатацию, горнотехнических факторов исключительно обширен. При всем многообразии форм проявления сложности можно выделить следующие типовые особенности большинства залежей рассматриваемой группы:

– раздробленность и пространственная рассредоточенность рудных тел, неопределенность их форм и размеров;

– выраженная неоднородность выделяемых в промышленном контуре запасов руд по ценности и обогатительным свойствам;

– зависимость количества и качества промышленных запасов от кондиций на минеральное сырье и т.д.

Рациональное и комплексное освоение сложноструктурных рудных месторождений в условиях рыночной экономики требует выполнения двух главных условий:

1) системной оптимизации параметров разработки выделяемых по природным и (или) технологическим признакам участков как единого объекта;

2) выбора дифференцированных технолого-организационных решений и параметров отработки, оптимальных в конкретных условиях выемочных участков месторождения.

Уровень принятых технолого-организационных решений и параметров освоения выемочных участков находят свое выражение в величине бортового содержания. Согласно методическим положениям, бортовое содержание полезного компонента в пробе – подсчетный параметр, который устанавливается при отсутствии четких геологических границ рудного тела – для ограничения балансовых запасов в пространстве. Бортовое содержание определяется на уровне, обеспечивающем максимизацию экономического эффекта от использования оконтуриваемых запасов полезных ископаемых месторождения за периоды его отработки. Дифференцированное по отдельным выемочным участкам месторождения и периодам их освоения бортовое содержание является искомым синтезирующим параметром.

Это важное обстоятельство позволяет утверждать, что обоснование оптимальной величины бортового содержания необходимо осуществлять на основе совместной (системной) оптимизации, влияющих на уровень кондиционного параметра, взаимозависимых геологических, технологических и экономических факторов горнорудного производства. Более того, поскольку горное предприятие взаимодействует с внешней средой, то определяемое бортовое содержание также должно оптимизироваться с учетом внешних воздействующих факторов.

Другими словами, оптимизация бортового содержания является непрерывным процессом как во времени, по различным периодам добычных работ, так и в пространстве, по выемочным участкам месторождения.

Согласно действующим нормативным требованиям, обобщающим критерием сравнительной эффективности величины бортового содержания служит динамический рыночный показатель – чистый дисконтированный доход, рассчитываемый за периоды освоения месторождения.

В общем случае постановка задачи формулируется в следующем виде:

где NPV – чистый дисконтированный доход (критерий эффективности); T – продолжительность жизненного цикла проекта, включая срок строительства рудника и срок эксплуатации месторождения; c = { ci }, i = 1, 2,..., n – некоторый набор различных вариантов бортового содержания в t -м периоде; f t ( c ) – максимальный дисконтированный доход от t -го периода до конца жизненного цикла проекта, который можно получить, управляя величиной c за период t, “Рациональный” состав параметров, включаемых в оптимизационную систему определения бортового содержания, одно из основных условий ее достаточного качества, понимаемого и как соответствие формы модели теоретической концепции, выражающей содержание взаимосвязей между рассматриваемыми переменными, и как точность определения показателя NPV выражением вида (1).

Состав параметров и их значения (“вес”) в рассматриваемой системе в существенной степени зависят от горно-геологических характеристик рудных тел и условий освоения месторождений минерального сырья. Вместе с тем, в большинстве случаев на этапе экономической оценки рудных месторождений и проектирования их освоения подземным способом достаточно выделить такие системообразующие макроэлементы горного производства, как: запасы полезного ископаемого; производственная мощность предприятия; технологический комплекс по добыче и переработке руды. Состояние оптимизационной системы с некоторой величиной бортового содержания c в экономической форме представления является производным от показателей элементов системы:

где Q = {Qi }, i = 1, 2..., n – запасы руды, соответствующие намеченным значениям бортового содержания c ; A = { Ai }, i = 1, 2..., n – производственная мощность предприятия, однозначно определяемая исходя из балансовых запасов по каждому варианту оконтуривания c ; W = {Wi }, i = 1, 2..., n – рациональные технологические системы и параметры добычи и переработки руды при конкурирующих схемах оконтуривания c. Индексом “0” обозначен комплекс совместно оптимизируемых параметров. При более детальном представлении (2), главные ее параметры Q, A, W выражаются через соответствующие характеристики элементов горнорудного производства.

Сформулируем структуру оптимизационной модели определения бортового содержания, основываясь на принципах оптимальности, основных функциональных уравнениях и порядке решения задачи динамического программирования.

Обозначим: f t ( c ) – максимальный дисконтированный доход от начала жизненного цикла проекта до t -го этапа 1, который можно получить оптимизируя величину бортового содержания c ; k t ( c ) – оптимальное управление значением бортового содержания c на t -м этапе, которое совместно с управлениями этого кондиционного параметра на предыдущих периодах дает максимальный дисконтированный доход; g t – максимум дисконтированного дохода в t -м периоде.

В работе принят прямой порядок оптимизации решения задачи методом динамического программирования, при котором сначала оптимизируются первый и второй этапы, затем второй и третий и т.д., пока не будет включен в решение последний этап.

Под влиянием управления k t оптимизационная система на t -м этапе переходит из состояния со значением бортового содержания c в состояние со значением c. Другими словами, состояние системы с показателем бортового содержания c является производным от начального состояния управления k t и Максимальный дисконтированный доход выразим в виде:

Первое слагаемое представляет значение дисконтированного дохода на данном этапе, а второе – от начала реализации проекта до данного этапа.

Управление k t, при котором максимизируется f t ( c ), представляет оптимальное управление.

Основное функциональное уравнение, представляющее собой рекуррентное соотношение, будет иметь вид Соотношение (4) позволяет определять функцию f t ( c ), если известна f t-1 ( c ). Первоначально необходимо определить максимальный функция дисконтированный доход на первом этапе и соответствующее ему оптимальное управление значением c Поставляя f1 ( c ) и k1 в уравнение (4), можно определить f t ( c ) и k t.

Подобная процедура повторяется до последнего этапа.

Для реализации модели (1) – (5) разработан алгоритм, состоящий из следующих укрупненных шагов.

Шаг 1. Установить закономерности изменения количественных, качественных и геометрических показателей запасов руды, по выделенным участкам месторождения, в зависимости от значения бортового содержания.

Для большого числа месторождений золота, урана и редких элементов функцию зависимости “бортовое содержание – запасы” можно представить по известному закону Ласки:

где – среднее содержание металла в руде; Q – запасы руды; c – бортовое содержание; 1, 2 – коэффициенты, определяемые по известным параметрам конкретного месторождения.

Чтобы оценить 1 и 2, достаточно располагать одним вариантом подсчета запасов, определяющим запасом руды Q и средним содержанием металла при фиксированной величине бортового содержания c. Используя (6), составим систему уравнений зависимости запасов руды Q и содержания полезного компонента от бортового содержания c Аналитические зависимости изменения пространственных характеристик запасов рудных залежей, и в первую очередь их мощности и площади, от бортового содержания можно представить при наличии исходных геометрических данных по нескольким вариантам оконтуривания. В качестве аппроксимирующих функций могут быть использованы полиномиальные уравнения, например второй степени:

где m – мощность рудного тела по вариантам оконтуривания, соответствующая намеченным значениям бортового содержания c ; a1, a 2, a3 – коэффициенты уравнения.

Шаг 2. Рассчитать технико-экономические показатели производства отдельных выемочных участков месторождения в период t, t +1, …, T при разных схемах оконтуривания и технолого-организационных моделях отработки.

Результатом моделирования данного шага является установление численных значений уравнений зависимостей:

– капитальных вложений K от проектной мощности рудника A – эксплуатационных затрат C на добычу и переработку руды от годовой производительности рудника A, мощности рудного тела m и содержания полезных компонентов – срока строительства рудника Tс от его проектной мощности A – срока эксплуатации месторождения Te от годовой мощности рудника A и извлекаемых запасов Qd по вариантам оконтуривания – показателей качества k к и полноты извлечения kи запасов по вариантам оконтуривания – извлечения металла при переработке от содержания полезных компонентов в руде () – капитальные вложения i -го варианта при производственной где K i A j мощности рудника A j ; C i A j, m j, j – эксплуатационные затраты на добычу и переработку руды i -го варианта при производительности рудника A j, мощности рудного тела m j и содержании полезного компонента j ; Tci A j – срок строительства i -го варианта рудника при его производственной мощности A j ;

( ) – срок эксплуатации месторождения по i -му варианту при бортоTei cj, A j вом содержании и производственной мощности рудника A j ; k кi ( m j, j ) – коэффициент изменения качества руды i -го варианта при мощности рудного полноты извлечения по i -му варианту при мощности рудного тела m j и содержании полезного компонента j ; i j – коэффициент извлечения металла при переработке по i -му варианту при содержании полезного компонента J, J – индексы изменения, соответственно, годовой производительности рудника A, мощности рудного тела m, содержания полезных компонентов в руде и в породе разубоживания относительно их базового значения A1, m1, 1, 1 (базовым служит один из вариантов оконтуривания).

Значения коэффициентов K 1, K 2, с1, с 2, с 3, с 4 в (9) и (10) характеризуют соотношения составляющих капитальных и эксплуатационных затрат: K 1 и с – условно-постоянные; K 2 и с 2 – условно-переменные, зависящие от производственной мощности предприятия A ; с 3 – условно-переменные, зависящие от содержания полезных компонентов в руде, поступающей в переработку;

с 4 – условно-переменные, зависящие от выемочной мощности рудного тела m.

Надежность определения величин K 1, K 2, с1, с 2, с 3, с 4 обеспечивается прямыми укрупненными проектными расчетами и сравнительным статистическим анализом с расчетными данными аналогичных горных проектов.

Коэффициенты k1 и k 2 в (11) устанавливаются статистически или на основе прямых расчетов срока строительства рудника Tc по данным строительнонормативных документов. Для определения величин 1 и 2 в (15) используются фактические данные технологических исследований обогащения руды. В работе раскрывается порядок установления численных составляющих коэффициентов в уравнениях (9) – (15).

Шаг 3. Рассчитать значения дисконтированного дохода в период строительства рудника. Структуру дисконтированного дохода на этапе строительства предприятия представим в виде:

где f i A j – общий дисконтированный доход за период строительства рудника i -го варианта строительства при производственной мощности A j ; E – ставка дисконтирования. Знак минус в выражении характеризует отрицательное значение дисконтированного дохода на стадии строительства предприятия.

Шаг 4. Рассчитать значения дисконтированного дохода в период эксплуатации месторождения. Структуру дисконтированного дохода для данного этапа освоения месторождения представим в виде:

где f i cj – общий дисконтированный доход i -го варианта, значение которой необходимо максимизировать; U ti m j, j – извлекаемая ценность 1 т руды в t -м периоде i -го варианта при мощности рудного тела m j и содержании полезного компонента j, определяемая по формуле:

где Pr – цена металла.

Воспользуемся соотношением (5). Определим максимальный дисконтированный доход на первом этапе эксплуатации месторождения и, соответствующее ему, оптимальное значение бортового содержания c Аналогичная процедура повторяется, пока не будет включен в решение последний этап.

Шаг 5. Рассчитать максимальную величину чистого дисконтированного дохода за весь жизненный цикл проекта. Целью данного итогового шага является установление таких соотношений между дифференцированной величиной бортового содержания c по периодам отработки месторождения и производственной мощностью рудника A, при котором значения чистого дисконтированного дохода NPV обращается в максимум. Максимальное значение NPV определяется суммированием значений дисконтированного дохода периода строительства рудника f t (Tc ) и максимальных значений дисконтированного дохода всех этапов эксплуатации месторождения f t (Te ) :

Для практической реализации метода оптимизации дифференцированного определения бортового содержания разработана исследовательская компьютерная программа на языке объектно-ориентированного программирования Borland Delphi 7, в операционной системе Windows XP.

В диссертации, на примере моделирования отработки представительных участков золоторудного месторождения Талдыбулак Левобережный (Кыргызская Республика), апробирована задача дифференцированного определения бортового содержания при планировании горнодобычных работ.

Золоторудное месторождение Талдыбулак Левобережный по принятой классификации относится к 3-й группе сложности (к данной группе относятся рудные месторождения очень сложного геологического строения). Рудная зона представлена двумя пологопадающими трубообразными рудными залежами с мощностью от 0.7 до 75.0 м, имеющими сложное внутреннее строение и с различными типами руд по степени обогатимости. Содержания золота в руде находится в пределах от 3 – 4 до 8 – 10 г/т, в отдельных случаях 15 – 20 г/т и более в зависимости от величины бортового содержания. Контуры балансовых руд определяются по результатам опробования. В подобных условиях выбор значения бортового содержания определяет не только качественные и количественные характеристики оконтуриваемых запасов залежей, но и технологию добычи руды, технико-экономические показатели производства и экономику освоения месторождения в целом.

Q, тыс.т Рис. 1. Зависимости запасов руды (а), содержания полезного компонента (б) и мощности рудного тела (в) от величины бортового содержания Рис. 2. Динамика основных технико-экономических показателей производства: срока строительства рудника (а), капитальных вложений (б) и эксплуатационных затрат (в) от проектной мощности производства Проектные решения и технико-экономические показатели производства, являющиеся базовыми при построении численных моделей управления параметрами в оптимизационной системе определения бортового содержания, приняты по Предварительной банковской ТЭО целесообразности освоения месторождения Талдыбулак Левобережный (2003 г.), в выполнении которой автор принимал непосредственное участие.

С применением разработанных моделей исследованы: закономерности изменения геологических характеристик запасов по отдельным выемочным участкам (горизонтам) месторождения от величины бортового содержания (рис. 1);

закономерности формирования технико-экономических показателей при разных схемах оконтуривания и технолого-организационных моделях отработки месторождения (рис. 2); динамика дисконтированного дохода при изменении бортового содержания в диапазоне 0.7 – 3.0 г/т и проектной мощности подземного рудника в диапазоне 300 – 1000 тыс. т/год (рис. 3, 4).

Дисконтированный доход, млн.у.е.

Рис. 3. Динамика дисконтированного дохода по вариантам бортового содержания (мощность рудника – 600 тыс. т/год): цифры характеризуют оптимальное значение с рассматриваемого периода Результаты моделирования представлены в табл. 1. Анализ полученных результатов показал разброс оптимальных значений бортового содержания на разных периодах эксплуатации месторождения. Это обусловлено конкретными природными характеристиками запасов по вариантам оконтуривания и принятой технологии добычи и переработки руды для разных выемочных участков месторождения Талдыбулак Левобережный.

Дисконтированный доход, млн. у.е.

Рис. 4. Динамика дисконтированного дохода в период строительства рудника и эксплуатации месторождения в зависимости от проектной мощности предприятия ТАБЛИЦА 1. Оптимальное бортовое содержание ( с, г/т) по годам отработки в зависимости от производственной мощности рудника На рис. 5 представлена зависимость чистого дисконтированного дохода, получаемого за период эксплуатации месторождения, от производственной мощности рудника. Как можно видеть, наиболее эффективны значения годовой мощности предприятия в диапазоне 800 – 1000 тыс. т/год с оптимальными значениями бортового содержания в диапазоне от 2.0 до 3.0 г/т в зависимости от этапа и применяемой технологии отработки месторождения. Окончательный “точечный” выбор проектной мощности производства будет во многом определяться целями и интересами инвестора, имеющимися денежными средствами на строительство рудника и другими экономическими причинами.

Рис. 5. Зависимость чистого дисконтированного дохода от производственной мощности рудника Проведенная сравнительная оценка показателей отработки месторождения Талдыбулак Левобережный по единым и дифференцированным кондициям показала, что дифференцированное оконтуривание запасов залежей повышает чистый дисконтированный доход более чем на 10 млн. у.е., увеличивает долю балансовых запасов руды на 0.95 млн. т и, соответственно, срок работы предприятия (табл. 2).

ТАБЛИЦА 2. Основные показатели эксплуатации месторождения при оконтуривании запасов по единым и дифференцированным кондициям Полученные результаты свидетельствуют о том, что в случае применения рекомендуемого метода оптимизации бортового содержания сложноструктурных рудных месторождений обеспечивается повышение их экономического потенциала и инвестиционной привлекательности.

В диссертации, являющейся научно-квалификационной работой, дано решение актуальной задачи, состоящее в разработке метода оптимизации дифференцированного определения бортового содержания рудных месторождений сложной структуры, обеспечивающей рациональное и эффективное освоения запасов полезных ископаемых, что имеет существенное экономическое значение для горнорудной промышленности.

Основные результаты исследований заключаются в следующем:

1. Обоснована идея подхода к дифференцированному определению оптимального значения бортового содержания на стадии экономической оценки рудных месторождений и проектирования их освоения.

2. Установлены аналитические зависимости количественных, качественных и геометрических характеристики запасов месторождения от величины бортового содержания.

3. Выявлены закономерности формирования технико-экономических показателей (капитальных и эксплуатационных затрат, качества и полноты извлечения запасов при добыче, извлечения при переработке, срока строительства предприятия и эксплуатации месторождения) при разных схемах оконтуривания и технолого-организационных моделях освоения месторождения.

4. Исследовано влияние значения бортового содержания на принятие технолого-организационных решений и параметров освоения сложноструктурных рудных месторождений. Обосновано, что величина бортового содержания, в свою очередь, зависит от технологических параметров горного производства.

5. Разработан метод оптимизации бортового содержания сложноструктурных рудных месторождений. Последовательное многовариантное вычисление моделей расчета значений дисконтированного дохода в период строительства рудника и по различным этапам эксплуатации месторождения, а также чистого дисконтированного дохода за весь жизненный цикл проекта позволяет раскрыть внутреннюю логику оптимизационного метода дифференцированного определения бортового содержания и упростить расчетный аппарат.

6. Расчетами выявлены оптимальные значения бортового содержания в различные периоды отработки золоторудного месторождения Талдыбулак Левобережный. Это обусловлено конкретными природными характеристиками запасов полезного ископаемого по вариантам оконтуривания, принятой технологии добычи и переработки руды для разных выемочных участков месторождения.

7. Установлено, что при годовой производительности рудника в диапазоне 800 – 1000 тыс. т/год оптимальное значение бортового содержания находится в диапазоне от 2.0 до 3.0 г/т в зависимости от этапа и технологии отработки месторождения Талдыбулак Левобережный.

8. Сравнительная оценка показателей отработки месторождения Талдыбулак Левобережный по существующему и рекомендуемому методам оптимизации бортового содержания показала, что дифференцированное оконтуривание запасов по отдельным выемочным участкам залежи повышает чистый дисконтированный доход более чем на 10 млн. у.е., увеличивает долю балансовых запасов руды на 0.95 млн. т и продлевает срок работы предприятия.

9. Применение рекомендуемого оптимизационного метода определения бортового содержания рудных месторождений сложной структуры обеспечивает повышение их экономического потенциала и инвестиционной привлекательности.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах.

1. Дронов Н.В. Повышение потенциала проектов освоения сложноструктурных месторождений. [Текст] / Н.В. Дронов, Н.М. Сатыбалдиев // Проблемы экономики и менеджмента в переходный период: Материалы межвузовской научно-практической конференции. – КРСУ, Бишкек, 2002. – С. 46 – 57.

2. Дронов Н.В. Метод оптимизации бортового содержания с учетом охраны природы. [Текст] / Н.В. Дронов, Н.М. Сатыбалдиев // Экологические проблемы освоения минерально-сырьевых ресурсов гор Тянь-Шаня: Сборник докладов международной научно-практической конференции. – КГМИ, Бишкек, 2002. – С. 162 – 167.

3. Дронов Н.В. Повышение надежности оптимизации бортового содержания аналитическим методом. [Текст] / Н.В. Дронов, Б. Толобекова, Н.М. Сатыбалдиев // Недра гор Кыргызстана – народу: Сборник докладов научнотехнической конференции. – КГМИ, Бишкек, 2003. – С. 296 – 302.

4. Дронов Н.В. Системно-оптимизационный подход определения бортового содержания на сложноструктурных месторождениях. [Текст] / Н.В. Дронов, Н.М. Сатыбалдиев // Недра гор Кыргызстана – народу: Сборник докладов научно-технической конференции. – КГМИ, Бишкек, 2003. – С. 307 – 315.

5. Дронов Н.В. Анализ приростных затрат при оптимизации бортового содержания аналитическим методом. [Текст] / Н.В. Дронов, Н.М. Сатыбалдиев // Недра гор Кыргызстана – народу: Сборник докладов научно-технической конференции. – КГМИ, Бишкек, 2003. – С. 315 – 321.

6. Дронов Н.В. Оптимизация бортового содержания при отработке сложноструктурных рудных месторождений. [Текст] / Н.В. Дронов, Н.М. Сатыбалдиев, А.М. Фрейдин, Б. Толобекова // ГИАБ. – 2004. – № 6. – С. 261 – 265.

7. Сатыбалдиев Н.М. Бортовое и минимальное промышленное содержания в системе кондиций рудных месторождений. [Текст] / Н.М. Сатыбалдиев // Наукоемкие технологии добычи и переработки полезных ископаемых: Труды IV научно-практической конференции. – ИГД СО РАН, Новосибирск, 2005. – С.

127 – 130.

8. Сатыбалдиев Н.М. Оптимизация контуров отработки запасов минерального сырья и производственной мощности рудника. [Текст] / Н.М. Сатыбалдиев, А.М. Фрейдин // ФТПРПИ – 2006. – № 3. – С. 50 – 55.

9. Сатыбалдиев Н.М. К определению контуров выемки сложных рудных залежей. [Текст] / Н.М. Сатыбалдиев, А.М. Фрейдин // Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосреды: Труды международной конференции. – ИГД СО РАН, Новосибирск, 2006.

Подписано к печати 14. 11. 2006 Формат 68 84 / Печ. л. 1. Тираж 100 экз. Заказ № Институт горного дела СО РАН 630091 г. Новосибирск, Красный проспект,