О подсчете запасов жидких и газообразных полезных ископаемых

Здесь приводятся лишь самые общие сведения. Для изучения методов подсчета запасов этих полезных ископаемых следует обратиться к специальным учебным пособиям.

Методы подсчета запасов нефти различаются трех видов: объемные, статистические и материальных балансов.

Объемный метод основан на данных о распределении нефти в горных породах. По этому методу подсчитывается извлекаемый запас нефти, исходя из нефтеносной площади, эффектив­ной мощности пласта, коэффициентов, характеризующих нефтенасыщенность и способность нефти выделяться из вмещающих пород с учетом плотности жидкости.

Статистический метод подсчета основан на изучении закономерности падения дебита нефтяных скважин по соответствующим кривым. Экстраполяция этих кривых дает возмож­ность определить добычу и запасы нефти в предстоящий период.

Метод материального баланса базируется на изучении физических свойств жидкости и газа, содержащихся в пласте, и изменении их соотношений в процессе разработки ме­сторождения. На основании изменений пластового давления по мере извлечения нефти и перераспределения в пласте нефти, воды и газа можно составить уравнение материального, баланса. Это последнее дает возможность подсчитать запас нефти.

Методы подсчета запасов газа — объемный и падения давления — основаны на изучении пористости пород, вмещающих газ, или на изучении падения давления газа по мере его извлечения из недр. И тот, и другой методы дают возможность определить извлекаемые запасы газа.

Методы подсчета запасов подземных вод основываются на определениях объемов водоносных горных пород и на их водоотдаче под влиянием различных условий статистиче­ского или динамического напора. При этом различаются способы подсчета:

1) вековых запасов подземных вод и

2) эксплуатационных запасов этих вод.

Понятие о промышленной оценке месторождений полезных ископаемых

Промышленная оценка месторождения полезного ископаемого есть определение его промышленного значения в данное время и в конкретных географоэкономических условиях. Промышленное же значение месторождения зависит от того, насколько оно пригодно для использования в народном хозяйстве, т. е. каковы технические возможности и экономическая целесообразность добычи и переработки полезного ископаемого, заключенного в пределах месторождения.

Каждая стадия разведки месторождения или его части завершается промышленной оценкой объекта разведки с большей или меньшей определенностью в зависимости от надежности исходных данных. На ранних стадиях исследования в результате поисково-оценочных работ и при проведении предварительной разведки дается ориентировочная оценка возможного промышленного значения месторождения. Такие оценки называются перспективными или геолого-экономическими, что подчеркивает преобладание в основе этих оценок элементов прогноза и предполагаемых по геологическим соображениям оценочных показателей при ограниченности фактических данных и технико-экономических обоснований. На ранних стадиях изучения для оценки вновь выявленного месторождения обычно применяется метод, простых аналогий, т. е. сравнение вновь выявленного месторождения с подобными (аналогичными) по их натуральным свойствам — размерам, качеству руд, условиям залегания и др.

Иногда при этом бывают целесообразны простейшие расчеты показателей оценки, (II глава Бирюков). По завершении предварительной разведки и в процессе детальной разведки месторождения осуществляется его промышленная оценка на основании оценочных показателей, рассчитанных по достаточно надежным результатам разведки, с изучением возможностей добычи и переработки полезного ископаемого, а также экономики района.

Промышленные оценки месторождений полезных ископаемых могут быть подразделены на две группы:

• предварительные промышленные оценки, осуществляемые в процессе разведки месторождения, преимущественно в последний период разведочных работ предварительной стадии или при детальной разведке до ее завершения;

• проектные промышленные оценки, которые выполняются по окончании разведки, предшествующей отработке месторождения, и являются основанием для проектирования добычи и переработки полезного ископаемого.

Первые обычно выполняются разведчиками при некоторых консультациях специалистов горняков и технологов. Вторые разрабатываются проектными организациями при участии всех специалистов, связанных с предполагаемым освоением разведанного месторождения. Конкретным выражением предварительной промышленной оценки месторождения является технико-экономический доклад (ТЭД), в котором приводятся первые полные обоснования промышленного значения месторождения и который дает возможность переходить от стадии предварительной разведки к стадии детальной разведки. Конкретным выражением проектной промышленной оценки месторождения является проект его разработки.

Оценочные показатели месторождения

В практике современных геологоразведочных работ показатели ценности месторождения выражаются следующими расчетными данными.

1. Запасы полезного ископаемого разведанные (А+В+С₁) и перспективные (С₂ и прогнозные). При оценке комплексных месторождений должны быть учтены запасы всех полезных компонентов, заключенных в рудах, и другие полезные ископаемые, находящиеся в пределах месторождения.

2. Ценность месторождения может быть выражена потенциальной ценностью извлекаемой части запасов полезного ископаемого, т. е. величиной этих запасов, за вычетом потерь полезных компонентов при добыче и переработке, умноженной на цену товарной продукции, получаемой из этих запасов (извлекаемая ценность).

Цена полезных компонентов, отнесенная к 1 т руды, есть удельная ее ценность.

3. Производительность будущего горного предприятия, являющаяся важнейшим оценочным показателем, определяется в зависимости от величины запасов полезного ископаемого и способа добычи — подземного или открытого. Она выражается в среднегодовой добыче полезного ископаемого, а при обогащении руд также в среднегодовом производстве концентратов или иной товарной продукции.

4. Капитальные затраты и их эффективность, определяющие возможность строительства горного предприятия в данное время.

Эффективность капитальных затрат определяется их удельной величиной на 1 т извлекаемых запасов полезного, ископаемого, на 1 т годовой производительности предприятия и на 1 руб. годовой продукции предприятия. Основным показателем экономической эффективности капитальных вложений в промышленное освоение месторождений является срок их окупаемости прибылями от реализации товарной продукции горного предприятия. Средний нормативный срок окупаемости капитальных вложений в горнодобывающей промышленности установлен 6—7 лет.

5. Себестоимость добычи и первичной переработки полезного ископаемого, представляющая собой отношение затрат на добычу к количеству добываемого полезного ископаемого или затрат на обогащение к количеству получаемого концентрата, рассчитывается обычно на 1 т продукции. В этом экономическом показателе отражаются необходимые эксплуатационные расходы.

6. Рентабельность разработки месторождения выясняется путем сопоставления предполагаемой суммы среднегодовой прибыли со стоимостью основных производственных фондов и с ожидаемой себестоимостью продукции. В показателе рентабельности разработки месторождения полезного ископаемого выражается конечный экономический эффект его использования в народном хозяйстве.

Методика промышленной оценки

Расчет оценочных показателей разведанного месторождения и сравнение их с соответствующими показателями других разведанных или отработанных месторождений определенного промышленного типа составляет основу оценки месторождения. Как правило, такое сравнение дает достаточно оснований для решения вопроса о целесообразности отработки разведанного месторождения.

При обилии месторождений разных промышленных типов в отрасли горнодобывающей промышленности может возникнуть необходимость сравнения между собой разведанных месторождений различных промышленных типов. В этих случаях сравнение должно проводиться с осторожностью, так как представители различных промышленных типов обычно несопоставимы по тем или другим показателям ввиду существенных различий природных, горнотехниче­ских или технологических их свойств.

При оценке разнотипных месторождений бывает возможно наметить очередность освоения таких месторождений. В первую очередь должны осваиваться наиболее доступные и выгодные в экономическом отношении объекты. При этом месторождения, относимые ко второй очереди, не утрачивают своего потенциального промышленного значения.

Процесс промышленной оценки разведанного месторождения состоит из четырех частей:

1) геологической,

2) горнотехнической,

3) технологической и

4) экономической.

Первым звеном оценки является выяснение достоверности геологических, горнотехнических и технологических данных, полу­ченных в процессе разведки месторождения и из других источников.

Геологическая часть оценки имеет целью установление степени полноты и достоверности сведений о месторождении, полученных при разведке. Основным натуральным показателем ценности месторождения являются запасы полезного ископаемого; они определяют производственную мощность и экономику деятельности будущего горного предприятия. Поэтому достоверность запасов, подсчитанных в результате разведки, определяет надежность всех прочих расчетов и построений, связанных с промышленной оценкой месторождения.

Общепризнанными показателями достоверности подсчитанных запасов полезного ископаемого служат категории действующей классификации запасов (А, В, С₁ С₂). Существенным недостатком этих показателей в настоящее время является то, что категории запасов не имеют количественной характеристики достоверности.

Современные представления о категориях позволяют оценить лишь весьма грубо относительную достоверность подсчитанных запасов в общих выражениях, как, например, «надежные», «вероятные», «возможные», «доказанные», «предполагаемые». Поэтому решение проблемы количественных выражений достоверности запасов полезных ископаемых, подсчитанных в недрах, является важнейшей задачей методических исследований в области разведки месторождений.

Горнотехническая часть оценки состоит в определении достоверности и надежности сведений об условиях разработки месторождения и затем в установлении рационального способа его отработки (открытого, подземного, комбинированного). Для этого применяются некоторые приемы проектирования горного предприятия и соответствующий расчетный аппарат.

При горнотехнической оценке месторождения основными задачами являются: определение состава предприятия и установление оптимальной его производственной мощности (А).

Технологическая часть оценки также заключается в выяснении полноты и надежности данных о качестве полезного ископаемого и о возможностях его переработки или прямого использования в народном хозяйстве.

Одной из важнейших задач оценки комплексных полезных ископаемых по большинству их видов является установление допустимых минимальных пределов извлечения полезных компонентов из минерального сырья. Для большинства рудных месторождений оценка минимальных показателей промышленной ценности руды в технологическом отношении представляет собой сравнительный анализ извлечения металла из руды при его обогащении.

Экономическая часть оценки состоит в расчете основных экономических показателей предполагаемого горного предприятия и затем в сопоставлении их с такими же показателями действующих или других запроектированных горных предприятий.

Минимальные расчеты основных экономических показателей заключаются в вычислении величин: извлекаемой ценности, себестоимости добычи и переработки полезного ископаемого, удельной эффективности капитальных вложений, предполагаемой рентабельности горного предприятия.

Извлекаемая ценность полезного ископаемого, заключенная в тонне руды, вычисляется по следующей формуле на основании данных разведки и технологических испытаний по переработке этой руды:

(66)

где k — число полезных компонентов;

Ц_к — цена 1 т полезного компонента, руб.;

с — среднее содержание полезного компонента в руде, %;

и — коэффициент извлечения полезного компонента, доли единицы;

р — коэффициент разубоживания руды при добыче, доли единицы.

Для других полезных ископаемых (нерудных, жидких) расчетные формулы могут иметь иной вид, но сущность их во всех случаях одна и та же — вычисление ценности, заключенной в единице полезного ископаемого, за вычетом потерь при добыче и переработке и с учетом ухудшения качества полезного ископаемого, если оно загрязняется (разубоживается) при добыче.

Себестоимость добычи и переработки полезного ископаемого может быть выяснена прямым расчетом по проектным нормативам или при помощи обобщенных данных по аналогичным предприятиям, выраженных в виде эмпирических формул или номограмм. В. В. Померанцев, например, рекомендует для простейших оценочных расчетов формулу себестоимости [16]

(67)

где А — годовая производительность горного предприятия, предполагаемого на оцениваемом месторождении;

а и б — эмпирические коэффициенты, свойственные горным и перерабатывающим предприятиям на базе месторождений, аналогичных оцениваемому.

Удельные капитальные-вложения как показатели их эффективности можно выразить при оценочных расчетах в рублях на 1 т разведанных запасов полезного ископаемого, в рублях на 1 т годовой добычи полезного ископаемого:

(68)

(69)

где К — капитальные вложения в горное предприятие, руб.;

Z — запасы полезного ископаемого промышленных категорий, т;

А — проектная производительность горного предприятия, т/год.

Ожидаемая прибыль будущего горного предприятия (П) вычисляется из сопоставления извлекаемой ценности (Ц) с себестоимостью добычи и переработки полезного ископаемого (С):

П = Ц — С. (70)

Положительная величина (П) указывает на вероятную прибыльность будущего горного предприятия, отрицательная — на убыточность.

Для суждения о достаточности прибыли необходимо сравнение различных объектов разведки друг с другом, и значение ожидаемой прибыли должно быть отнесено к соответствующему нормативу, который целесообразно выражать в нормативном коэффициенте эффективности капитальных вложений (Е). Тогда итоговым сравнительным показателем оценки месторождения могут служить приведенные затраты, вычисляемые по следующей формуле:

Пр=(И+ЕК)/Г (71)

где И — годовые издержки производства, руб.;

Е — нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений (от 0,07 до 0,18 для разных полезных ископаемых);

К — общие капитальные вложения в освоение месторождения, руб.;

Г — годовая продукция горного предприятия, руб.

ПРИМЕР РАСЧЕТА ДЛЯ ОЦЕНКИ.

На разведанном месторождении медистых песчаников выявлены запасы руды Z=105млн.т и по ним ориентировочно определена целесообразная производительность будущего горного предприятия А=2млн.т в год, а также необходимые для этого капитальные вложения на строительство рудника и обогатительной фабрики с подъездными путями, линиями электропередач и пр. К=40млн.руб. (согласно справочникам для проектирования). Переработка концентратов намечается на действующем металлургическом заводе.

Чтобы оценить экономическую целесообразность разработки этого месторождения, необходимо определить ряд экономических показателей. Основные из них рассчитываются следующим образом.

1. Определение извлекаемой ценности на основании оптовой цены 1 т меди (830 руб.), коэффициента извлечения меди из руды (0,81) и коэффициента разубоживания руды при добыче (0,2) из опыта разработки подобных месторождений:

Ц-=(1-0,2)/100*830*1,9*0,81= 10,23 руб/т руды.

2. Средняя себестоимость добычи, обогащения и металлургического передела 1 т медной руды на основании опыта эксплуатации аналогичного месторождения 6 руб/т (условно).

2. Расчеты оценочных показателей:

а) ожидаемая удельная прибыль: П=Ц-С=10,23-6=4,23руб./т;

б) удельные капитальные вложения:

Ку¹ = 40/105 = 38,5 коп/т руды; К_у¹=40/1,6= 25 руб/т меди

в) приведенные затраты:

П_Р=(И+ЕК)/Г=(12+0,15*40)/20,45=0,88_Руб./_РУб.,

где И = А*С — годовые издержки производства, руб.;

Г = А*Ц — годовая продукция горного предприятия, руб.; Е — нормативный коэффициент для предприятий цветной металлургии, равный 0,15.

Таким образом, разработка разведанного месторождения медистых песчаников представляется выгодной: предприятие будет прибыльным, а капитальные вложения окупятся за короткий срок — Т = К/АП = 40/2 х 4,23 = 5 лет.