Обоснование кондиций при разработке месторождений шунгита

Автор: Просветова Анастасия Александровна

Журнал: Горные науки и технологии @gornye-nauki-tekhnologii

Статья в выпуске: 5, 2012 года.

Бесплатный доступ

Статья посвящена оценке эффективности разработки шунгитовых месторождений. В ней проанализированы области использования шунгита, определена изменчивость геологического строения месторождения. Установлена взаимосвязь между основными параметрами кондиций. На основе моделирования развития горных работ определены годовые объемы горных работ, положенные в основу моделирования финансовых потоков и определения основным показателей эффективности для различных параметров кондиций.

Шунгит, кондиция, модель месторождения, показатель эффективности

Короткий адрес: https://sciup.org/140215513

IDR: 140215513

Текст научной статьи Обоснование кондиций при разработке месторождений шунгита

Шунгит — докембрийская горная порода, метаморфизованный каменный уголь, являющийся переходной стадией от антрацита к графиту.

Состав шунгитовой породы: углеродистое вещество 30 мас.%, кварц -45, сложные силикаты (слюды, хлориды) - 20, сульфиты - 3. [1]

До сравнительно недавнего времени были известны три модификации углерода: графит, алмаз и карбин, а в начале 90-х годов прошлого столетия была открыта четвертая модификация - фуллерен

В шунгитовой породе углерод представлен в виде новой модификации - фуллерена и фуллереноподобных форм. [1]

Уникальность присущих шунгитовым породам свойств, вызвана их необычной структурой и полиминеральным составом. В зависимости от месторождения содержание углеродистого вещества в породах может составлять от долей процента до 99%. Шунгитовые породы чрезвычайно многообразны и неоднородны по химическому и минеральному составу. Минеральный субстрат может быть кремнеземистым, карбонатным, глинистым, пирокластическим; в зависимости от месторождения меняется и примесный состав химических элементов в породе. Поэтому шунгитсодержащие породы отличаются по своим физическим, физико -химическим и технологическим свойствам. [2]

В настоящее время выявлено более 20 возможных направлений использования шунгитового сырья, на основе которого можно получать новое поколение материалов для различных областей: электроники, медицины, машиностроения, в производстве продукции для военной техники, авиастроения и пр. табл.1. [3]

Следует отметить, что в настоящее время в лабораторных условиях осуществляется поиск промышленной технологии для получения нанотрубок, что существенно повысит эффективность отработки шунгитовых месторождений учитывая тот факт, что цена одного грамма нанотрубок достигает 1000$.

Таблица 1.

Категория

Ссв масс %

Область применения сырья, способ его использования

Ph S CD

CD О К CD CD

У К

H и

CD CD

1. Нанотехнологии, сырьё для получения фуллеренов.

Наполнитель композиционных материалов для ракетнокосмической и авиационной техники, атомной и электронной промышленности, информационных систем:

2. Электропроводных композитов или со

сверхпроводимостью; радио экранирующих; материалов с высокой адгезией к поверхностям разной природы;

многослойные фуллерен содержащие пленки для записи компьютерной памяти; сверхминиатюрные процессы;

элементы солнечных батарей.

3. Материалы, полученные изостатическим прессованием

порошков;

4. Материалы, полученные по технологии

самораспространяющегося высокотемпературного синтеза.

5. Медицина. Новые лекарства и антивирусные препараты.

w я я ID я to

О я

о о

:О Я

и и

1. Металлургия:
2. Резино-техническая промышленность
3. Наполнитель полимеров, эластомеров
4. Коммунальное хоз-во и хим. промышленность
5. Сорбенты и катализаторы
6. Материалы для очистки почв и водной поверхности от

нефтепродуктов

7. Сорбент шунгитовый модифицированный для очистки

сточных вод;

8. Комплексный сорбент мелиоранта и удобрения для

повышения урожая, сырьё для конструирования городских почв и грунтов.

9. Лакокрасочное производство.
10. Шунгитовый наполнитель противопригарных красок;
11. Наполнитель электропроводных и коррозионно-стойких

покрытий, сырьё с антистатическими свойствами.

12. Индивидуальное строительство.

о о

Я Я я я О D :О Н Я

К 2 & о Я нн S & 8 И U 5 я

CD CD

1. Шунгитовое сырьё для всех видов строительных работ: устройство тёплых полов, стен, специальных трасс на основе шунгитовых асфальтов; производство бетонов, кирпичей, блоков, панелей с шунгитовым наполнителем; экологическая добавка в щебень оснований автодорожных покрытий, балластного слоя ж/д пути; отсыпка скважин нефтедобывающей промышленности;
2. Производство шунгизита

Направления использования шунгитового сырья.

Основными параметрами кондиций на шунгит являются минимальное (бортовое) содержание свободного углерода и минимальная выемочная мощность пласта, которая определяет объем извлекаемых запасов. [5]

Наиболее хорошо изученными являются породы Зажогинского месторождения с содержанием углерода 25-30 мас.%. [2]. В данной работе рассматривался участок Мироновский-1 Зажогинского месторождения.

Изменчивость геологического строения, характеризующие неравномерность распределения углерода >20% и <20% по мощностям на участке «Мироновский-1» Зажогинского месторождения шунгита показана на рис.1 и на рис.2.

Рис. 1. Гистограмма вероятности распределения углерода >20% по мощностям на участке «Мироновский-1» Зажогинского месторождения шунгита.

Рис. 2. Гистограмма вероятности распределения углерода <20% по мощностям на участке «Мироновский-1» Зажогинского месторождения шунгита.

Для определения эффективности разработки месторождения с использованием программного пакета Surpac Vision составлена геологическая модель месторождения, с использованием которой были получены зависимости между кондициями, а именно содержание свободного углерода и выемочной мощности.

Рис. 3.

Рис. 4. Зависимость объема запасов от бортового содержания свободного углерода и минимальных выемочных мощностей (по месторождению).

На основе полученной геологической модели месторождения был произведен подсчет запасов в контурах при различных бортовых содержаниях.

По результатам геолого-разведочных работ были взяты данные для построения блок модели месторождения, на основе которой были определены объемы разработки по годам для трех (из 5) вариантов кондиций (15,17,23%) и выемочной мощности 1,2,3 метра.

Всего рассматривалось 9 вариантов кондиций. Оценка их экономической эффективности показала, что наилучшим вариантом кондиций является вариант с бортовым содержанием 20% и выемочной мощностью 1 метр.

Для модели были взяты 2 варианта цен 16000 руб. и 24000 руб., исходя из наиболее востребованных видов продукции (ШН, электропроводные компоненты). Первоначальный капитал 50000.

Расчеты эффективности для принятого варианта сведены в таблицу 2.

Для оценки эффективности отработки месторождения были определены капитальные и эксплуатационные затраты на выпуск продукции, а так же доходы от ее реализации. Это позволило рассчитать показатели чистого дисконтированного дохода и внутренние нормы доходности. [4]

Таблица 2.

Экономическая оценка эффективности разработки месторождения

Показатели проекта		Год реализации проекта
Показатели проекта		0	1	2	3	4	5	6	7
Годовой объем добычи ПИ	тыс. т	0,00	200,00	200,00	200,00	200,00	200,00	200,00	200,00
Объем вскрышы	тыс. т	60,00	60,00	60,00	60,00	60,00	60,00	60,00	60,00
Объем реализации	тыс. т	0,00	50,00	50,00	50,00	50,00	50,00	50,00	50,00
Цена реализации за единицу продукции	тыс. руб.	24,00	24,00	24,00	24,00	24,00	24,00	24,00	24,00
Объем реализации	тыс. т	0,00	150,00	150,00	150,00	150,00	150,00	150,00	150,00
Цена реализации за единицу продукции	тыс. руб.	16,00	16,00	16,00	16,00	16,00	16,00	16,00	16,00
CF	тыс. руб.	-260 000,00	140 000,00	140 000,00	140 000,00	140 000,00	140 000,00	140 00 0,00	974 7 90,00
Дисконт	%	10
PV	тыс. руб.	-260 000,00	127 272, 73	115 702 ,48	105 184,07	95 621,8 8	86 928, 99	79 026,3 5	500 22 1,40
		-260 000,00	-132 727,27	-17 024,79	88 159,28	183 781,16	270 710,15	349 736,50	849 957,90

На основе вышеуказанных данных можно отметить, что показатели экономической эффективности достаточно высоки:

NPV (чистый дисконтированный доход) - 849 957,90.

PI ( индекс прибыльности ) - 18,00

IRR (внутренняя норма доходности) - 59,11%

РР (Срок окупаемости) - 2,16 лет

Был проведен анализ чувствительности показателей экономической эффективности при изменении параметров кондиций (объем, выемочная мощность).

Выполненные расчеты говорят о высокой эффективности выбранного варианта отработки месторождения, при обоснованных нами параметрах кондиций.

Список литературы Обоснование кондиций при разработке месторождений шунгита

Рафиенко В.А. Технология переработки шунгитовых пород. -М.: ГЕОС, 2008. -214 с.
Филиппов М.М. Шунгитовые породы Онежской структуры. -Петрозаводск, 2002. -280 с.
Калинин Ю.К. Углеродсодержащие шунгитовые породы и их практическое использование. Автореф. дисс. д.т.н. -М., 2002. -50 с.
Резниченко С.С, Подольский М.П., Ашихмин А.А. Экономико-математические методы и моделирование в планировании и управлении горным производством. -М.: Недра, 1991. -429 с.
Интернет источник (проверено 10.05.2012): http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_geolog/2511/%D0%9A%D0%BE%D0%BD %D0%B4%D0%B8%D1%86%D0%B8%D0%B8

Статья научная