Оценка подземных промышленных вод

ГЕОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОДЗЕМНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ВОД

Как уже было отмечено, геолого-экономическая оценка месторождений подземных промышленных вод базируется на принципах и методических положениях, общих для всех видов полезных ископаемых. В то же время имеется ряд особенностей, отличающих промышленные воды от других видов полезных ископаемых, которые определяют специфику методических приемов, используемых для геолого-экономической оценки месторождений этих вод.

Эксплуатационные запасы подземных вод измеряются не единицами массы или объема, а дебитом водозабора, гарантированным на определенный срок. В основе подсчета запасов подземных вод лежат не геометрические построения, а гидродинамический прогноз изменений во времени условий эксплуатации. Поэтому к запасам подземных вод неприменимы такие обычные для твердых полезных ископаемых понятия, как оконтуривание, прирезка, блок и т. п. Наконец, запасы подземных вод часто могут быть увеличены с помощью технических мероприятий -- поддержания пластового давления, применения насосного оборудования, имеющего большую высоту подъема воды, и т. п.

В некоторых отношениях геолого-экономическая оценка месторождений подземных промышленных вод, с одной стороны, проще, чем оценка, например, рудных месторождений. При утверждении запасов промышленных вод автоматически фиксируются производственная мощность (по воде) перерабатывающего предприятия и срок отработки месторождения. Не возникает также проблем выбора систем отработки, очередности ввода в эксплуатацию различных частей месторождения, обоснования величины технологически неизбежных потерь при добыче. Таким образом, существенно сокращается количество управляемых параметров, и оптимальная оценка месторождения может быть получена на основе анализа значительно меньшего количества вариантов его отработки, чем это необходимо при оценке- рудных месторождений. Как правило, таких вариантов оказывается 2 -- 3. С другой стороны, при оценке месторождений промышленных вод возникает ряд дополнительных вопросов. Важнейшим из них является вопрос о ликвидации сточных вод. При современных требованиях к охране окружающей среды избавиться от сточных вод без крупных затрат практически невозможно. Наиболее универсальным способом решения этой задачи является подземное захоронение сточных вод, однако по затратам оно вполне сопоставимо с добычей промышленных вод. Поэтому полигон для захоронения сточных вод должен быть не только разведан, но и оптимизирован в процессе геолого-экономической оценки месторождения не менее тщательно, чем сам промысел.

При использовании в качестве минерального сырья подземных вод невозможны ни селективная их добыча, ни организация отвалов и хвостохранилищ, позволяющих осуществить комплексную переработку руды в будущем. Не извлеченные из промышленных вод компоненты теряются безвозвратно. Поэтому задача комплексного использования этих вод должна решаться при геолого-экономической оценке месторождения весьма обоснованно.

Первые публикации, посвященные методическим вопросам геолого-экономической оценки подземных вод, появились сравнительно недавно -- в начале 70-х годов [20, 41]. Исследования в этом направлении развивались главным образом во ВСЕГИНГЕО. В 1984 г. в этом институте были составлены Методические указания по геолого-экономической оценке месторождений подземных промышленных вод, регламентирующие методику такой оценки на стадиях предварительной и детальной разведок, а также Методические указания по изучению, региональной оценке и составлению карт прогнозных эксплуатационных запасов подземных промышленных вод, в которых изложены основные моменты экономического анализа, необходимого на стадии региональной оценки запасов.

Исследования в этом направлении продолжаются. Наиболее актуальным вопросом в настоящее время является определение технико-экономических показателей технологических процессов по переработке подземных вод. Если по добыче и транспортировке подземных вод, захоронению стоков, извлечению традиционных видов продукции (йод, бром) имеется достаточное количество фактических данных, позволяющих прогнозировать технико-экономические показатели будущей эксплуатации даже на самых ранних стадиях разведочных работ, то по технологии извлечения микрокомпонентов, комплексной переработке подземных вод таких данных нет. Это обстоятельство сдерживает разработку браковочных кондиций, которые могли бы в значительной мере облегчить геолого-экономическую оценку подземных промышленных вод на региональной и поисковой стадиях, повысить ее достоверность.

Основные положения методики геолого-экономической оценки месторождений промышленных подземных вод применимы для оценки попутных подземных вод, добываемых в процессе разработки месторождений других полезных ископаемых, месторождений поверхностных рассолов (рапы), используемых в качестве гидроминерального сырья, а также для оценки месторождений термальных вод. В последнем случае в качестве товарной продукции рассматривается тепловая энергия.

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ОСВОЕНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

Прогноз технико-экономических показателей будущей эксплуатации месторождения является наиболее трудоемким и очень важным элементом геолого-экономической оценки. На основе этих показателей решаются и остальные задачи оценки: выбор оптимального варианта освоения месторождения, обоснование кондиционных требований к промышленным водам, денежная оценка месторождения.

Технико-экономические показатели, используемые при геолого-экономической оценке месторождений подземных промышленных вод, приведены ниже.

Производительность промысла, тыс. м³/сут Q

Расчетный срок эксплуатации, лет Т

Среднее содержание полезных компонентов, г/л М,

Запасы полезных компонентов, тыс. т 3,

Извлечение полезных компонентов, доли ед. И,

Цена единицы продукции, руб/т Ц, Годовой выпуск продукции:

в натуральном выражении, тыс. т А,

в денежном выражении всего, тыс. руб z

в том числе по видам продукции ^zi

Капиталовложения в промышленное строительство всего, тыс. руб. К

в том числе:

добыча подземных вод (промысел) К_д

транспортировка (магистр, водоводы) Кт

перерабатывающее предприятие Кп

ликвидация промстоков Кл

Сопряженные капиталовложения Кc

Годовые эксплуатационные затраты, тыс. руб. С

в том числе:

по добыче подземных вод (промысел) Сд

по транспортировке (магистр, водоводы) Ст

по перерабатывающему предприятию Сп

по ликвидации промстоков Сл

по возмещению затрат на геологоразведочные работы Сгр

Себестоимость единицы товарной продукции, руб/т. С Прибыль, млн. руб.

годовая П_г

за весь срок эксплуатации П

Срок окупаемости капиталовложений, лет Т

Уровень рентабельности к производственным фондам, % Р

Примечание. Показатели, относимые к отдельному виду продукции, сопровождаются индексом «г».

Производительность промысла, расчетный срок эксплуатации, содержание полезных компонентов, их запасы и коэффициенты извлечения являются при геолого-экономической оценке исходными показателями. Они определяются в результате проведения геологоразведочных работ и технологических исследований.

Вопросы измерения ценности получаемой продукции подробно обсуждены в гл. 3. Как уже отмечалось, правильная геолого-экономическая оценка месторождения может быть дана только при условии измерения ценности получаемой продукции в замыкающих затратах и с учетом прогноза их изменения в будущем. Однако в связи с отсутствием нормативов текущих и перспективных замыкающих затрат на продукцию, получаемую из промышленных вод, измерять ее ценность приходится в оптовых ценах. Это соответствует указаниям Госкомцен РФ, хотя и не отвечает требованиям рационального использования недр.

В тех случаях, когда сбыт продукции по оптовой цене не обеспечен, допускается установление на нее согласованной с потребителем цены на уровне ниже оптовой. В то же время ясно, что такая цена должна быть выше себестоимости получения этой продукции, иначе производить ее нет смысла.

Если технология переработки промышленной воды предусматривает извлечение какого-либо полезного компонента в виде полуфабриката, то цена получаемого из него товарного продукта должна быть уменьшена на величину стоимости переработки этого полуфабриката в продукцию, отвечающую требованиям соответствующих государственных или отраслевых стандартов или технических условий, регламентирующих качество продукции. Годовой выпуск продукции рассчитывается по формулам:

Капиталовложения в промышленное строительство включают в себя затраты на создание промысла для добычи подземных вод К_д строительство магистральных водоводов от промысла до завода и от завода до полигона для ликвидации промстоков К_т, строительство завода по извлечению полезных компонентов из промышленных вод К_п и создание системы ликвидации промстоков К_л:

K=K_д+K_т+K_п+K_л.

Капиталовложения в создание промысла состоят из затрат на бурение и оборудование скважин, водоподъемное оборудование (погружные или штанговые насосы, компрессоры, эрлифты), водосборные трубопроводы, коммуникации (электролинии, дороги, линии связи), средства автоматики. В расчет принимается максимальное количество одновременно работающих скважин с учетом резервных и наблюдательных скважин. Капиталовложения в строительство магистральных водоводов включают затраты на строительство самих трубопроводов от промысла до завода и от завода до полигона для ликвидации стоков, насосных станций с оборудованием и необходимых коммуникаций (электролинии с подстанциями, дороги, линии связи). Капиталовложения в создание завода по извлечению полезных компонентов из подземных вод включают затраты на сооружения по первичной подготовке и подогреву воды, технологические установки и трубопроводы, здания производственных цехов, подсобные и административно-хозяйственные здания, сооружения электроснабжения, водоснабжения и канализации. В составе капиталовложений в создание завода К_п выделяются раздельно затраты на сооружения и оборудование, предназначенные для извлечения каждого полезного компонента К_п. Капиталовложения в систему ликвидации промстоков включают затраты на строительство и оборудование отстойников, станций нейтрализации и очистки стоков, фильтрационных бассейнов, поглощающих скважин, насосных станций и разводящих сетей, необходимых коммуникаций (дороги, электролинии с подстанциями, линии связи).

В составе капиталовложений во всех элементах производственного комплекса учитываются также затраты на: компенсацию за изъятие сельскохозяйственных и лесных угодий и рекультивацию временно используемых земельных участков; вырубку леса, расчистку, планировку и благоустройство территории промышленного строительства; строительство временных зданий и сооружений, проектно-изыскательские работы, непредвиденные работы, авторский надзор и прочие внеобъемные затраты, регламентируемые инструкциями Госстроя РФ в размерах определенных процентов от основных капиталовложений.

Для сравнения вариантов, содержащих разновременные капиталовложения, и для суммирования разновременных капиталовложений они приводятся к сопоставимому виду дисконтированием отсроченных вложений по формуле

К₁¹ = К₁ (1+E_нп)^-1,

где К'_t -- приведенные капиталовложения; К_t -- реальные капиталовложения в t-м году от начала эксплуатации; Е_нп -- норматив дисконтирования, принимаемый равным 0,08.

Сопряженные капиталовложения включают затраты на создание и развитие социальной и промышленной инфраструктуры, необходимой для нормальной работы проектируемого предприятия по добыче и переработке подземных вод. Сюда относится строительство жилья, культурно-бытовых и лечебных учреждений, а также долевое участие в строительстве или расширении энергетических, транспортных, водохозяйственных объектов общего пользования.

Затраты на жилищное строительство определяются исходя из дополнительной численности работников, удельного веса градообразующей группы населения, нормативов обеспечения жилой площадью и стоимости 1 м² жилья. Затраты на строительство культурно-бытовых и лечебных учреждений определяются на основании действующих нормативов (СНиП П-60 -- 75, ч. II) и типовой стоимости планируемых объектов. Сопряженные капиталовложения не образуют основных фондов предприятия по добыче и переработке подземных вод и не учитываются при расчетах себестоимости продукции, рентабельности и сроков окупаемости капиталовложений.

Годовые эксплуатационные затраты С слагаются из текущих расходов на добычу С_д, транспортировку С_т, переработку С_п подземных вод, ликвидацию промстоков С_л и возмещение затрат на геологоразведочные работы С_гр:

C=C_д+C_т+C_п + C_л+C_гр.

Состав затрат и методы их калькулирования определяются. Основными положениями по планированию, учету и калькулированию себестоимости продукции на промышленных предприятиях, утвержденными Госпланом РФ, Госкомцен РФ, ЦСУ РФ и Минфином РФ, и действующими отраслевыми инструкциями, разработанными на основе этих положений.

Во всех элементах производственного процесса калькуляцией эксплуатационных затрат учитываются расходы на: зарплату основного производственного персонала; энергозатраты (электроэнергия, тепло, пар и т. д.); материалы; содержание и эксплуатацию оборудования; цеховые расходы; общезаводские расходы; внепроизводственные расходы.

Зарплата производственного персонала определяется исходя из нормативной численности и средней заработной платы с учетом районных коэффициентов и отчислений на социальное страхование.

Затраты на электроэнергию определяются на основании прейскуранта 09 -- 01 по двухставочному тарифу: за потребляемую активную энергию (кВт-ч) и максимальную мощность одновременно работающих потребителей (кВА). Для ориентировочных расчетов можно принимать, что затраты активной энергии на подъем 1 м³ на 1 м составляют 0,005 кВт-ч. Горизонтальное перемещение воды на расстояние 1 км по затратам энергии приравнивается к ее подъему на 5 м. На закачку 1 м³ промстоков при их подземном захоронении расходуется примерно 0,5 кВт-ч на I МПа избыточного давления на устье поглощающей скважины. Зная потребляемую активную энергию, можно оценить ориентировочно максимальную установленную мощность, разделив годовой расход энергии в кВт-ч на 55004-6000 ч. Затраты всех видов энергии (электроэнергия, пар, природный газ, сжатый воздух и т. п.), а также расход материалов (химических реагентов) на водоподготовку, извлечение полезных компонентов и очистку стоков рассчитываются по расходным коэффициентам, получаемым в результате технологических исследований. Стоимость химических реагентов определяется по действующим прейскурантам оптовых цен с учетом транспортно-заготовительных расходов.

Затраты на содержание и эксплуатацию оборудования включают расходы на реновацию, капитальный и текущий ремонты оборудования и основных технологических сооружений (скважин, трубопроводов и т. п.). Эти расходы нормируются в процентах от стоимости оборудования и сооружений. Затраты на реновацию и капитальный ремонт принимаются в соответствии с нормами амортизационных отчислений по основным фондам народного хозяйства. При особо агрессивных свойствах сырьевой воды эти нормы могут быть скорректированы в сторону увеличения амортизационных отчислений с учетом реальных сроков службы скважин, насосов, трубопроводов и другого оборудования. Затраты на текущий ремонт принимаются в соответствии с отраслевыми нормативами химической и нефтедобывающей промышленности. Отчисления на реновацию выделяются отдельной строкой.

Цеховые расходы включают в себя заработную плату цехового персонала с отчислениями на социальное страхование, расходы по охране труда (планируются в процентах от основной заработной платы), расходы на амортизацию, содержание и текущий ремонт зданий и сооружений (в процентах от их стоимости) и прочие затраты (в процентах от перечисленных цеховых расходов).

Общезаводские расходы планируются в процентах от стоимости переработки сырья, внепроизводственные расходы -- в процентах от заводской себестоимости.

Калькуляция себестоимости продукции делается в два этапа. На первом этапе калькулируются годовые эксплуатационные расходы по элементам производства и определяются цеховая себестоимость единицы сырьевой воды (обычно на 1000 м³ франко-приемные емкости перерабатывающего завода) и себестоимость ликвидации (захоронения, очистки) единицы сточных вод. Пример такой калькуляции приведен в табл. 36. Аналогичным образом рассчитывается себестоимость продукции вспомогательных цехов, обеспечивающих основное производство теплом, паром, некоторыми химреагентами.

На втором этапе составляется калькуляция себестоимости всех видов конечной продукции основного производства. При этом затраты на сырьевую воду, ликвидацию сточных вод, услуги и продукцию вспомогательных цехов учитываются в соответствии с их цеховой себестоимостью и удельным расходом на единицу конечной продукции. Пример такой калькуляции приведет в табл. 37.

Таблица 36.

Калькуляция годовых эксплуатационных затрат на добычу и транспортировку сырьевой воды

Статьи затрат	Единица измерения	Затраты
Электроэнергия	тыс. кВт-ч	15,33
по цене 21,7 руб. за 1000 кВт-ч	тыс. руб.	332,70
Заработная плата основная и дополнительная	тыс. руб.	91,2
Отчисления на соцстрах	тыс. руб.	21,2
Содержание и эксплуатация оборудования	тыс. руб.	1877,2
в том числе амортизация	тыс. руб.	1790,9
Цеховые расходы	тыс. руб.	84,7
Итого цеховая себестоимость	тыс. руб.	2407,0
Объем переданной на завод воды	тыс. м3/год	14904,0
Себестоимость	руб. за 1000 mj	161,5

Если предусматривается выпуск одного вида продукции, то его себестоимость Ci определяется соотношением Ci -- C:Ai.

При двух и более видах продукции возникает проблема распределения общих для всего производства затрат между конкретными видами продукции. К таким общим затратам относятся затраты на сырьевую воду, ликвидацию сточных вод, цеховые расходы перерабатывающего предприятия, общезаводские и внепроизводственные расходы. В сумме они составляют 60 -- 70% себестоимости продукции. Общепринятый способ отнесения общих расходов заключается в распределении их между отдельными видами продукции пропорционально ценности, т. е. годовому выпуску продукции в денежном выражении. Однако этот способ при его формальном применении может привести к ошибочным выводам. Рассмотрим это на простом примере.

Предположим, что намечается выпуск трех видов продукции А, Б и В на общую сумму 1000 руб. при суммарной себестоимости 900 руб., т. е. производство в целом рентабельно (табл. 38). Тем не менее при распределении 600 руб. общих затрат пропорционально ценности выпускаемой продукции выясняется, что производство продукции В убыточно и ее следует исключить из намечаемого перечня выпускаемой продукции. На втором шаге полагаем, что общие затраты сократились до 560 руб., но распределение этой суммы между оставшимися видами продукции А и Б пропорционально их ценности приводит к убыточности продукции Б, которую вследствие этого следует исключить из планируемого производства. На третьем шаге легко убедиться, что и производство одной продукции А убыточно, несмотря на то, что общие расходы сократились до 480 руб. Конечно, в этом примере цифры подобраны специально, и его решение было преднамеренно формальным. Однако способ, который может привести к абсурдным результатам, нельзя признать удовлетворительным.

Таблица 37

Калькуляция себестоимости йода

Статьи затрат	Затраты на 1 т йода
	Количество, т 1 Цена, руб.	Сумма, руб.
Сырье и материалы Вода промышленная	29,49	161,50	4762,07
Кислота серная	10,63	65,49	696,15
Хлор жидкий	1,0	220,60	220,60
Сера комовая	0,477	110,08	52,50
Сода каустическая	0,25	234,51	58,62
Вспомогательные мате-
риалы	--	--	54,17
Итого			5844,11
Энергозатраты Электроэнергия	39,30	21,70	852,81
Пар	36,2	8,0	289,60
Итого			1136,41
Зарплата основная и
дополнительная и отчис-
ления на соцстрах	--	--	252,84
Содержание и эксплуатация оборудования	--	--	566,58
в том числе амортиза-
ция	--	--	532,00
Нейтрализация отработанных вод	__	--	1146,90
Возмещение затрат на ГРР			2130,00
Цеховые расходы Общезаводские расходы	I	--	699,54 545,70
Внепроизводственные расходы	--	--	114,42
Себестоимость 1 т йода			12183,66

Примечание. Количество промышленной воды дано в тыс. м³; электроэнергии - в тыс. кВт-ч; пара в Г кал.

Представляется более правильным распределять общие расходы таким образом, чтобы обеспечивалась равная рентабельность (по себестоимости) для всех видов выпускаемой продукции, как показано в табл. 38. Только если общий уровень рентабельности всего производства является неприемлемым, то следует рассматривать вопрос об исключении того или иного вида продукции из намеченной номенклатуры, учитывая при этом не только возможность повышения рентабельности производства, но и дефицитность различной продукции.

При любых способах распределения общих расходов должно соблюдаться равенство

где n -- количество видов выпускаемой продукции.

Годовая прибыль П_г определяется как разность между годовым выпуском продукции в денежном выражении z и годовыми эксплуатационными затратами С:П_Г=2 -- С.

По мере отработки балансовых запасов условия эксплуатации ухудшаются: снижаются динамический уровень и дебит промысловых скважин, повышается давление закачки, снижается приемистость нагнетательных скважин. В результате растут затраты на добычу воды и захоронение промышленных стоков, повышается себестоимость конечной продукции, а прибыль соответственно снижается. Указанная тенденция хорошо иллюстрируется приведенными в табл. 39 данными о динамике стоимости добычи подземных вод на некоторых предприятиях йодобромной промышленности.

Таблица 38

Распределение общих затрат (руб.) между отдельными видами продукции

Вид продукции	Ценность продукции	Прямые затраты	Общие затраты	Себестоимость	Прибыль +, убытки --
Пропорционально ценности продукции
Первый шаг
А	500	110	300	410	+ 90
Б	300	100	180	280	+ 20
В	200	90	120	210	- 10
Итого	1000	300	600	900	+ 100
Второй шаг
А	500	110	350	460	+ 40
Б	300	100	210	310	-- 10
Итого	800	210	560	770	+ 30
Третий шаг
А	500	110	480	590	-90
По принципу равной рентабельности
А	500	ПО	340	450	+ 50
Б	300	100	170	270	+30
В	200	90	90	180	+ 20
Итого	1000	300	600	900	+ 100

Таблица 39

Изменение стоимости сырьевой воды за период 1980 -- 1985 гг.

Завод	Стоимость 1000 м3 воды, руб.
	1980 г.	1981 г.	1982 г.	1983 г.	1984 г.	1985 г.
Йодный: 1	285,9	282,0	327,0	332,7	354,3	392,0
2	135,6	157,6	157,8	182,1	182,7	236,7
Йодобромный	408,6	421,3	456,0	503,2		--

Для реальной оценки сроков окупаемости капиталовложений и рентабельности планируемого производства необходимо знать динамику годовой прибыли в течение расчетного срока эксплуатации месторождения. Для .этого прибыль определяется применительно к условиям 1,5, 10, 15-го и последнего года эксплуатации, а также на планируемые моменты изменения технологии (например, при переходе от эрлифтов к погружным насосам). Для всех промежуточных лет размер годовой прибыли определяется линейной интерполяцией. Прибыль по периодам эксплуатации месторождения приведена в табл. 40

Срок окупаемости капиталовложений в промышленное строительство является одним из важнейших технико-экономических показателей, поскольку он служит критерием эффективности капиталовложений и в качестве такового определяет очередность вовлечения разведанных участков в хозяйственное освоение.

Реальный срок окупаемости капиталовложений Т_ок определяется как число первых лет эксплуатации месторождения (участка), в течение которых сумма полученной прибыли сравняется с суммой капиталовложений в промышленное строительство:

Перечень определяемых при геолого-экономической оценке месторождений технико-экономических показателей одинаков для всех стадий поисково-разведочных работ, но обоснования и достоверность показателей, естественно, различны. На стадии поисков технико-экономические показатели определяются весьма укрупненно и главным образом на основании аналогий с действующими или запроектированными предприятиями. Выбор аналогов должен быть обоснован сходством основных природных условий, определяющих объемы капиталовложений и себестоимость продукции. Целесообразно подобрать аналоги отдельно для каждого из элементов производства: добычи, транспортировки, переработки воды, ликвидации промстоков. Некоторые различия между условиями оцениваемого месторождения (участка) и предприятия-аналога могут быть учтены расчетным путем. Так, влияние объемов производства Q на величину капиталовложений К и себестоимость единицы продукции С при прочих равных условиях может быть определено из соотношений

Показатели степени равны: |З' = 0,65-0,75; |З' = 0,1-0,2. Расчетным путем могут быть скорректированы также различия в стоимости строительства и бурения скважин, тарифах на электроэнергию, районных коэффициентах к зарплате и т. п. На стадии предварительной разведки уже имеются технологические регламенты, и в общих чертах выясняется схема будущего предприятия по добыче и переработке подземных вод. Это дает возможность более тщательного обоснования технико-экономических показателей с использованием типовых проектов, укрупненных нормативов и прямых расчетов.

При обосновании постоянных кондиций по результатам детальной разведки технико-экономические показатели определяются расчетным путем с соблюдением всех требований и норм проектирования промышленных предприятий. Наиболее достоверными являются результаты геолого-экономической оценки по данным эксплуатационной разведки, так как они опираются на реальные технико-экономические показатели действующего предприятия.

Собственная нормативная база промышленности по добыче и переработке подземньгх вод практически отсутствует. Число действующих предприятий и проектных проработок, которые могли бы служить аналогами, также весьма ограниченно. Поэтому для определения технико-экономических показателей будущей эксплуатации месторождений подземных промышленных вод используются нормативные материалы по предприятиям-аналогам разных отраслей. Так, при строительстве, обустройстве и эксплуатации промыслов, магистральных трубопроводов и полигонов захоронения применяются нормативы нефтяной промышленности; для перерабатывающих предприятий -- химической промышленности; для объектов энергетического хозяйства -- Минэнерго РФ и т. д.

Таблица 40

Расчет суммарной прибыли (в тыс. руб.) по периодам эксплуатации месторождения

Год эксплуатации	I	II	III
	Годовая прибыль	Средняя прибыль за период	Общая прибыль за период	Годовая прибыль	Средняя прибыль за период	Общая прибыль за период	Годовая прибыль	Средняя прибыль за период	Общая прибыль за период
1	2816			3943			4237
		2253	11 265		3339	16695		3575	17875
5	1690			2735			2914
		1338	6690		2358	11 790		2501	12505
10	986			1980			2088
		704	3520		1678	8390		1757	8785
15	422			1376			1426
		346	4290		1150	14260		1178	14 607
28	270			924			930
Суммарная прибыль	25765			51 135			53772
Срок окупаемости капиталовложений, лет	9			8			8

ОЦЕНКА ПОДЗЕМНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ВОД КАК КОМПЛЕКСНОГО МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ

Проблема комплексного использования минерального сырья чрезвычайно актуальна. Комплексное освоение месторождений полезных ископаемых и применение известных технологий в двенадцатой пятилетке может дать экономию 12 -- 15 млрд. руб. Не менее важны и социальные аспекты этой проблемы: сохранение для потомков исчерпаемых богатств земных недр, снижение техногенной нагрузки на природную среду, развитие территориально-промышленных комплексов и т. п.

Требование комплексного использования месторождений полезных ископаемых зафиксировано и в Основах законодательства Союза ССР и союзных республик о недрах, принятых Верховным Советом РФ 9/VII 1975 г., и во всех последующих правовых, инструктивных и методических документах, регламентирующих разведку и эксплуатацию недр. Несмотря на все это, реальное положение вещей остается неудовлетворительным. Основной причиной такого неблагополучия является ведомственная разобщенность добывающей промышленности и несогласованность отраслевых и народнохозяйственных интересов.

Методика геолого-экономической оценки месторождений полезных ископаемых с учетом их комплексного использования сложилась в значительной мере под влиянием существующей практики. Это отражается в первую очередь в общепринятом подразделении извлекаемых компонентов на основные и попутные. С точки зрения народного хозяйства такое деление смысла не имеет: вся продукция, которая нужна и которую можно с выгодой извлечь из минерального сырья, в равной мере является основной.

В соответствии с классификацией ГКЗ РФ [44] полезные компоненты, содержащиеся в подземных промышленных водах, относятся к III группе -- примесям. Характерной особенностью полезных ископаемых этой группы является то, что попутные компоненты извлекаются из недр вместе с основными независимо от того, будут ли они в дальнейшем утилизированы в виде товарной продукции или окажутся в отходах производства. Поэтому запасы попутных компонентов этой группы оцениваются в контуре балансовых запасов основного полезного ископаемого.

Специфическая особенность подземных промышленных вод заключается в том, что в качестве основного компонента в них выступает вода, хотя она сама по себе и не переводится в товарную продукцию. Действительно, запасы утверждаются именно по воде, а все растворенные в ней вещества являются, по сути дела, примесями к ней.

В табл. 41 приведена структура товарной продукции, которая может быть получена из промышленных вод некоторых месторождений, по которым имеются предварительные ТЭО их комплексного использования. Подобная структура типична и для других месторождений.

Из табл. 41 видно, что значительная часть общей стоимости приходится на макрокомпоненты (поваренная соль, мел), потребность в которых может быть удовлетворена и без подземных промышленных вод. Ни один из видов продукции не составляет более 40% ее общей стоимости. Более того, из тех же ТЭО следует, что добыча и переработка подземных вод для получения какого-либо одного вида продукции являются нерентабельными. Поэтому делить на основную и попутную продукцию, получаемую из промышленных вод, и с теоретической, и с практической точки зрения представляется нецелесообразным.

Таким образом, обоснование комплексного использования месторождений подземных промышленных вод при их геолого-экономической оценке сводится к составлению перечня извлекаемой продукции. В этот перечень включаются все виды продукции, относительно которых выполняются следующие условия: имеется потребность в данном виде продукции; имеется технологическая схема переработки промышленной воды, предусматривающая получение этой продукции; концентрация полезного компонента достаточна для получения данного вида продукции с приемлемыми экономическими показателями.

Таблица 41

Структура товарной продукции комплексной переработки подземных промышленных вод

Виды продукции	Доля видов продукции (%) по трем месторождениям
	1	2	3
Йод технический	11,6		3,8
Бром технический			16,8
Железо бромистое	18,0
Натрий хлористый	39,3		13,4
Карналлит обогащенный			5,5
Литий углекислый Стронций углекислый	4,0 12,5	20,6 12,3	8,5
Стронций азотнокислый			36,0
Кальций углекислый (мел)	--	38,0
Магний углекислый	--	13,5
Перборат натрия	14,6
Борная кислота			16,0
Соляная кислота	--	15,6
Итого	100	100	100

Оценка потребности народного хозяйства в той или иной продукции во многих случаях представляет собой достаточно сложную задачу, требующую для своего решения творческого, неформального подхода. На практике такое решение принимается обычно на основе рассмотрения перспективных балансов производства и потребления, которые регулярно составляются практически по всем видам продукции. Этого, однако, недостаточно. Надо четко представлять условность таких балансов. Между производством и потреблением продукции имеется обратная связь, причем в условиях плановой экономики наибольшую эластичность проявляет именно потребление: на дефицитные виды сырья заявки просто не принимаются или урезаются волевым решением планирующих органов. Особенно малоинформативны такие балансы по новым видам продукции, не используемой в существующих технологиях. Поэтому анализ потребности в той или иной продукции, получаемой из подземных вод, не должен ограничиваться рассмотрением перспективных балансов ее производства и потребления. Необходимо изучить все возможные области эффективного применения этой продукции, в том числе в новых, прогрессивных технологиях и производствах. При этом следует учесть и зарубежный опыт использования аналогичной продукции, и возможности расширения экспорта или сокращения импорта, и тенденции изменения цен на эту продукцию на мировом рынке.

Большую роль при определении перечня извлекаемой продукции могут сыграть технологические исследования. Из одних и тех же элементов, содержащихся в промышленных водах, в процессе их переработки могут быть получены различные химические соединения, как нужные, так и ненужные народному хозяйству. В первую очередь это относится к макрокомпонентам, составляющим основную массу извлекаемого из промышленных вод вещества. Так, например, содержащийся в воде кальций в большинстве технологических схем утилизируется в виде, химически осажденного мела (СаСОз), имеющего весьма ограниченный сбыт. Во ВСЕГИНГЕО разработана технология, позволяющая извлекать их хлоридно-натриевых рассолов кальций и часть содержащегося хлора в виде гипохлорида кальция (СаСЮ-ЗН₂О), потребность в котором в настоящее время не удовлетворяется. Поэтому технологические исследования должны быть изначально сориентированы не просто на извлечение максимального количества вещества, но именно на получение наиболее ценных, дефицитных видов продукции.

При экономическом обосновании включения в перечень той или иной продукции следует оценивать не целесообразность извлечения соответствующего полезного компонента, а целесообразность отказа от его извлечения. Разница между этими двумя подходами заключается в следующем.

В первом случае мы рассматриваем данный компонент как равноправный вид продукции и должны относить на его себестоимость определенную часть общих затрат по добыче и транспортировке сырьевой воды, ликвидации стоков и т. п. Если в результате этого себестоимость данной продукции окажется выше ее цены, то мы будем вынуждены отказаться от производства этой продукции и один из полезных компонентов окажется в отходах производства. Общие затраты при этом не сократятся, а будут соответственно распределены на себестоимость других видов продукции. Однако после такого решения возникает новый вопрос: стоит ли выбрасывать этот компонент? Поскольку отходы производства можно рассматривать как бесплатное сырье, для ответа на этот вопрос ценность получаемой продукции надо сравнить только с дополнительными затратами, возникающими на перерабатывающем предприятии в связи с получением этой продукции. При этом вполне возможно, что дополнительные затраты окажутся меньше ценности получаемой продукции и ее с полным основанием придется вновь включить в первоначальный перечень. Поэтому представляется правильным при экономическом обосновании перечня извлекаемых компонентов сравнивать ценность каждого вида получаемой продукции только с затратами, непосредственно связанными с получением данного вида продукции, без учета затрат на сырьевую воду и ликвидацию стоков.

С учетом сказанного минимальное промышленное содержание компонента i может быть выведено из условия нулевого приращения показателя денежной оценки месторождения ДiR_р в связи с извлечением этого компонента

(63)

где АК_i и АС_i -- соответственно капиталовложения и годовые текущие затраты, непосредственно связанные с утилизацией i-го компонента, руб.; T_стр -- срок строительства перерабатывающего предприятия, лет; а -- коэффициент, учитывающий содержание i-го компонента в конечной продукции (например, конечной продукцией является хлористый литий с молекулярной массой 43, атомная масса лития -- 7, а = 43:7 = 6,15).

Поскольку в формуле (63) нет затрат на сырьевую воду и ликвидацию стоков, будем считать, что экономические показатели остаются неизменными в течение всего срока отработки месторождения Т, а капиталовложения в процессе эксплуатации по величине и срокам равны отчислениям на реновацию, включенным в текущие издержки, ДС_i. Наконец, для упрощения записи обозначим показатели суммирования с дисконтированием: для периода строительства

Тогда минимальное промышленное содержание компонента i получит следующее выражение:

В инструкции ГКЗ РФ [44] приведены минимальные концентрации полезных компонентов в промышленных водах, при которых необходимо опробовать эти воды на указанные компоненты. Эти концентрации составляют (мг/л): для йода 10, брома 200, оксида бора 250, магния 1, калия 0,01, лития 10, рубидия 3, цезия 0,5, стронция 300, германия 0,05. Приведенные концентрации можно рассматривать как первое приближение к браковочным кондициям. Однако следует учитывать, что во многих схемах переработки промышленных вод предусматривается их предварительное концентрирование. Кроме того, отдельные компоненты могут накапливаться в тех или иных звеньях технологической цепи, выделяться совместно с полуфабрикатами или конечными продуктами. Поэтому судить о целесообразности утилизации полезных компонентов по их содержанию в природной воде представляется преждевременным. Решение этого вопроса зависит главным образом от принятой технологической схемы переработки подземных промышленных вод и может быть обосновано только после того, как такая схема будет разработана.

ОБОСНОВАНИЕ КОНДИЦИЙ ДЛЯ ПОДСЧЕТА ЗАПАСОВ ПОДЗЕМНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ВОД

Кондициями называется совокупность требований к качеству подземных вод и основным условиям их добычи, определяющим экономическую эффективность использования этих вод в качестве минерального сырья. Параметры кондиций выражаются предельными значениями натуральных показателей, характеризующих подземные воды и условия их добычи, при которых промышленное использование этих вод является технически возможным и экономически целесообразным. Таким образом, кондиции определяют границу между балансовыми и забалансовыми запасами и служат основанием для подсчета балансовых запасов.

В качестве кондиций для подсчета запасов промышленных подземных вод подлежат обоснованию следующие параметры:

минимальное содержание полезных компонентов в водах оцениваемого месторождения (участка);

максимальное содержание вредных примесей;

максимальное понижение динамического уровня в эксплуатационных скважинах;

минимальный дебит эксплуатационных скважин.

Если ликвидация сточных вод проектируется путем их подземного захоронения, то одновременно должны быть обоснованы параметры кондиций для полигона захоронения:

минимальная приемистость поглощающих скважин; максимальный напор на устье поглощающих скважин; максимальное содержание вредных примесей в сточных водах. Параметры кондиций для подсчета запасов подземных промышленных вод могут определяться как экономическими соображениями, так и ограничениями, вытекающими из геологических условий месторождения или технических возможностей его отработки. Так, например, максимальное снижение динамического уровня может быть ограничено кровлей продуктивного горизонта. Обычно оно ограничивается техническими показателями существующих водоподъемных средств. Аналогичным образом минимальный дебит эксплуатационных скважин при достаточном естественном притоке в скважину контролируется подачей насосного оборудования. Многолетняя практика эксплуатации месторождений промышленных подземных вод в артезианских бассейнах показала, что химический состав этих вод остается практически неизменным в течение всего расчетного срока эксплуатации. Для таких месторождений минимальное содержание полезных компонентов и вредных примесей совпадает со средним их содержанием и подлежит экономическому обоснованию только в части определения перечня извлекаемых компонентов. Однако на месторождениях, находящихся в более сложных гидрогеологических условиях, возможно постепенное снижение качества промышленных вод в процессе их эксплуатации, и минимальные промышленные содержания должны выводиться в этом случае из экономических соображений.

Кондиции должны устанавливаться применительно к оптимальной схеме отработки месторождения. Отыскание такой схемы составляет основную по сложности и трудоемкости задачу, решаемую в процессе обоснования кондиций. Критерием оптимизации для месторождений подземных промышленных вод, как и для других полезных ископаемых, является регламентированный типовюй методикой [12] показатель денежной оценки R_p, вычисляемый по формуле (62).

Зависимости между параметрами кондиций и технико-экономическими показателями добычи и переработки промышленных подземных вод достаточно сложны и в общем случае аналитическому выражению не поддаются. Поэтому основной методический прием оптимизации -- это анализ ряда вариантов отработки месторождения. Чаще всего (хотя и не всегда) в качестве управляемого параметра при построении ряда вариантов выступает производи-тельность промысла. Выбор производительности промысла при геолого-экономической оценке месторождений промышленных вод играет ту же роль, что и оконтуривание балансовых запасов при оценке месторождений твердых полезных ископаемых. Продолжая эту аналогию, заметим, что снижение от варианта к варианту предельного динамического уровня подземных вод по смыслу равнозначно прирезке новых блоков на месторождениях твердых полезных ископаемых.

В существующей практике подлежащие сравнению варианты производительности промысла зачастую выбираются произвольно, а иногда даже регламентируются заранее в геологическом задании на разведку. В результате вместо задачи оптимизации решается задача выбора лучшего из нескольких вариантов неизвестного качества. В то же время имеются объективные предпосылки для вполне обоснованного формирования сравниваемых вариантов. Эти предпосылки заключаются в следующем.

Производительность промысла определяется предельным снижением динамического уровня, который, в свою очередь, зависит от технологии добычи воды: при фонтанном способе эксплуатации максимально возможное снижение уровня не превышает избыточного напора над устьем скважин; добыча воды с помощью эрлифтов ограничивается глубиной 400 -- 450 м; существующие погружные электронасосы имеют напор до 700 м; на больших глубинах возможно только применение штанговых насосов (станков-качалок). Каждый последующий (в порядке перечисления) способ добычи воды дороже предыдущего, но в пределах одного способа себестоимость кубометра воды остается практически постоянной. В то же время расширение масштабов производства при прочих равных условиях ведет к сокращению себестоимости единицы продукции и соответствующему росту прибыли. Поэтому среди вариантов с одинаковой технологией добычи, переработки подземных вод и ликвидации стоков наиболее выгодным будет вариант с максимально возможной величиной балансовых запасов, т. е. с максимально возможным для данной технологии понижением динамического уровня в конце расчетного срока эксплуатации.

Из формулы (10) видно, что помимо снижения уровня S на производительность водозабора оказывают влияние также его геометрические параметры, входящие в формулу в виде приведенного радиуса г. Рассмотрим, как влияет на экономические показатели изменение г при фиксированном значении S (строго говоря, параметры г и S не являются независимыми, так как при определении S учитываются срезки уровня от взаимного влияния скважин водозабора; однако для нашего чисто качественного анализа этим обстоятельством можно пренебречь).

Рис. 34. Изменение себестоимости добычи и переработки 1 м³ промышленной воды С в зависимости от приведенного радиуса водозабора;

1 -- 3 -- себестоимость (1 -- добычи, 2 -- переработки, 3 -- суммарная)

Параметр г входит в формулу (10) хотя и во второй степени, но под знаком логарифма. Это означает, что производительность промысла растет при увеличении приведенного радиуса водозабора не пропорционально ему, а гораздо медленнее. При реальных значениях стоящего под знаком логарифма выражения (10³-М0⁴) увеличение радиуса водозабора вдвое дает прирост производительности всего на 20%. В то же время затраты на сооружение и эксплуатацию всех коммуникаций промысла растут прямо пропорционально приведенному радиусу водозабора, вследствие чего удельные затраты на добычу 1 м³ также возрастают (рис. 34). Расчеты показывают, что сокращение затрат на переработку воды в связи с некоторым увеличением производительности промысла не полностью компенсирует такой рост затрат на добычу. Поэтому суммарные удельные затраты на добычу и переработку промышленной воды оказываются минимальными при некотором значении r_опт (см. рис. 34). Отсюда следует важный вывод: при каждом заданном значении 5 может (и должна!) быть найдена оптимальная геометрия промыслового водозабора, обеспечивающая минимум удельных затрат на добычу и переработку промышленной воды.

С учетом сказанного можно сформулировать правило построения ряда вариантов: для каждой технически возможной схемы добычи и переработки подземных вод рассматривается один вариант, предусматривающий максимальную для данной технологии добычи производительность промысла и оптимальную геометрию водозабора. Это правило существенно ограничивает число рассматриваемых вариантов. Однако надо иметь в виду следующее. Гарантией оптимальности выбранного варианта является наличие худших вариантов как справа, так и слева от него (т. е. и с меньшей, и с большей производительностью). В любом случае оптимальность выбранного варианта должна быть обоснована с точки зрения геологической или технической невозможности или экономической нецелесообразности дальнейшего увеличения запасов с применением других технологических схем. Так, например, если лимитирующим параметром, как это чаще всего и бывает, оказывается снижение динамического уровня, то следует проанализировать возможность и целесообразность таких мер, как поддержание пластового давления или использование мягкой характеристики погружных электронасосов, которые могут развивать и больший напор при сокращении производительности и т. п.

Каждый из рассматриваемых вариантов должен быть оптимизирован с точки зрения применения наиболее экономичных технических и организационных решений отдельных элементов производственного процесса. Выбор таких решений обычно осуществляется путем сопоставления технически возможных вариантов по критерию минимума приведенных затрат:

Сj + Е_н * Кj -- > min,

где С_j -- себестоимость единицы продукции данного участка производства; К_j -- удельные капиталовложения на единицу продукции данного участка производства; Е_н -- нормативный коэффициент эффективности капиталовложений, равный 0,15. Единицей продукции по всем элементам сырьевой базы (добыча, сбор, транспортировка воды) является 1 м³ промышленной воды франко-приемные емкости завода; по перерабатывающему предприятию -- 1 т товарной продукции, по системе ликвидации сточных вод -- 1 м³ сточных вод.

Приведенный критерий оптимизации является общепризнанным при выборе технических решений, он регламентирован методикой, утвержденной Госпланом РФ и Госстроем РФ [32]. Следует, однако, заметить, что этот критерий не вполне совпадает с критерием оценки месторождений полезных ископаемых R_p . Такое расхождение между общим и частным критериями оптимизации с методической точки зрения является недопустимым, хотя в практических расчетах различия результатов оценки вариантов по этим критериям оказываются незначительными. Тем не менее представляется необходимым согласовать критерий оценки частных технических решений с общим критерием оценки месторождения. Такой критерий можно записать в виде:

(64)

где С_jt -- годовые эксплуатационные запасы по j-у варианту в t-м году (если эти затраты в течение срока эксплуатации не меняются, то удобнее вынести их за знак суммы); К_j -- первоначальные капиталовложения в j-м варианте.

В зависимости от наличия в конкретных условиях оцениваемого месторождения альтернативных вариантов технических решений экономическому обоснованию подлежат:

по сырьевой базе -- размещение и конструкция промысловых скважин, выбор водоподъемных средств, водосборные сети (конфигурация, диаметр, источники энергии перекачки), трасса и конструкция магистрального водопровода с насосными станциями;

по перерабатывающему заводу -- технология водоподготовки (в том числе возможность концентрирования путем естественного испарения), выбор технологии извлечения полезных компонентов, повторное использование отходов производства;

по системе ликвидации сточных вод -- способы их нейтрализации и очистки, расположение и конструкция поглощающих скважин, методы искусственного повышения их приемистости, конструкция водопроводных сетей, выбор насосного оборудования.

В расчетах в целях обоснования технических решений себестоимость С, и удельные капиталовложения К_j могут учитываться не целиком, а только по тем статьям и элементам затрат, которые отличаются в сопоставляемых вариантах.

Обязательным условием сопоставления вариантов по критерию (64) является качественная и количественная идентичность результатов, получаемых с помощью сравниваемых технических и организационных решений. В противном случае (например, если сравниваются технологические схемы переработки промышленных вод с различными коэффициентами извлечения) сопоставление вариантов необходимо делать по критерию R_p .

Таким образом, вышеописанная процедура обоснования кондиционных требований показывает, что существующий в настоящее время порядок геолого-экономической оценки месторождений и утверждения запасов полезных ископаемых не вполне логичен. Единый, по сути дела, процесс разбит на два этапа: сначала рассматриваются и утверждаются кондиции, затем -- подсчет запасов. Однако ясно, что кондиционные требования жестко связаны с величиной балансовых запасов, которые на стадии разработки кондиций определяются на основании так называемого оперативного подсчета. Выбирая параметры кондиций по одному из вариантов, мы тем самым фиксируем заложенные в этом варианте запасы подземных вод. Далее возможны два случая: либо результаты основного подсчета запасов будут отличаться от результатов оперативного подсчета, и тогда технико-экономические показатели и кондиционные требования, рассчитанные по данным оперативного подсчета, окажутся неверными; либо результаты основного подсчета запасов совпадут с результатами оперативного подсчета, и тогда рассмотрение и утверждение результатов основного подсчета запасов будут чисто формальной процедурой. С этих- позиций наиболее целесообразно объединить геолого-экономическую оценку и обоснование кондиций с подсчетом запасов, что могло бы в значительной мере упростить и сократить по времени процесс рассмотрения и утверждения запасов подземных вод.