Условия и принципы устойчивого развития горнодобывающих предприятий в период повышенных рисков и глобальных вызовов

М.В. Рыльникова
Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук им. академика Н.В. Мельникова, г. Москва, Российская Федерация
Горная Промышленность №3 / 2022 стр. 69-73

Резюме: Представлены принципы обеспечения устойчивого развития горнодобывающих предприятий в период повышенных рисков и глобальных вызовов. Определены основные направления цифровизации горного производства, базирующейся на развитии автоматизированных систем управления с постоянным увеличением количества объектов и элементов, обеспеченных средствами автономного контроля и учета. Показано, что важным этапом в трансформации компании является перестройка и повышение уровня организации всех технологических процессов, развитие компетенций персонала с широким оповещением всех заинтересованных лиц и созданием доверия к новым цифровым технологиям. Определены основные этапы перехода к новым технологическим укладам при разработке месторождений полезных ископаемых с применением интеллектуальных систем и цифровых технологий с учетом специфики горного производства.

Ключевые слова: горнотехническая система, глобальные вызовы, георесурсы, цифровизация, устойчивое развитие

Для цитирования: Рыльникова М.В. Условия и принципы устойчивого развития горнодобывающих предприятий в период повышенных рисков и глобальных вызовов. Горная промышленность. 2022;(3):69–73. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2022-3-69-73

Информация о статье

Поступила в редакцию: 07.06.2022

Поступила после рецензирования: 23.06.2022

Принята к публикации: 30.06.2022

Информация об авторах

Рыльникова Марина Владимировна – доктор технических наук, профессор, Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н.В. Мельникова Российской академии наук, г. Москва, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Введение

Проблема обеспечения устойчивости развития крупных горнодобывающих компаний является на сегодняшний день наиболее актуальной и часто обсуждается на научных конференциях, общественных форумах, в СМИ. При этом само понятие «устойчивого развития» в глобальном контексте и устойчивого развития горнодобывающего предприятия различными авторами понимается неоднозначно [1–4].

Под устойчивым развитием исторически принято понимать требование обеспечения текущих общественных потребностей в изменяющихся условиях без нарушения перспектив развития будущих поколений. Философски этот подход вполне оправдан. Однако анализ особенностей функционирования горнотехнических систем в условиях пандемии и иных глобальных вызовов показал, что для безопасного и рентабельного развития самих систем необходимо обеспечение безубыточного их функционирования на протяжении всего периода освоения участка недр за счет управления внутренними горнотехническими резервами в специфических условиях разработки природных месторождений и техногенных образований с учетом изменения горнотехнических, конъюнктурных и социально-экономических факторов внутренней и внешней среды.

На заседании Совета по проблемам развития горных наук 4 февраля 2022 г. в докладе профессора Ю.П. Галченко было отмечено, что устойчивое развитие должно обеспечивать отсутствие конфликта между техносферой и природой при минимальном воздействии техногенной среды на экосистему горнопромышленного региона [5]. При этом понятно, что минимальное нарушение состояния атмосферы, гидросферы, геосферы, биоты происходит при отсутствии каких-либо техногенных изменений состояния недр в ходе ведения горных работ, а следовательно, при отказе от добычи полезных ископаемых. Очевидно, что это противоречит самому развитию человеческого общества, которое не может существовать без добычи и потребления минеральных ресурсов, причем спрос на них прогрессивно растет. А для этого необходимо обеспечивать устойчивое развитие горнотехнических систем на принципах:

– безубыточности на всех этапах освоения лицензионного участка недр, включая этапы доработки запасов, эксплуатации и переработки техногенного сырья, рекультивации территорий и многофункционального использования сформированных открытыми и подземными работами выработанных пространств;

– экономичности, ресурсо- и энергосбережения технологических процессов добычи и переработки полезных ископаемых с воспроизводством электроэнергии непосредственно в горнотехнической системе и минимизацией выбросов СО2 в атмосферу;

– развития экологически сбалансированных геотехнологий, предусматривающих разработку компенсирующих мероприятий по ликвидации ущерба, наносимого окружающей среде горными работами по добыче и переработке минерального сырья;

– создания условий для роста материального благосостояния, принятия мер по решению социально-экономических, культурно-бытовых, духовных и спортивно-оздоровительных проблем не только сотрудников горнодобывающих предприятий, но и всего населения горнопромышленных регионов;

– развития открытости, прозрачности системы корпоративного управления горнодобывающей компанией, включая все ее структурные подразделения, с соблюдением правил деловой и корпоративной этики;

– цифровой трансформации горнотехнических систем, предусматривающей внедрение цифровых технологий в различные бизнес-процессы предприятий отрасли [6]. Сделать это возможно исключительно на базе интеллектуализации геотехнологий и цифровой трансформации горного производства с отображением в режиме on-line количественной информации о состоянии техногенной и окружающей среды, производственных и социальных процессов.

Отечественная индустрия добычи полезных ископаемых, созданная в период масштабной индустриализации второй половины XX в., не отвечает большим вызовам и глобальным трендам, связанным с изменением минерально-сырьевой базы и усложнением условий вовлечения природного и техногенного сырья в промышленную эксплуатацию. Это определяет необходимость разработки научно-методических основ устойчивого развития горнотехнических систем на базе установления закономерностей взаимодействия природных и инновационных технологических процессов в условиях интенсивного комплексного освоения недр Земли с использованием рациональной структуры, сочетания различных, в том числе нетрадиционных, геотехнологических процессов с заданными параметрами при переходе к цифровым геотехнологиям и роботизации.

Обеспечение устойчивого развития

Обеспечение устойчивого развития минерально-сырьевой базы России возможно на основе определения для каждой горнотехнической системы рационального сочетания геотехнологических процессов, масштабов их реализации с внедрением инновационных процессов рудничной сепарации, закладки выработанного пространства с применением передвижных комплексов, кучного, подземного и скважинного выщелачивания, энерговоспроизводства, преимущественно в программируемом режиме их реализации при одновременном вовлечении в эксплуатацию природных и техногенных георесурсов различного качества, включая ранее некондиционные [7; 8].

Причем специфика функционирования горнотехнических систем состоит не только в неповторяемости объектов недропользования, изменении во времени и пространстве предмета труда, крайней нестабильности и сложной прогнозируемости рынка сырьевой товарной продукции, высокой недостоверности исходной информации о состоянии объекта освоения недр, но и в необходимости учета взаимного влияния различных геотехнологий и параметров горнотехнических конструкций на состояние и свойства массива горных пород и параметры горнотехнической системы в целом.

В этих условиях устойчивое функционирование горнотехнических систем возможно обеспечить на основе синтеза и расширения спектра геотехнологических процессов, обеспечивающих на стадии проектирования и в ходе всего жизненного цикла освоения участка недр, таких рациональных значений параметров горнотехнической системы, которые в полной мере удовлетворяют потребности общества в минерально-сырьевой товарной продукции и гарантируют безубыточность работы горного предприятия на протяжении всего периода освоения участка недр.

Также следует отметить, что горнотехническая система при освоении недр, как правило, включает процессы, относящиеся к разным технологическим укладам. При этом возможно в едином технологическом пространстве сочетание ручного и механизированного труда с элементами систем с автоматическим управлением производством. А в ряде случаев и с полностью роботизированными интеллектуальными геотехнологиями с программируемым управлением работой горного оборудования в автономном режиме. Это вызывает дополнительные сложности и требует особого подхода к проектированию устойчивого развития горнотехнической системы.

В аспекте обеспечения устойчивости горнотехнической системы следует отметить свойство самой системы и ее способность изменять и уничтожать те базовые условия, на которые она была запроектирована. Действительно, в ходе функционирования горнотехнической системы неизбежно истощаются балансовые запасы месторождения, динамично изменяются в результате техногенного воздействия геологические, геомеханические, газо-, гидродинамические условия, сокращается экономический и минерально-ресурсный потенциал осваиваемого участка недр.

Это определяет необходимость разработки научно-методических основ устойчивого развития горнотехнических систем на базе установления закономерностей взаимодействия природных и инновационных технологических процессов в условиях интенсивного комплексного освоения недр Земли на принципах устойчивого развития. Но инновационное развитие геотехнологии сдерживается несоответствием уровней развития горного образования и горных наук. Недостаточная образованность выпускников вузов горного профиля мешает подготовке кадров высшей квалификации.

На этом фоне выделяется успешное сотрудничество Института проблем комплексного освоения недр им. академика Н.В. Мельникова Российской академии наук (ИПКОН РАН) с компанией «Южуралзолото Группа Компаний» в развитии горных наук, производства и образования [9]. Результатом сотрудничества является создание и эффективное функционирование в г. Пласт Челябинской области на территории промплощадки шахты «Центральная» обособленного подразделения Лаборатории экологически сбалансированного освоения недр (ЭКОН) ИПКОН РАН.

Обособленное подразделение лаборатории ЭКОН создано с целью проведения совместных исследований для обоснования технологий комплексного и экологически безопасного извлечения ценных компонентов из природного и техногенного сырья драгоценных и цветных металлов. Лаборатория, работающая совместно с центральной исследовательской лабораторией ЮГК, оснащена современным оборудованием и новейшими технологиями.

В соответствии с договором о долгосрочном сотрудничестве ИПКОН и ЮГК задачами деятельности являются проведение совместных геолого-минералогических, технологических и экономико-экологических, фундаментальных и научно-практических исследований и внедрение инновационных технологий в производственный процесс с использованием результатов исследований при подготовке кадров высшей квалификации (рис. 1).

Рис. 1 Структурная схема взаимодействия Института проблем комплексного освоения недр РАН (ИПКОН РАН) и АО «Южуралзолото Группа Компаний» (АО ЮГК)

Fig. 1 Structural diagram of interaction between the Institute of Comprehensive Exploitation of Mineral Resources of the Russian Academy of Sciences (IPKON RAS) and the Uzhuralzoloto Group of Companies (UGK JSC)

Цифровизация горного производства

По мере развития горнотранспортного оборудования и информационных систем в последние два десятилетия горное производство претерпело существенную трансформацию в сторону цифровизации (рис. 2). Цифровизация горного производства базируется на развитии автоматизированных систем управления с постоянным увеличением количества объектов и элементов, обеспеченных средствами автономного контроля и учета [10].

Рис. 2 Этапы цифровой трансформации горного производства

Fig. 2 Stages in digital transformation of mining operations

Проблема цифровизации горного производства в ИПКОН РАН решается как в направлении цифровой трансформации горнотехнических систем на всех этапах полного цикла комплексного освоения недр, так и в создании методологии рейтинговой оценки инвестиционной привлекательности горнодобывающих компаний.

Многие инвесторы при принятии решений о вложениях в ту или иную компанию учитывают ее рейтинговую оценку. Рейтинг ESG основан на принципах ответственного инвестирования: Environmental (окружающая среда) + Social (социальная сфера) + Governance (корпоративное управление), оценивается по глобальным критериям, единым для всех горнодобывающих компаний мира. Бурный рост ответственного инвестирования вынуждает российские корпорации следовать мировым трендам. По данным британской аудиторско-консалтинговой компании EY, 97% инвесторов сегодня, принимая решения об инвестициях, ориентируются на индекс ESG. Таким образом, по своей популярности ESG может сравниться с оценкой кредитного рейтинга – одного из ключевых показателей для инвесторов.

Устойчивое развитие горнопромышленных территорий предполагает согласование трилеммы (рис. 3).

Рис. 3 Экономические, экологические и социальные аспекты развития центра горно-металлургической компетенции

Fig. 3 Economic, environmental and social aspects in development of the Centre of Mining and Metallurgical Competences

Успешное решение представленных на рис. 3 задач возможно только на основе согласования интересов собственника недр, недропользователей и населения горнодобывающих регионов при сбалансированном развитии высшего горного образования и науки и лидирующей роли горнопромышленных компаний.

Заключение

Таким образом, обеспечить устойчивость горнотехнической системы на протяжении всего периода эксплуатации месторождения возможно только при изменении требований к вовлекаемым в эксплуатацию георесурсам в динамике развития горных работ с соответствующим изменением их проектной составляющей, обоснованием принципов создания информационных технологий работы с большими массивами данных в решении задач проектирования, эксплуатации, консервации и ликвидации горнотехнических систем. Более сложными этапами в трансформации компании являются перестройка и повышение уровня организации всех технологических процессов, развитие компетенций персонала с широким оповещением всех заинтересованных лиц и созданием доверия к новым цифровым технологиям.

Список литературы

1. Каплунов Д.Р., Рыльникова М.В. Особенности технического переоснащения подземных рудников на современном этапе развития геотехнологий. Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2018;(3):113–122.

2. Трубецкой К.Н. (ред.) Развитие ресурсосберегающих и ресурсовоспроизводящих геотехнологий комплексного освоения месторождений полезных ископаемых. М.: Институт проблем комплексного освоения недр РАН; МедиаМир; 2014. 196 с.

3. Каплунов Д.Р., Радченко Д.Н. Принципы проектирования и выбор технологий освоения недр, обеспечивающих устойчивое развитие подземных рудников. Горный журнал. 2017;(11):52–59. https://doi.org/10.17580/gzh.2017.11.10

4. Струков К.И., Рябов Ю.И., Рыльникова М.В., Есина Е.Н. Условия и проблемы обеспечения устойчивой работы горнодобывающих предприятий в период пандемии. Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2020;(4):15–23.

5. Трубецкой К.Н., Галченко Ю.П. Геоэкология освоения недр и экогеотехнологии разработки месторождений. М.: ООО «Научтехлитиздат»; 2015. 360 с.

6. Рыльников А.Г., Пыталев И.А. Цифровая трансформация горнодобывающей отрасли: технические решения и технологические вызовы. Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2020;(1):470–481. https://doi.org/10.46689/2218-5194-2020-1-1-470-481

7. Каплунов Д.Р., Милкин Д.А. Исследование влияния способа управления качеством минерально-сырьевых потоков на параметры горнотехнических систем комбинированной геотехнологии. В: Комбинированная геотехнология: комплексное освоение и сохранение недр Земли: материалы науч.-практ. конф., г. Екатеринбург, 22–26 июня 2009 г. Магнитогорск: МГТУ им. Г.И. Носова; 2009. С. 45–47.

8. Рыльников А.Г. Стабилизация качества рудной массы на карьерах с применением метода динамического программирования. Маркшейдерский вестник. 2013;(6):11–15.

9. Каплунов Д.Р., Рыльникова М.В. Развитие научно-методических основ устойчивости функционирования горнотехнических систем в условиях внедрения нового технологического уклада. Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2020;(4):24–39.

10. Рыльникова М.В., Струков К.И., Радченко Д.Н., Есина Е.Н. Цифровая трансформация – условие и основа устойчивого развития горнотехнических систем. Горная промышленность. 2021;(3):74–78. https://doi.org/10.30686/1609-91922021-3-74-78