Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал), 2013, № 10 (спецвып.)

УДК 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
К19 

622.271: 658.5 
К 19 
 
 
Книга соответствует «Гигиеническим требованиям к изданиям книжным для взрослых» СанПиН 1.2.1253-03, утвержденным Главным государственным санитарным врачом России 30 марта 2003 г. (ОСТ 
29.124—94). Санитарно-эпидемиологическое заключение Федеральной 
службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия
человека № 77.99.60.953.Д.014367.12.12 
 
 
 
Канзычаков С.В. 

Обоснование направлений развития и режима горных работ

на угольных разрезах в условиях изменчивой внешней среды: 
Горный информационно-аналитический бюллетень (научнотехнический журнал). Отдельные статьи (специальный выпуск). —
2013. — № 10. — 24 с.— М.: издательство «Горная книга». 
 
ISSN 0236-1493 
 
В статье раскрыты факторы, оказывающие определяющее влияние 
на эффективность угольного разреза, основными из которых являются
коэффициент вскрыши, сложность условий отработки, качество угля, 
доступность запасов, грузотранспортная работа при отработке запасов,
возможная интенсивность отработки. Определено, что поддержание эффективности угольных разрезов в условиях изменчивой внешней среды 
возможно посредством изменения порядка и режимов отработки технологических блоков на основе создания рациональной структуры производственных резервов. 
Ключевые слова: угольный разрез, факторы эффективности, производственные резервы, режим и порядок ведения горных работ 
 

УДК 622.271: 658.5

©  С.В. Канзычаков, 2013 
©  Издательство «Горная книга», 2013 
ISSN 0236-1493 

©  Дизайн книги. Издательство  
«Горная книга», 2013 

 
 

Традиционные проектные технические и технологические 
решения по отработке угольных месторождений нацелены на 
стабильную внешнюю среду и предусматривают длительные 
сроки сохранения основных параметров рабочей зоны и направлений ее развития. В последние десятилетия динамичность внешней среды - частота изменений цен на угольную 
продукцию и потребляемые ресурсы, контрактных условий, 
требований к качеству продукции - возросла в 2-5 раз и, как 
следствие, технико-экономические параметры разреза – режим 
горных работ, расход ресурсов на отработку, производительность оборудования и труда персонала, не соответствуют условиям функционирования. Это приводит как к излишним затратам, так и к высоким значениям упущенной выгоды, а задача обеспечения стабильной эффективности производства становится в этой ситуации весьма трудной.  
Ситуация усугубляется тем, что в случае ухудшения ситуации на рынке продукции или потребляемых ресурсов, недропользователь, как правило, принимает решение об отработке 
участков 
месторождения 
с 
благоприятными 
горногеологическими условиями. Выборочная отработка месторождения в дальнейшем приведет либо к банкротству и закрытию 
предприятия, либо оно будет функционировать с производственными и экономическими параметрами худшими, чем предусматривалось проектом.  
При этом, ретроспективный анализ ситуации показывает, 
что имелись и другие возможности обеспечения заданного или 
приемлемого уровня эффективности производства.  Одним из 
способов реагирования на изменения среды является своевременное и адекватное изменение параметров горнотехнической 
системы на основе изменения режимов и направлений горных 
работ, что в свою очередь достигается при наличии рациональной структуры производственных резервов, обеспечивающих изменение режимов и направлений горных работ. 
Обобщение опыта работы российских угольных разрезов в 
условиях высокой динамики внешней среды, позволило установить типичные реакции менеджмента на изменения внешней среды (рис. 1). 

Т 

Т 
Т 

а) Использование возможностей без восстановления 

Проектное (заданное) значение эффективности 

б) Использование возможностей с 
последующим восстановлением 

в) Использование возможностей с 
последующим улучшением 
ситуации 

Фактическое значение эффективности 

Приемлемые  пределы отклонения значений 
эффективности 

Функционирование с 
худшими параметрами 

Инвестирование в 
улучшение параметров 

Восстановление параметров 
функционирования 

Т 

Эффективность  
отработки 

Прекращение 
функционирования  

Коркинский 2000-2012 гг 
р-з  Павловский 1 1994-1998 гг 
р-з Сафроновский 2001-2004 гг 

р-з Талдинский 2003-2008 гг 
р-з Сибиргинский 2004-2007 гг 
р-з Черемховский 2001-2010 гг
р-з Березовский 1996-2000 гг 

Разрезы России в период 
реструктуризации угольной 
отрасли (1992-2000 гг) 

р-з Междуреченский 2004-2010 
р-з Черногорский 2005-2012 гг 

Эффективность  
отработки 

Эффективность  
отработки 
Эффективность  
отработки 

 
Рис. 1. Возможные варианты изменения эффективности функционирования угольных разрезов  

1. 
При неблагоприятных изменениях внешней среды затрачивают излишние ресурсы на то, что бы пережить негативную 
ситуацию без возможности восстановить их в будущем. В дальнейшем это приводит либо к неустойчивой работе предприятия, 
либо требует значительных инвестиционных затрат для восстановления его нормальной работы. 
2. 
При благоприятных изменениях внешней среды: открывшиеся возможности используют на потребление, а не на 
восстановление излишне затраченных ресурсов или создание 
производственных резервов.  
Ретроспективный анализ состояния горных работ на разрезах, на которых осуществлялась отработка запасов без соответствующего объема вскрышных работ, что в последующем  
приводило к ухудшению производственно-экономической ситуации (ситуация «а», рис. 1), позволил сделать вывод - на 
этих разрезах имелись возможности сохранения заданного 
уровня эффективности без ухудшения условий отработки. Поэтому, необходима методика изменения порядка отработки месторождения и режима горных работ, обеспечивающая поддержание уровня эффективности производства в неблагоприятных ситуациях и восстановление  производственных и экономических параметров функционирования после завершения 
негативного воздействия среды (случай «б») или, как максимум, улучшение эффективности отработки месторождения 
(случай «в»). Последний случай наиболее редок из-за отсутствия надежной методической базы оценки возможностей горнотехнической системы в условиях изменчивости внешней среды, особенно при неблагоприятных ситуациях. 
В качестве основных характеристик неблагоприятных ситуаций определены амплитуда и длительность отклонений. По амплитуде отклонения разделены на незначительные - до 10 % и 
значительные -  более 10 %); по длительности: краткосрочные  - 
до 6 месяцев и долгосрочные - более 6 месяцев. 
Характеристики неблагоприятных ситуаций устанавливались 
на основе анализа динамики объемов добычи, цен на продукцию, 
а так же цен на основные виды потребляемых ресурсов (дизельное топливо, ВВ и т.п.).  
Пример динамики объемов добычи представлен на рис. 2. 

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

0

50

100

150

200

250

300

350

1 4 7 10 1 4 7 10 1 4 7 10 1 4 7 10 1 4 7 10 1 4 7 10 1 4 7 10 1 4 7 10 1 4 7 10 1 4 7 10 1 4 7 10 1 4 7 10 1 4 7 10 1 4 7 10 1 4 7 10 1 4 7 10 1 4 7 10 1 4 7 10 1 4 7 10 1 4 7 10 1 4 7 10 1 4 7 10 1 4 7 10

месяц

Период устойчивого
функционирования
1983-1989 гг
Амплиткда 3 мес
Глубина  15%

Переходный приод 
1990-1997 гг
Амплитуда 4 мес
Глубина  30%

Период неустойчивого 
функционирования  
1998-2004 гг
Амплитуда 5 мес
Глубина  60%

Объем добычи, тыс.т/мес

 
Рис. 2. Динамика объемов добычи по разрезу «Черногорский»  
(СУЭК-Хакассия) 
 
Обобщенные характеристики неблагоприятных ситуаций 
представлены в табл. 1. 

 
Таблица 1 
Характеристика возможных неблагоприятных ситуаций 

 
Длительность  отклонений 
 
Краткосрочные  
(до 6 месяцев) 
Долгосрочные 
(более 6 месяцев) 

Незначительная  
(до 15%) 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Т

П 

ΔП<10%

Т< 6 мес 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Т

П

ΔП<10% 

Т> 6 мес 

 

Амплитуда (глубина) отклонений 

Значительная 
(более 15%) 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Т

П 

ΔП>10%

Т< 6 мес 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Т

П

ΔП>10% 

Т> 6 мес 

 

Комплекс параметров внешней и внутренней среды, отклонения которых оказывают влияние на величину эффективности 
угольного разреза в краткосрочном и среднесрочном периоде, устанавливался с использованием элементов структурно-функционального и факторного анализа.   
Структурная схема формирования эффективности производства угольного разреза представлена на рис. 3.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
Эффективность (Э) 

 
Доходы (Д)

 
Затраты (З)

Цена продукции (Ц) 

 
Объем горной массы (V)

 
Объем отгрузки (Q) 

Затраты удельные (Зу) 

 
f (Коэфф. вскрыши (Кв)) 

f (Качество продукции) 
*

*

: 

f (Расстояние транспорт-я (Lтр), 
Производит-ть оборуд-я (По), 
Сложность условий(Су)) 

  
Рис. 3. Структурная схема эффективности угольного разреза 
 
Определение влияния параметров на эффективность угледобычи осуществлялось на основе вышеприведенной схемы, а так 
же экономико-математической модели, структура которой изображена на рис. 4. 
Оценка влияния факторов выполнена на основе прогноза изменения эксплуатационных затрат и доходов разреза в результате 
изменения параметров внешней и внутренней среды. Уровень 
эксплуатационных затрат складывается из суммы постоянных и 
ременных затрат, амортизации, прочих расходов. 
Материальные затраты определяются исходя из объемов работ по каждому рабочему процессу (буровзрывные работы; экскавация и отвалообразование; транспортирование горной массы) 
и удельного расхода ресурсов.  
Таким образом, эксплуатационные затраты (Зэ) определялись 
по формуле: 

0
,

n

э
j
j
П
П
j

З
з
Q
З
Р
А

=
=
×
+
+
+
∑
, тыс. руб.                                            (1) 

где зj – удельные переменные затраты на j-тый процесс, руб./т 
(руб./м3, руб./п.м., руб./т-км); Qj – объем работ, выполняемых при 

j-том процессе, тыс.т (тыс. м3, тыс. пог. м, т-км); Зп – постоянные 
затраты , тыс. руб.; Рп – прочие расходы (в том числе НДПИ, экологические платежи), тыс. руб.; А – амортизация, тыс.руб. 
 
 

Эффективность отработки участка
FCF (свободный денежный поток) 
EBITDA (маржинальная прибыль) 

Оценка эффективности 
отработки запасов 
на i-ом участке: 
 

 
min
max
;
;
i
i
i
уч
уч
уч
ЭФ
ЭФ
ЭФ
⎡
⎤

⎣
⎦  

min
max
;
;
i
i
i
уч
уч
уч
ЭФ
ЭФ
ЭФ
⎡
⎤

⎣
⎦ - эффективность отработки i -го блока при худшем, наиболее 

Горно-геологические 
условия на i-ом участке 

Технико-технологические 
условия на i-ом участке 

Качество и доступность 
запасов на i-ом участке 

Оценка очередности и режима 
отработки блоков: 

1
min
min

1
max
max

i
i
уч
уч

i
i
уч
уч

ЭФ
ЭФ

ЭФ
ЭФ

+

+
>
 

Параметры технологических блоков: 
• объем запасов; 
• коэффициент вскрыши; 
• объем подготовительных работ; 
• уровень эксплуатационных затрат как 
функция сложности условий отработки 
• качество запасов (зольность, теплота 
сгорания, влажность) 

Спрос на уголь 
- по количеству 
- по качеству 

Внутренние факторы 

Внешние факторы 

Цены на 
потребляемые 
ресурсы 

 
 
Рис. 4. Структура экономико-математической модели  
 
 
Объем реализации рассчитывался по формуле 
*
д
д
Д
ц
Q
=
, тыс. руб.                                                                       (2) 
где цд – цена рядового угля с учетом его качества, руб./т; Qд – 
объемы поставок угля, тыс. т. 

На основе этих данных рассчитывались показатели эффективности - рентабельность продаж (R) и EBITDA.  
EBITDA = Д – Зэ + А. 
На основе экономико-математического моделирования финансовых результатов производственной деятельности установлено, что определяющее влияние на эффективность отработки 
оказывают следующие параметры: 
На основе экономико-математического моделирования финансовых результатов производственной деятельности установлено, что определяющее влияние на эффективность отработки 
оказывают следующие параметры: коэффициент вскрыши, сложность условий отработки,  качество угля; грузооборот, возможная 
интенсивность отработки. 
Сложность условий (Су) – зависит от обводненности массива 
и крепости горных пород и оказывает влияние на производительность оборудования. Интенсивность отработки (I) -  показатель, 
который напрямую зависит от производительность оборудования 
и размера рабочей площади. Поэтому влияние этих показателей 
на эффективность добычи угля аналогично влиянию производительности основного оборудования.  
Полученные результаты моделирования приведены на рис. 5. 
Возможности изменения значений установленных параметров по 
участкам 
месторождения 
устанавливаются 
в 
ходе 
 
горногеометрического анализа. На основе полученных данных осуществляется районирование месторождения, то есть разбиение участка 
недр на технологические блоки – участки недр с близкими горнотехническими и технологическими параметрами. Максимальный 
размер блока, по которым определяется значение перечисленных 
выше параметров, зависит от изменчивости горно-геологических и 
горно-технологических условий отработки месторождения.  
На основе результатов районирования определяются места 
создания резервов, обеспечивающих регулирование режима и 
(или) направлений ведения горных работ, что приводит к требуемому, для поддержания эффективности, изменению значений 
технологических параметров. 
Создаются  резервы по следующим направлениям:  
• 
мощность и количество оборудования – обеспечивают 
необходимые изменения производительности, объемов и мест 
производства работ;  

а) Параметр – качество угля (для энергетического зольность, влажность) 

Влияние 10% отклонения параметра: 
на рентабельность продаж - +5%; -5% 
на EBITDA -  +5%;-5% 

б) Параметр – коэффициент вскрыши, м3/т 
 

 
Влияние 10% отклонения: 
на рентабельность продаж - +10%; -10% 
на EBITDA -  +5%;-5%