Эколого-экономическая оценка и выбор вариантов использования шахтного метана тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 08.00.05, кандидат экономических наук Сухоченков, Антон Сергеевич

• Сухоченков, Антон Сергеевич
• кандидат экономических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат экономических наук Сухоченков, Антон Сергеевич

Введениестр.

1. Анализ эколого-экономической ситуации в угольной промышленности и научных исследований по теместр.

1.1. Анализ эколого-экономической ситуации в угольной промышленности Россиистр.

1.1.1. Влияние предприятий угольной промышленности на состояние атмосферного воздухастр.

1.2. Анализ научных исследований и практических работ по извлечению и использованию шахтного метанастр.

1.2.1. Анализ работ по извлечению ^ метана из угольных месторожденийстр.

1.2.2. Анализ работ по использованию метана угольных месторожденийстр.

1.3. Цели и задачи исследованиястр.

Выводы по первой главестр.

2. Методические основы выбора вариантов использования шахтного метанастр.

2.1. Использование метана в качестве топлива для котельнойстр.

2.2. Использование метана в газотурбинных установкахстр.

2.3. Использование угольного метана в качестве моторного топливастр.

2.4. Анализ факторов, оказывающих влияние на выбор вариантов использования угольного метанастр.

2.4.1. Горно-геологические факторыстр.

2.4.2. Технологические факторыстр.

2.4.3. Экономические факторыстр.

2.4.4. Экологические факторыстр.

2.4.5. Социальные факторыстр.

2.5. Систематизация и оценка факторов, оказывающих влияние на выбор предпочтительного варианта использования шахтного метанастр.

2.6. Выбор наиболее значимых факторов, оказывающих влияние на выбор вариантов использования шахтного метанастр.

Выводы по второй главестр.

3. Разработка механизма выбора предпочтительного варианта использования шахтного метанастр.

3.1. Обоснование и выбор критериев оценки эффективности использования шахтного метанастр.

3.2. Разработка экономико-математической модели оценки вариантов и механизма выбора наиболее предпочтительного варианта использования шахтного метанастр.

3.3. Процедура выбора направлений использования шахтного метанастр.

Выводы по третьей главестр.

4. Выбор и оценка предпочтительных вариантов использования шахтного метанастр.

4.1. Анализ эколого-экономической ситуации в Кемеровской областистр.

4.2. Разработка рекомендаций по выбору вариантов использования шахтного метана и их эколого-экономическая оценкастр.

Выводы по четвертой главестр.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Эколого-экономическая оценка и выбор вариантов использования шахтного метана»

Функционирование предприятий угольной промышленности, как правило, сопровождается многосторонним негативным воздействием на окружающую природную среду, масштабы которого непосредственно зависят от объема основного производства и в связи с возможным увеличением объемов добычи угля имеют тенденцию к дальнейшему росту.

По уровню образования и выбросов вредных веществ в атмосферу угольная промышленность является одной из наиболее загрязняющих воздушный бассейн отраслей.

В 1999 году предприятиями угольной промышленности было выброшено в атмосферу 620,8 тыс. т вредных веществ, в том числе 443,5 тыс. т метана, в 2004 г. объем выброшенного в атмосферу метана возрос до 660,7 тыс. т.

Одним из главных направлений снижения отрицательного воздействия угольной промышленности на атмосферный воздух и повышения уровня природопользования является использование шахтного метана, дающее как экологический, так и экономический эффект.

Существующие технологии использования шахтного метана во многом зависят от конкретных горно-геологических условий и характеристик метановоздушной смеси, извлекаемой средствами шахтной дегазации. Поэтому разработка механизма оценки и выбора вариантов использования шахтного метана для различных условий с учетом горно-геологических, экономических, экологических и социальных факторов является актуальной научной задачей.

Цель диссертационной работы заключается в разработке механизма эколого-экономической оценки и выбора вариантов использования шахтного метана.

Идея работа заключается в комплексном учете горно-геологических, технологических, экономических, экологических и социальных факторов, а также региональных экологического и социального эффектов при выборе вариантов использования шахтного метана.

Объектом исследования являются действующие угольные шахты, применяющие дегазацию угольных пластов, и воздушные бассейны районов угледобычи, подвергающиеся влиянию выбросов метана. Предметом исследования являются эколого-экономические взаимосвязи, обуславливающие принятие решений по выбору вариантов использования угольного метана, извлекаемого средствами шахтной дегазации. Лично соискателю принадлежат следующие научные положения:

1. Формирование методического подхода к выбору наиболее предпочтительного варианта использования шахтного метана базируется на основе факторного анализа, позволяющего при выборе вариантов использования шахтного метана учесть степень влияния каждого фактора.

2. Оценку вариантов использования шахтного метана следует проводить на основе разработанной экономико-математической модели с целевой функцией минимизации затрат, определяющейся как отношение эффекта от производственной деятельности шахты, с учетом реализации мероприятий по использованию шахтного метана, к затратам, возникающим на предприятии в результате реализации мероприятий по его использованию.

3. Выявление вариантов использования шахтного метана следует осуществлять на базе разработанного механизма, позволяющего произвести выбор наиболее предпочтительного из них, а также произвести оценку эффективности мероприятий по использованию шахтного метана с учетом всех влияющих факторов и соблюдения горно-технических экологических, экономических и социальных ограничений.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем: предложена систематизация факторов, оказывающих влияние на выбор вариантов использования шахтного метана; разработана экономико-математическая модель, позволяющая произвести критериальную оценку вариантов использования шахтного метана с учетом горно-технических, экологических, экономических и социальных ограничений; разработан механизм выбора наиболее предпочтительного варианта использования шахтного метана.

Обоснованность и достоверность научных положений, результатов и выводов подтверждаются: системным анализом эколого-экономических аспектов угледобычи, научных исследований и практических работ по извлечению и использованию шахтного метана в России и за рубежом; использованием достаточного объема статистического материала, характеризующего эколого-экономические аспекты мероприятий по использованию шахтного метана; корректным применением методов статистического и экономического анализа, экономико-математического моделирования и метода экспертных оценок; положительными результатами экспериментальной апробации разработанного методического подхода к решению поставленной задачи на ООО «Шахта им. Ворошилова» Прокопьевского района Кузнецкого угольного бассейна.

Научное значение работы заключается в формировании методического подхода к эколого-экономической оценке эффективности вариантов использования шахтного метана, основанного на комплексном учете влияющих факторов.

Практическое значение работы заключается в применении разработанного механизма, позволяющего осуществить выбор наиболее предпочтительного варианта использования шахтного метана на угледобывающем предприятии. Реализация выводов и рекомендаций работы. Разработанный механизм выбора наиболее предпочтительного варианта использования шахтного метана реализован на ООО «Шахта им. Ворошилова» Прокопьевского района

Кузнецкого угольного бассейна при обосновании программы по снижению выбросов парниковых газов в атмосферу.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на семинарах кафедры «Экономика природопользования» Московского государственного горного университета (2004 - 2006 гг.), симпозиумах «Неделя горняка - 2005», «Неделя горняка - 2006».

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано четыре статьи, отражающие основные положения диссертации.

Заключение диссертации по теме «Экономика и управление народным хозяйством: теория управления экономическими системами; макроэкономика; экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами; управление инновациями; региональная экономика; логистика; экономика труда», Сухоченков, Антон Сергеевич

Основные результаты работы, научные и практические выводы и рекомендации, полученные лично автором, состоят в следующем:

1. Системный анализ научных и практических работ по извлечению и использованию шахтного метана в России и за рубежом позволил сделать вывод о необходимости разработки эколого-экономического механизма выбора наиболее предпочтительного варианта использования метана, извлекаемого средствами шахтной дегазации.

2. Выявлены, систематизированы горно-геологические, технологические, экономические, экологические и социальные факторы, а также произведена оценка их влияния на выбор вариантов использования шахтного метана.

3. Для эколого-экономической оценки вариантов использования шахтного метана разработана экономико-математическая модель с целевой функцией, представленной в виде отношения эффектов к затратам, возникающих в результате реализации мероприятий по использованию шахтного метана, с учетом фактора времени.

4. Разработан механизм, позволяющий осуществить выбор наиболее предпочтительного варианта использования шахтного метана, а также произвести оценку эффективности мероприятий по использованию шахтного метана с учетом всех влияющих факторов и соблюдения горно-технических, экологических, экономических и социальных ограничений.

5. Разработанный механизм выбора наиболее предпочтительного варианта использования шахтного метана был использован на ООО «Шахта им. Ворошилова» Прокопьевского района Кузнецкого угольного бассейна при обосновании программы по снижению выбросов парниковых газов в атмосферу. В результате проведенных расчетов определено, что наиболее предпочтительным вариантом использования шахтного метана для выбранного объекта реализации является использование его в качестве дополнительного топлива для котельной.

6. Реализация мероприятий по недопущению выбросов метана в атмосферу и использованию каптируемого газа в качестве дополнительного топлива для шахтной котельной обеспечивает уменьшение объемов выбросов метана на 2958,77 т/год и, соответственно, снижение величины платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу на 293,5 тыс. руб./год. В то же время реализация мероприятий по использованию шахтного метана позволяет снизить расход угля, который предприятие приобретает на стороне и сжигает в котлах на шахте, на 16%, что при цене на угольное топливо 640 руб./т сокращает затраты, связанные с выработкой тепла, на 74,6 тыс. руб./год. Суммарный годовой экономический эффект от реализации мероприятий по использованию шахтного метана составляет 454,7 руб./год.

Заключение

В диссертационной работе дано решение актуальной научной задачи, заключающейся в разработке механизма оценки и выбора наиболее предпочтительного варианта использования шахтного метана, позволяющего поэтапно, с учетом многообразия факторов, в значительной степени оказывающих влияние на выбор вариантов использования метана, принимать обоснованные решения по выбору вариантов утилизации газа, извлекаемого средствами шахтной дегазации и газоотсоса.

Список литературы диссертационного исследования кандидат экономических наук Сухоченков, Антон Сергеевич, 2007 год

1. Минерально-сырьевая база угольной промышленности России. В 2-х томах. Том 1 (состояние, динамика, развитие). М.: Издательство Московского государственного горного университета, 1999. - 648 с.

2. Каплунов Ю.В., Климов C.JL, Красавин А.П. Экология угольной промышленности России на рубеже XXI века; Под общей ред. C.JI. Климова. М.: Изд-во Академии горных наук, 2001. - 295 с.

3. Климов C.JL, Закиров Д.Г. Энергосбережение и проблемы экологической безопасности в угольной промышленности России. -М.: Изд-во Академии горных наук, 2001. 271 с.

4. Красавин А.П. Защита окружающей среды в угольной промышленности. М.: Недра, 1991.-221 с.

5. Пучков JI.A., Сластунов С.В., Федунец Б.И. Перспективы добычи метана в Печорском угольном бассейне. М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2004. - 557 с.

6. Пучков JI.A., Сластунов С.В., Коликов К.С. Извлечение метана из угольных пластов. М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2002. - 383 с.

7. Тайлаков О.В. Перспективы развития извлечения и использования шахтного метана в Кузбассе. Журнал «Уголь». Сентябрь, 1998.

8. Пучков J1.A. Реальность промысловой добычи метана из неразгруженных угольных пластов. М.: Издательство Московского государственного горного университета, 1996. - 23 с.

9. ЕРА. International antropogenic Methane Emission: Estimates for 1990. Report to Congress, 1994.

10. Опыт и перспективы использования угольного метана. Пучков JI.A., Красюк Н.Н., Золотых С.С., Максименко Ю.М. Препр. М.: Изд-во МГГУ. 2004, 50 с.

11. Королева В.Н. Извлечение и утилизация шахтного метана. М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2004.-286 с.

12. Золотых С.С. Программа утилизации каптированного метана из действующих шахт компании «Беловоуголь». Журнал «Уголь». Сентябрь, 1998.

13. Красюк Н.Н., Золотых С.С., Жаров А.И., Жмуровский Д.И., Казаков В.Б. Угольный метан в региональной энергетике. Журнал «Уголь». Март, 1999.

14. Пучков J1.A., Сластунов С.В. Решение проблем угольного метана: метанобезопасность, промышленная добыча газа, экология. Журнал «Уголь». Февраль, 2005.

15. A.L. Klawitter, Т.Е. Hoak and A.D. Docker. Integrated Exploration Strategy for Locating Areas Capable of High Gas Rate Cavity Completion in Coalbed Methane Reservoirs. Integras'95, Proceedings, Tuscaloosa, Alabama. USA, May 14 20,1995.

16. Шмидт M.B. Экологическая эффективность переработки шахтного метана. МГГУ. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2004. №8. С. 46-48.

17. Саламатин А.Г., Забурдяев B.C. Проблемы дегазации угольных пластов. «Безопасность труда в промышленности». М., 1996, №4, с. 41 -46.

18. Зайденварг В.Е., Рубан А.Д., Забурдяев B.C., Захаров В.Н. Прогноз объемов извлечения метана на полях шахт Томь-Усинского и Марасского районов Кузбасса. «Уголь», 2001, №10, с. 15 18.

19. Забурдяев B.C., Забурдяев Г.С. Способы интенсификации газоотдачи неразгруженных пластов угля в подземных условиях. «Современные проблемы шахтного метана». МГГУ, 1999, с. 106 117.

20. Методические положения по выбору и применению новых технологий дегазации и управления метановыделением на угольных шахтах. ННЦ ГП-ИГД им. А.А. Скочинского, Люберцы-Макеевка, 2000, с. 117.

21. Конарев В.В. Опыт Донбасса по дегазации угольных месторождений. «Сокращение эмиссии метана», Новосибирск, 2000, с. 379 382.

22. Рубан А.Д. Технологии извлечения и использования метана угольных шахт: опыт и перспективы. «Сокращение эмиссии метана», Новосибирск, 2000, с. 563 567.

23. Фернандез Р.Л. Углеродные кредиты и шахтный метан. «Сокращение эмиссии метана», Новосибирск, 2000, с. 614 620.

24. Тайлаков О.В., Исламов Д.В. Использование шахтного метана в Кузбассе: технологии утилизации и источники финансирования проектов. МГГУ. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2004. №8. С. 319-321.

25. Дж. Фон Нейман, О. Моргенштерн. Теория игр и экономическое поведение. -М.: Наука, 1970.

26. Тайлаков О.В. Метан угольных пластов: перспективы развития международного сотрудничества в Кузбассе// ТЭК и ресурсы Кузбасса. 2001. №3. С. 98-102.

27. Рубан А.Д., Забурдяев B.C. Опыт извлечения и использования шахтного метана в России и ФРГ. МГГУ. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2004. №9. С. 153 158.

28. Рубан А.Д., Шатиров С.В., Гранин И.В. Газоугольная стратегия в топливообеспечении России (на период 2001 2003 гг.). - М.: ННЦ ГП- ИГД им. А.А. Скочинского. 2000. 100 с.

29. Руководство по дегазации угольных шахт России (первая редакция). Люберцы, 2002,216 с.

30. Забурдяев B.C. Метан угольных месторождений: ресурсы, объемы выделения, извлечения и использования// Горный вестник. 1994. -№1. с. 34-39.

31. Забурдяев B.C., Рубан А.Д., Забурдяев Г.С. и др. Методические основы проектирования дегазации на действующих и ликвидируемых шахтах.- М.: ННЦ ГП ИГД им. А.А. Скочинского, 2002. - 316 с.

32. Забурдяев B.C., Рубан А.Д., Сергеев И.В. и др. Методические положения по выбору и применению новых технологий дегазации и управления метановыделением на угольных шахтах. Люберцы-Макеевка, 2000.- 117 с.

33. Рубан А.Д. Технологии извлечения и использования метана угольных шахт: опыт и перспективы// Труды II Межд. конф. «Сокращение эмиссии метана». Новосибирск, 2000. - С. 563 - 567.

34. Ренер Вольфганг. Добыча и использование рудничного газа в земле Северный Рейн-Вестфалия// Материалы презентации земли Северный Рейн- Вестфалия в России/ Форум И. Энергия и защита климата. Москва, 11 июня 2003 года (резюме докладов).

35. Д. Кириллов. Газ из угля. Журнал «Газпром», 2005, №7 8, с. 18-21.

36. Гизатуллина JI.C. Эколого-экономическая оценка использования шахтного метана. Диссертация на соискание ученой степени кандидата экономических наук. М., МГИ, 1992 г.

37. Постановление Правительства РФ от 1 июля 2005 г. №410 «О внесении изменений в приложение №1 к постановлению Правительства РФ от 12 июня 2003 г. №344»

38. Краткие итоги работы угольной промышленности России в 2004 году. Журнал «Уголь». Март, 2005.

39. Киотский протокол к рамочной конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата. 1997 г.

40. Малышев Ю.Н., Трубецкой К.Н., Айруни А.Т. Фундаментально прикладные методы решения проблемы метана угольных пластов. -М.: Издательство Академии горных наук, 2000 519 с.

41. Малышев Ю.Н., Айруни А.Т. Комплексная дегазация угольных шахт. -М.: Издательство Академии горных наук, 1999. 327 с.

42. Матвиенко Н.Г., Зимаков Б.М., Гурьянов В.В., Хрюкин В.Т., Натура В.Г. Оценка коллекторских свойств угольных пластов применительно к условиям промысловой добычи метана / Современные проблемы шахтного метана. М.: Изд-во МГГУ, 1999. - С. 151 - 158.

43. Гуревич Ю.С., Егоров А.Г. Утилизация шахтного метана с учетом требований промышленных потребителей. Учебное пособие по дисциплине «Управление состоянием массива горных пород». М.: МГИ, 1990.-57 с.

44. Гуревич Ю.С. Технология добычи и использования метана при заблаговременной подготовке шахтных полей. Учебное пособие для студ. спец. 0902 (ГПУ) по дисциплине «Технология и комплексная механизация подземных работ». М.: МГИ, 1988, 65 с.

45. Калимов Ю.Н., Пантелеев А.С., Рутковский Г.Ф. Исследование концентрации метана в дегазационной системе // Уголь. 1976, №1, с. 58-59.

46. Кремер Н.Ш. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Юнити, 2002 г.

47. Статистика. Учебник. Под редакцией проф. И.И. Елисеевой. М.: 000»ВИТРЭМ», 2002. - 448 с.

48. Инструктивно-методические указания по взиманию платы за загрязнение окружающей природной среды (утв. Минприроды РФ 26 января 1993 г.)(с изменениями от 15 февраля 2000 г.)

49. Шибаев Е.В. Оценка ожидаемой динамики изменения цен на энергоносители и обоснование состояния цен «газ уголь». - Москва.: МГГУ. 2001.

50. Шибаев Е.В. Организация, планирование и управление строительства горных предприятий. Учеб. для студ. вузов. М., 1991.

51. Коробова О.С. Перспективы реализации механизмов Киотского протокола в России. МГГУ. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2005. №7.

52. Коробова О.С. Деятельность мирового сообщества по снижению выбросов парниковых газов. МГГУ. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2006. №7.

53. Ножкин Н.В. Заблаговременная дегазация угольных месторождений. -М.: Недра, 1979.-271 с.

54. Сухоченков А.С. Влияние предприятий угольной промышленности на состояние атмосферного воздуха.//Сборник научных трудов «Экология и горное дело». М.:МГТУ. - 2004. - С. 52 - 57.

55. Сухоченков А.С. К вопросу об использовании шахтного метана.//Сборник научных трудов «Эколого-экономические проблемы Топливно-энергетического комплекса РФ». М.: МГГУ. - 2005. - С. 57 -63.

56. Сухоченков А.С. Анализ работ по добыче метана из угольных месторождений.//Горный информационно-аналитический бюллетень /Тематическое приложение к №10. М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2006. - С. 345 - 354.

57. Сухоченков А.С. Анализ работ по использованию метана угольных месторождений.//Горный информационно-аналитический бюллетень/Тематическое приложение к №10. М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2006. - С. 355 -361.

58. Харченко В. А. Рациональное природопользование в горной промышленности М., М.:, - 1995.

59. Астахов А.С., Малышев Ю.Н., Пучков JI.A., Харченко В.А. Экология: Горное дело и природная среда. М., изд. Академии горных наук, 1999.

60. Астахов А.С. и др. Экономика горного предприятия. М., изд. Академии горных наук, 1997.

61. Ястребинский М.А. Методология оценки стоимости экономического потенциала горных предприятий, МГГУ, 1999.

62. Архипов Н.А., Ельчанинов Е.А., Горбачев Д.Т. Добыча угля и рациональное природопользование. -М.: Недра, 1987.

63. Ревазов М.А., Певзнер М.Е., Матанцев Е.И. Охрана природы: Учебное пособие. М.: Недра, 1986.

64. Резниченко С.С., Ашихмин А.А. Математические методы и моделирование в горной промышленности. М.: Изд. МГГУ, 1997.

65. Харченко В.А., Кравченко А.П., Таскаев А.В. Экономика природопользования. -М.: МГИ, 1988.

66. Астахов А.С., Харченко В.А. Принципы и методология разработки мероприятий, обеспечивающих экологическую безопасность отрасли (часть И). М.: Изд. МГГУ, 2003.

67. Аюров В.Д., Петров И.В., Шашкова О.Г. Моделирование состояния экосистем угледобывающего региона. М., МГГУ, Сб. науч. трудов. «Эколого-экономические проблемы природопользования», 2000.

68. Коваль В.Т., Тарасов Н.С. Оценка экологической эффективности угольных шахт. М., МГГУ, Сб. науч. трудов. «Эколого-экономические проблемы природопользования», 2000.

69. Петров И.В., Харченко И.В. Обоснование создания систем экологического мониторинга выбросов глобальных газов угледобывающими предприятиями. М., МГГУ, Сб. науч. трудов. «Эколого-экономические проблемы природопользования», 2000.