Особенности управления переходом горнодобывающих предприятий на экологически чистые технологии и цифровые инновации на основе их интеграции

Горнодобывающая промышленность обеспечивает материальный фундамент, на котором строится экономика современного общества. Спрос на энергоресурсы, металлы и минералы с развитием научно-технического прогресса постоянно растет. Если взять, к примеру, средний мобильный телефон весом 110 г, то в нем может содержаться 53 различных металла, для добычи которых требуется от 5 до 139 кг руды (90% которой приходится на золото, платину, палладий и редкоземельные элементы) [10].

В то же время процессы, связанные с добычей природных ресурсов и разработкой недр, оказывают существенное воздействие на изменение климата, выбрасывая в атмосферу парниковые газы (ПГ), такие как CH₄, оксиды азота (NO_x) и диоксид углерода (CO₂), в результате сжигания топлива, выработки электроэнергии на месте добычи полезных ископаемых и в ходе других производственных процессов. Основными источниками выбросов парниковых газов в ходе добычи полезных ископаемых являются такие технологические процессы, как бурение, взрывные работы, экскаваторные и бульдозерные работы, транспортировка и переработка руды и горной породы.

Геологические и экологические проблемы, возникающие в связи с ростом потребности в минеральных ресурсах, становятся сегодня все более очевидными, большинство из них имеют весьма серьезные последствия. Так, помимо выбросов ПГ в процессе добычи и переработки руды образуется большое количество твердых отходов, включая углеродистые, илистые и песчаные материалы [2]. Общее количество отходов увеличивается с ростом объемов добычи и снижением качества руды разрабатываемых месторождений.

На фоне возрастающего негативного влияния на биосферу ключевые участники горнодобывающей отрасли признали необходимость обеспечения контроля и повышения уровня экологической устойчивости минерально-сырьевого сектора. Необходимым элементом для перехода на качественно новый уровень развития защиты окружающий среды для горнодобывающих предприятий является цифровая трансформация, революционизирующая сбор и обработку большого массива данных.

Таким образом, исследования ключевых тенденций и принципов развития «зеленого» недропользования при поддержке цифровых технологий приобретают особую актуальность, что и предопределило выбор темы данной статьи.

Над вопросами обоснования и выбора наилучших практик управления процессом разработки недр и добычи полезных ископаемых, которые имеют решающее значение для устойчивого развития экономики и общества в целом, а также самой отрасли, трудятся ученые В.Г. Крылов, Ю.В. Лебедев, Н.В. Пашкевич, Б.В. Французов, Wenhan Zhu, Laetitia M. Navarro и др.

Потенциальные проблемы, связанные, с одной стороны, с необходимостью увеличения добычи полезных ископаемых, что обусловлено растущим спросом на критически важные минералы, а с другой — с важнейшими экологическими и социальными последствиями их добычи, нашли свое отражение в публикациях исследователей С.Н. Бобылева, А.В. Шевчука, Zanxu Chen, Tristan Campbell и др.

Ключевые технологии, инновации и цифровые новинки, которые помогают преобразовать горнодобывающие операции, снизив их негативное воздействие на окружающую среду, описывают Е.В. Видищева, Н.А. Савельева, Y. Zhu, Y. Surface и др.

Рассматриваемая проблема привлекает внимание исследователей из разных областей научного познания, но в то же время ее обширность и появление новых аспектов требуют дальнейшей проработки дискуссионных вопросов. В более детальном анализе нуждается сам процесс недропользования с целью выявления экологических и социальных горячих точек, которые могут иметь как положительное, так и отрицательное влияние на эти факторы функционирования горнодобывающей промышленности. Отдельного обоснования требует экономическая оценка внедрения автономных/беспилотных технологий, удаленных операционных центров и аналитики данных для обеспечения устойчивого развития рудников.

Таким образом, цель статьи заключается в проведении анализа особенностей управления переходом горнодобывающих предприятий на экологически безопасные и цифровые технологии, а также факторов, оказывающих влияние на эти процессы.

Результаты

«Зеленый» переход недропользования — это концепция, предполагающая развитие и внедрение экологически безопасных методов добычи полезных ископаемых [8]. Из этого следует, что «зеленый» вектор работы горнодобывающей промышленности предусматривает необходимость реализации стратегий, нацеленных на эффективное использование материалов и энергии. Этот принцип фактически претворяется в жизнь путем экономии энергоресурсов, водных ресурсов, территорий в ходе осуществления всех процессов, связанных с недропользованием. Не подлежит сомнению тот факт, что отмеченные задачи не могут быть решены без поддержки цифровых технологий и передовых управленческих решений.

Цель перехода на безопасные экологические и цифровые технологии — минимизировать ущерб, наносимый работой горнодобывающих предприятий и отходами, которые образуются после их деятельности, а также обеспечить экологически обоснованную рекультивацию рудников [6]. Это инновационный технический подход к реабилитации отработанных и прилегающих территорий, который предполагает помощь в восстановлении топографии, геоморфологии, почвы, растительности и экосистем, поврежденных в процессе добычи и утилизации отходов.

Переход на «зеленые» и цифровые технологии в недропользовании предусматривает следующее.

Во-первых, использование новейших экологически чистых технологий.

Во-вторых, применение современных цифровых технологией, в том числе на базе искусственного интеллекта, для обработки большого массива экологических данных и помощи в принятии управленческих решений.

В-третьих, вовлечение всех участников рынка, находящихся на прилегающих территориях, с целью обеспечения их экономической выгоды, а также повышения уровня благосостояния и здоровья местного населения.

В-четвертых, усиление контроля за производством и цепочками создания стоимости продукции, соответствующих действующим нормам выбросов и энергоэффективности.

Важность и значимость цифровых технологий для обеспечения и развития экологически безопасных технологий в горнодобывающей отрасли состоит в следующем.

Повышение прозрачности и точности данных. Цифровые решения играют ключевую роль в улучшении прозрачности горнодобывающей деятельности, сокращая количество недостоверных данных о воздействии предприятий и разработок на окружающую среду. Они обеспечивают этичность ведения бизнеса, позволяя осуществлять точный мониторинг социального и экологического воздействия, оптимизируя учет, контроль и раскрытие информации в области устойчивого развития [11].

Укрепление доверия и сотрудничества с заинтересованными сторонами. Демонстрация инициатив в области устойчивого развития на цифровых платформах создает инвестиционные возможности и консолидирует вовлеченность заинтересованных сторон, включая инвесторов и регулирующие органы. Это участие приводит к появлению новых возможностей развития горнодобывающих предприятий, повышению их эффективности деятельности и снижению операционных рисков.

Рост корпоративной эффективности: цифровые решения, централизующие данные, упрощают процессы отчетности и принятия решений, что в конечном счете повышает корпоративную эффективность [14].

В таблице 1 приведены факторы, влияющие на развитие «зеленых» и цифровых технологий в горнодобывающей отрасли.

Нет сомнений, что переход недропользования к данным технологиям предполагает комплекс мер в самых разнообразных сферах, охватить которые в рамках данного исследования не представляется возможным. Поэтому остановимся на двух аспектах.

Во-первых, создание организационно-экономического механизма, обеспечивающего модернизацию управления и регулирования системы недропользования на пути к устойчивому переходу.

Во-вторых, внедрение технологий, позволяющих снизить затраты энергии, потребляемой горнодобывающими производствами, сократить выбросы вредных веществ и отходов, а также обеспечить высокие стандарты безопасности, динамическое планирование и обновление данных в режиме реального времени.

Создание организационно-экономического механизма включает в себя:

1. Разработку политики и стратегии в отношении недропользования, основанного на экологически безопасных ресурсосберегающих технологиях. Они должны быть направлены на решение нескольких взаимосвязанных приоритетных задач: создание четкой стимулирующей программы для привлечения инвестиций в экологически чистые технологии и цифровые разработки для горнодобывающей промышленности, обеспечение четкого разграничения институциональной ответственности в системе недропользования, создание сбалансированного фискального режима для добычи и переработки полезных ископаемых, принятие экологических и социальных гарантий в соответствии с передовой международной практикой, а также внедрение важнейших стандартов корпоративной прозрачности и кодекса управления горнодобывающими предприятиями [5].
2. Подготовку нормативно-правовой базы для системы недропользования, которая будет функционировать с учетом новой экологически ориентированной повестки дня. Для того чтобы обновленная политика была реализована, следует принять новые или доработать действующие законы, позволяющие обеспечить прочную правовую основу для реализации утвержденных мер экологической устойчивости и цифровизации. На их базе необходимо создать кодекс недропользования, в котором должны найти отражение такие ключевые вопросы, как предоставление и лицензирование прав на добычу полезных ископаемых; фискальные/налоговые положения; кадастровое управление; охрана окружающей среды; доступ и использование земли; труд и безопасность; социальные и культурные гарантии.
3. Наращивание кадрового потенциала, обучение и поддержка сотрудников в отрасли для практической реализации запланированных программ и политик.
4. Оптимизацию процессов управление геоданными. Современные системы и методики сбора, хранения, обработки и распространения геонаучных документов, карт и данных (в идеале в цифровой онлайн-форме) являются одним из важнейших инструментов, позволяющих ускорить приток инвестиций в горнодобывающий сектор и способствовать внедрению передовых энергосберегающих технологий [7, 13].
5. Фискальный режим и управление доходами. Справедливый и предсказуемый режим налогообложения горнодобывающей промышленности имеет решающее значение для повышения конкурентоспособности рынка, привлечения законных и ответственных инвестиций и улучшения перспектив развития и экономического роста сектора.

Внедрение ресурсосберегающих технологий

Горнодобывающая промышленность является одним из крупнейших потребителей энергетических, водных, территориальных ресурсов. Согласно данным ежегодного доклада Министерства природных ресурсов РФ «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2023 году», горнодобывающая отрасль занимает лидирующие позиции по вредному воздействию на биосферу в промышленности. Так, на нее приходится 39% выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух, 8% забора воды из природных водных объектов и 93,4% от общего объема отходов производства [4].

Поэтому одним из перспективных вариантов перехода недропользования на «зеленый» курс развития является расширение использования передового оборудования и технологий, обеспечивающих снижение выбросов, увеличение эффективности использования ресурсов и повышение безопасности труда [9]. В таблице 2 представлены примеры некоторых передовых технологий, способных поддержать «зеленый» переход недропользования.

На рисунке 1 представлена концептуальная схема управления переходом недропользования к экологически чистым технологиям, цифровому менеджменту и контролю с учетом современных достижений науки и техники. Концептуальная схема разработана на базе модели «планировать — делать — проверять — действовать» (PDCA).

Представленная на рисунке 1 система ориентирована на безопасный и устойчивый жизненный цикл недропользования начиная с добычи полезных ископаемых и до их поступления продукции потребителю с целью соблюдения баланса в экосистеме, а также на управление, поддерживаемое передовыми цифровыми технологиями и соответствующее нормам и правилам охраны окружающей среды и социальной ответственности.

Золотодобывающая компания «АО «Полиметалл» (далее — Компания), являющаяся одним из лидеров горнодобывающей отрасли России, уделяет большое внимание внедрению безопасных экологических технологий.

В области экологической устойчивости компания руководствуется следующими принципами:

• предпочтение превентивным мерам перед компенсационными. На всех предприятиях ком- пании выстроена система экологического менеджмента, которая посредством непрерывного мониторинга позволяет своевременно выявлять экологические риски;
• снижение экологических последствий деятельности на каждом этапе жизненного цикла разработки месторождений;
• применение современных цифровых технологий и оборудования для мониторинга экологических рисков и снижения загрязнений биосферы в процессе деятельности компании;
• повышение вовлеченности и компетентности сотрудников компании в вопросах окружающей среды;
• непрерывный диалог с местными сообществами и заинтересованными сторонами в районах расположения месторождений компании.

Компания заботится о сохранении экосистем для будущих поколений, делая все возможное для минимизации воздействия на окружающую среду. В частности, по направлениям:

Снижение углеродного следа и энергоэффективность. Планомерное внедрение новейших технологий позволило сократить уровень энергетических выбросов в 2024 г. на 6% по сравнению с прошлогодними показателями. Доля электроэнергии, полученной от возобновляемых источников энергии, составила 5%. На предприятиях используется технология рекуперации для улавливания отработанного тепла дизельных генераторов и его применения в системах отопления. Более 20% потребления тепловой энергии покрываются за счет систем утилизации тепла. В 2024 г. завершены проекты по строительству ЛЭП до месторождений Албазино и Лунное. Проводится оптимизация схем проветривания подземных рудников с целью снижения потребления электроэнергии главными вентиляторными установками.

Управление водными ресурсами. Предприятия компании минимизируют водопотребление за счет внедрения инновационных технологий замкнутого цикла и использования очищенных вод для технологических нужд. Более 95% водных ресурсов проходит повторную обработку и возвращается в производственный цикл. Для предотвращения риска сброса неочищенных вод в водную среду устанавливаются датчики и регулярно проверяется целостность гидроизоляционного слоя в основании хвостохранилищ, прудах-отстойниках и других гидротехнических сооружениях.

Обращение с отходами. В процессе добычи и переработки полезных ископаемых более 99% образующихся отходов составляют минеральные остатки, вскрышные породы и хвосты обогащения. Компания эффективно управляет ими, применяя их для обратной закладки горных выработок, строительства и ремонта инфраструктуры. В 2024 г. на месторождении Майское реализован проект по строительству бетонно-закладочного комплекса для производства пастовой закладки. Он позволит использовать хвосты обогащения в качестве закладочного материала в подземном руднике. В 2024 г. компания повысила долю сухого складирования отходов обогащения до 58%. Сухой способ складирования существенно снижает водопотребление и риск загрязнения грунтовых вод. Отработанная вода после осушения хвостов возвращается в производственный цикл. Неминеральные отходы производства, такие как бумага, пластик, металл, проходят раздельный сбор перед утилизацией.

Возмещение биологических ресурсов. В 2024 г. компания вложила более 5 млрд руб. в природоохранную деятельность и программы восстановления биологических ресурсов. За год прокультивировано 109 га земель, осуществлена посадка 575 тыс. саженцев на 288 га земли, выпущено свыше 1 млн мальков в близлежащие природные водоемы [3].

Заключение

Недропользование в условиях перехода к экологически безопасному и цифровому недропользованию предполагает реализацию согласованного комплекса действий со стороны многочисленных заинтересованных сторон, что позволит повысить прозрачность всей цепочки создания стоимости продукции, оптимизировать производственные затраты, обеспечить более безопасные и здоровые условия труда, а также сократить углеродный след. Для достижения этой цели в работе предложена концепция трансформации интеллектуальной системы управления с использованием «зеленых» и цифровых технологий в недропользовании, которая призвана способствовать повышению операционной эффективности, углеродной нейтральности и минимизации неблагоприятного воздействия на общество и окружающую среду.