Ocena wpływu miąższości, gęstości przestrzennej oraz przerostów w pokładzie węgla na wartość górniczych projektów inwestycyjnych w metodzie symulacyjnej

W pracy podjęto próbę oceny wpływu miąższości, gęstości przestrzennej, przerostów w pokładzie oraz pośrednio − kosztów skały płonnej na wartość zasobów złóż węgla kamiennego. Proces oceny wpływu został przeprowadzony na bazie danych pozyskanych z geologicznego modelu złoża dla pokładu 391 w obszarze „Puchaczów V” i „K3”. Wygenerowane z modelu geologicznego zbiory danych traktowano jako przedstawiające pewien stan wiedzy i będące jedynie interpretacją zawartej tam informacji geologicznej. W celach badawczych skonstruowano dedykowany model symulacyjny, natomiast kryterium wartości stanowiła wartość zaktualizowana netto (NPV). Konstrukcję rachunku przepływów pieniężnych wzorowano na podejściu FCFF (free cash flow to firm). W publikacji przypisano istotne znaczenie opisowi założeń teoretycznych opracowanej metody symulacyjnej pozwalającej na oszacowanie wskaźników uzysku, bazujących na pierwotnych parametrach geologicznych pokładu węgla. Przy pomocy wskaźników uzysku korygowano poziom bazowych kosztów wydobycia węgla, biorąc pod uwagę zmienną ilość urabianej skały płonnej. W rezultacie przeprowadzonych badań oceniono indywidualny wpływ: miąższości, gęstości przestrzennej, przerostów w pokładzie 391 oraz całkowitych skorygowanych kosztów operacyjnych wydobycia na wynikową NPV. Uzyskano różne poziomy wpływu analizowanych zmiennych na rozstęp w rozkładzie wartości zaktualizowanej netto przy wykorzystaniu, tak rozkładów empirycznych, jak i teoretycznych. Na bazie rozkładów empirycznych wykazano dominujący wpływ miąższości pokładu węgla, następnie kosztów operacyjnych. Względny wpływ miąższości na rozstęp w rozkładzie wynikowej NPV wyniósł 75% (na bazie rozkładów empirycznych) i 48% przy wykorzystaniu rozkładów teoretycznych. Na drugim miejscu w kategorii wpływu znalazły się koszty operacyjne związane ze skałą płonną (wpływ rzędu 24%; 47%). Wpływ gęstości przestrzennej na oszacowanie wielkości zasobów operatywnych węgla w pokładzie 391 wyniósł blisko 15%. Badania ujawniły, że wpływ przerostów jest pomijalny. Należy nadmienić, iż otrzymane rezultaty badań są miarodajne wyłącznie dla pokładu 391; ich uogólnienie wymaga jednak poszerzenia studium przypadków. Mimo, iż przy pomocy rozkładów teoretycznych, jak i empirycznych uzyskano zbliżone oszacowania wartości NPV, to jednak rozkłady empiryczne cechuje wyższa wiarygodność prognostyczna. Problem nieliniowości zmiennych i współczynników korelacji parametrów geologicznych w modelu rozwiązano przy wykorzystaniu teorii kopuł.

The study attempts to evaluate the influence of the thickness, spatial density, partings of coal seam and, indirectly, the costs of waste rock on the value of reserves of coal deposits. The process of impact assessment has been carried out on the basis of data obtained from the geological model of the deposit for the seam no. 391 in the “Puchaczów V” and “K3” area. Geological model data was treated as a present state of knowledge and only an interpretation of geological information contained there. For the research purpose a dedicated simulation model was developed, while the value criterion was the net present value (NPV). The construction of the cash flow statement was modeled using the FCFF (free cash flow to firm) approach. The publication covers also a detailed theoretical elaboration of the simulation procedure which allows for the estimation of the coal yield, based on the original geological parameters of the seam no. 391. This allowed to scale the underlying base operating costs of coal mining, taking into account the variable amount of mined waste rock. As a result, the study also evaluated the individual influence of thickness, spatial density and partings in the seam no. 391, as well as the total adjusted operating costs of mining on the resulting NPV. Different levels of impact of the analysed variables on the spread of the net present value using both theoretical and empirical distributions were achieved. On the basis of empirical distributions, dominant influence of coal thickness, followed by operating costs was determined. The relative influence of thickness on the gap in the distribution of the resulting NPV was 75% (based on empirical distributions) and 48% with the use of theoretical distributions. The second place in the category of impact of the operational costs was associated with waste rock (the impact of appropriately 24% and 47%). The influence of the spatial density on the estimation of the amount of operational reserves of coal in the seam no. 391 was close to 15%. The impact of partings is negligible. It should be noted that the obtained results of the study are meaningful only to the seam no. 391; their generalization, however, requires expansion of case studies. The analysis confirms that the proper selection of statistical distributions is crucial. Although similar NPV values were obtained with the help of both empirical and theoretical distributions, empirical distributions are characterized by higher prognostic reliability. The problem of non-linearity of variables and coefficients of correlation of geological parameters in the model was solved by use of the copulas theory.