Печатная версия
Архив / Поиск

Archives
Archives
Archiv

Редакция
и контакты

К 50-летию СО РАН
Фотогалерея
Приложения
Научные СМИ
Портал СО РАН

© «Наука в Сибири», 2019

Сайт разработан и поддерживается
Институтом вычислительных
технологий СО РАН

При перепечатке материалов
или использованиии
опубликованной
в «НВС» информации
ссылка на газету обязательна

Наука в Сибири Выходит с 4 июля 1961 г.
On-line версия: www.sbras.info | Новости | Архив c 1961 по текущий год (в формате pdf), упорядоченный по годам
 
в оглавлениеN 34-35 (2370-2371) 1 сентября 2002 г.

ПРОБЛЕМЫ ГОРНЫХ
ПРЕДПРИЯТИЙ И НАУКИ

Академик М.Курленя,
д.т.н. Г.Кулаков
Институт горного дела СО РАН

Работники угольной промышленности страны встретили свой профессиональный праздник в нелегкое время. Несмотря на явный прогресс в мире в области технологий и горного оборудования, добыча угля по-прежнему остается на низком техническом уровне. А ведь именно динамика добычи угля, технико-экономических показателей и производственного травматизма и есть те составляющие, по которым судят о состоянии промышленности в целом. На шахтах России и Кузбасса данные характеристики изменялись следующим образом.

Иллюстрация

Добыча угля на территории России, достигнутая в 80-е годы и составлявшая 415 — 417 млн т, в 90-е годы резко снизилась до 227 млн т, т. е. почти в два раза, в том числе по Кузбассу со 163 млн т в 1987 г. до 87.2 млн т в 1997. В последующие 5 лет, несмотря на некоторый рост уровня добычи, до высоких показателей прошлых лет еще далеко. Резко возросли в 90-е годы аварийность и травматизм на шахтах страны в целом и особенно в Кузбассе. Закрытие почти четверти шахт в Кузбассе не улучшило ситуацию. Травматизм в регионе остался на том же уровне.

Таким образом, вокруг Кузбасса возникло много острых и трудных проблем, хотя в недрах сосредоточено 58.8 млрд т балансовых запасов каменного угля (по категориям А+В+С), что составляет 29,1% от общих запасов (включая бурые угли) или 60% запасов каменных углей страны. К ним следует отнести прежде всего недостаточное финансирование, усугубленное последствиями общего экономического кризиса 1991 — 1997 гг., а также неполное использование производственного потенциала без инвестиций, необходимых для поддержания и развития угольной отрасли, которые привели к значительному снижению потребления угля, резкому сокращению рабочих мест на предприятиях, вызвавшему рост социальной напряженности в регионе.

Определяющим фактором развития Кузбасса и всей отрасли является реализация коксующихся и энергетических углей на внутреннем и мировом рынках. В перспективе потребление энергетических углей будет увеличиваться на 3 — 5% в год (по данным "Кузбассуглетехнологии"). Однако существующие производственные мощности не смогут удовлетворять ожидаемый спрос. Поэтому стратегия развития должна быть направлена на последовательное увеличение доли рентабельно функционирующих предприятий как за счет повышения эффективности действующих шахт и разрезов с учетом их реконструкции и технического перевооружения, так и освоения новых месторождений Ерунаковского района Восточного Кузбасса. При этом следует ориентироваться на технологии, соответствующие мировому уровню. Приоритет будет сохраняться за открытым способом добычи с повышением производительности труда до 250 — 300 т в месяц на одного работника промышленно-производственного персонала. В этом случае возможна бездотационная добыча кузнецких энергетических углей в ближайшем будущем.

Коксующиеся угли в основном добываются подземным способом и это положение сохранится при неотъемлемом повышении эффективности использования действующего шахтного фонда и ввода новых мощностей на перспективных участках. Потребность коксующихся углей будет возрастать примерно на 3 — 4% в год (по данным "Кузбассуглетехнологии") в связи с развитием металлургии.

В Кузбассе на начало 2002 г. действуют 43 шахты, 29 разрезов, 15 обогатительных фабрик. В 2000 году было добыто 114.9 млн т угля, в том числе 43 млн т коксующихся. Сегодня эти предприятия обеспечивают свыше 45% общероссийской добычи, а по коксующимся углям 72%.

За последние 10 лет в Кузбассе закрыто 39 шахт, в Прокопьевске — 6, в то время как в Прокопьевске и Киселевске (где также закрыто ряд шахт) добывают лучшие коксующиеся угли, дефицит которых в ближайшие годы станет нарастать. К этому необходимо добавить, что шахтный фонд Прокопьевско-Киселевского района чрезвычайно устарел и не соответствует современному уровню. Практически на всех шахтах и разрезах требуется капитальная реконструкция и техническая модернизация. На разрезах Кузбасса, например, отставание по вскрыше достигает 300 млн м3.

Одной из актуальных проблем для горнодобывающей промышленности вообще и угольной в особенности является экологическая. Она обусловлена, главным образом, добычей и переработкой угля:

— извлечением из недр горной массы, включая уголь, породу, газ, воду;

— рассеянием по территории бассейна отходов, сбросами шахтных вод;

— загрязнением атмосферы, водоемов, ландшафтов;

— новообразованием на поверхности (отвалы пустой породы, провалы в районах горных разработок, рекультивация земель) и в недрах (создаваемые закладочные массивы, обрушение породы и перепуски на нижележащие горизонты, пустоты в массивах пород на отработанных площадях, обильное увлажнение пород с изменением их физико-механических и химических свойств).

Следовательно, интенсивная эксплуатация месторождений сопровождается изменением баланса воды, химического и минерального состава земной поверхности. В недрах активизируются движения потоков жидкости и газов и развитие эндогенных процессов.

Затопление закрытых шахт представляет серьезную угрозу для действующих, поскольку весьма высока степень вероятности прорывов воды и выбросов рудничных газов (метан, углекислый газ, окись углерода и др.) на дневную поверхность. Обрушенные породы, постепенно уплотняясь на отработанных участках месторождения, вызывают изменение рельефа и оседание больших площадей. Внезапные же проседания локальных участков на подработанных площадях станут определенным препятствием на пути хозяйственного освоения этих земель.

Значительные экологические проблемы влечет за собой открытая технология добычи угля. Известно, что добыча 1 млн т угля открытым способом сопровождается нарушением 35 — 50 гектаров земной поверхности. Кроме того, большие площади занимают внешние породные отвалы. Создание системы разработки с внутренними отвалами на отработанных площадях — важнейшее технологическое и экологическое направление в горной промышленности, где Институт горного дела СО РАН добился крупных научных результатов.

При подземном способе разработки влияние на экологию геосистемы угольных регионов оказывают выбросы метана в атмосферу в процессе проветривания шахт. Общее количество метана, выбрасываемого в атмосферу угольными предприятиями, сравнимо с добычей газодобывающей промышленности. В связи с этим попутная добыча метана становится приоритетной народнохозяйственной и научной задачей.

На угольных шахтах Кузбасса добыча ведется комплексно-механизированными забоями, нагрузка на которые в среднем по бассейну превысила 2000 т/сут. Вопросы горного давления и геомеханики в этих условиях перешли на новый уровень. Любые аварии, связанные с проявлениями горного давления, должны быть заблаговременно, до пуска забоя в работу, просчитаны и приняты необходимые меры по их недопущению. В таком режиме соответствующие службы шахт прежде никогда не работали. Новые требования времени и технологии еще предстоит осознать не только предприятиям, но и горной науке. Нагрузка 2000 т/сут на забой — это суточная добыча средней шахты. Передовые бригады уже довели нагрузку на забой до 5 тыс. т/сут, а это уже добыча крупной шахты.

Если в шахте выделение метана составляет 10 м3 на 1 т угля, то при добыче 2000 т/сут из забоя поступит 40 тыс. м3 метана. Согласно Правилам безопасности в забое концентрация метана не должна превышать 1%. В таком случае надо подавать 2800 м3/мин свежего воздуха. Для полноценной работы передовых бригад потребуется 8 — 10 тыс. м3/мин свежего воздуха. Таким образом, назревает задача коренного пересмотра существующих технологий добычи угля. Очевидно, что в основе будущих технологий прежде всего должна быть значительная утилизация метана на стадии подготовки месторождения к разработке.

Другая проблема в горнодобывающей отрасли — психологическая, которая потребует пересмотра всей кадровой политики. Нельзя, например, принимать на работу в комплексно механизированные забои людей недисциплинированных и не обученных всем приемам работы. Нельзя держать в штате рабочего, который имеет более одной-двух легких травм в году или работника, по вине которого произошла любая авария, даже незначительная. Совокупность этих требований означает исключительно высокий уровень квалификации всех рабочих и ИТР комплексно механизированных забоев. Существующий уровень травматизма совершенно недопустим. Избавление горного производства от неквалифицированных работников — задача более трудная и важная, чем закрытие нерентабельных шахт

Физический цикл шахтного фонда, недостаточные строительные мощности в Кузбассе, экологическая напряженность геосистем освоенных угольных районов становятся главными факторами, ограничивающими объемы добычи угля. Поэтому необходимо разрабатывать и реализовывать проекты горных предприятий как при строительстве шахт, так и при их реконструкции на базе новых технологических принципов, схем вентиляции и дегазации, создания высокопроизводительной угледобывающей техники. Необходимо пересмотреть отношение к роли угля в топливно-энергетическом балансе страны и наращивать мощности горного машиностроения.

Чтобы решить затронутые проблемы, чтобы знать что и как развивать, создавать, строить, куда вкладывать средства, мы должны усилить координацию научно-исследовательской, конструкторской и проектной деятельности в интересах горнодобывающей промышленности России, организовать более широкое использование интеллектуального потенциала Сибирского горного совета и НП "Горнопромышленники России" при проработке, согласовании и экспертном сопровождении хода выполнения стратегических установок для отраслей горной промышленности и территорий сибирского региона.

стр. 

в оглавление

Версия для печати  
(постоянный адрес статьи) 

http://www.sbras.ru/HBC/hbc.phtml?15+217+1