Комплексное использование буроугольных месторождений

РЕДАКЦИОННЫЙ 

СОВЕТ 

Председаmель 

Л.А. ПУЧКОВ 
президент МГГУ, 

чл.-корр. РАН 

Зам. председателя 

л.хгитис 
директор 

Издательства МГГУ 

Члены редсовета 

И. В. ДЕМЕНТЬЕВ 
академик РАЕН 

А.П. ДМИТРИЕВ 
академик РАЕН 

Б.А. КАРТОЗИЯ 
академик РАЕН 

А.В. КОРЧАК 
академик МАНВШ 

МВ. КУРЛЕНЯ 
академик РАН 

В.И. ОСИПОВ 
академик РАН 

В.Л. ПЕТРОВ 
академик МАНВШ 

э.мсоколов 
академик МАНВШ 

К.Н ТРУБЕЦКОЙ 
академик РАН 

В.А. ЧАНТУРИЯ 
академик РАН 

Е.И. ШЕМЯКИН 
академик РАН 

Л.А. ПУЧКОВ 

Н.М. КАЧУРИН 

Н.И. АБРАМКИИ 

Г.Г. РЯБОВ 

КОМПЛЕКСНОЕ 

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ 

БУРОУГОЛЬНЫХ----МЕСТОРОЖДЕНИЙ 

Допущено Учебпо-методическим 

об-ъединением вузов Российской Федерации 

по образованию в области горного дела 

в качестве учебного пособия для магистров, 

обучающихся по основпой образовательной 
программе магистров 550601 

<< Подземпая разработка месторождений 

полезных ископаемых•> 
направления подготовки 

<<Горное дело•> 

МОСКВА 
«МИР ГОРНОЙ КНИГИ• • 
ИЗДАТЕЛЬСТВО 
МОСКОВСКОГОГОСУДАРСТВЕННОГО 
ГОРНОГО УНИВЕРСИТЕТА • 
ИЗДАТЕЛЬСТВО «ГОРНАЯ КНИГА• 
2007 

УДК622.2 

ББК 33.21 

П90 

Книга соответствует сJ'игиеническим требованиям к изданиям книжным дЛR взрослых. СанПиН 1.2.1253-03)), утвержденным Главным государственным санитарным врачом России 30 марта 2003 г. 

Экспертиза проведена Учебно-методическul\4 обьединением вузов Российской Федерации по образованию в области горного дела (письмо М 51-15716 
от 28.12.2006) 

Рецеюенm••: 
• 
д-р техн. наук, проф. Г.А Катков (Московский государственный 

открытый университет); 
• 
д-р техн. наук, проф. Е.И. Захаров (Тульский государственный 

университет); 
• 
д-р техн. наук В.И. Власюк (Федеральное государственное унитарное научно-исследовательское геологическое предприятие) 

Пучков Л.А., Качурин Н.М., Абрамкии Н.И., Рябов Г.Г. 

П 90 
Комплексное использование буроугольных месторождений: 

Учебное пособие для магистров. М.: <<Мир горной книгю), Издательство Московского государственного горного университета, издательство <<ГорнаJI книга)), 2007.- 277 с.: ил. 
ISBN 978-5-91003-022-4 (в пер.) 
ISBN 978-5-7418-0478-0 
ISBN 978-5-98672-069-2 

Пред~ены резульТIПЪI обобщенИJI тсорсmtческнх исследований и экспериментальных мпериалов, позвоЛIIющие научно обосновiПЪ системные принwшы комплексного использовании буроугольных месторождений Подмосковного бассейна. Дан 

аналиэ основных проблем при реформировании ШВХПIОГО фонда угольного бассейна. 

Рассм01рены н~адиционные технолоrnческие решенИJI по добыче yrЛII в сложных 

горно-геолоrnческих условиiiХ и использованию подземного пространства дЛ11 угилиэации твердых бьгrовых 01Ходов. Приведены угочненные существующие эакономерНОС11! технолоrnи комплексного освоенИJI месторождений бурого yrЛII. Изложены реэульТIПЪI экспериментальных и тео~ческнх исследований технолоrnи «Уrлегаэ» в 

Подмосковном бассейне. Даны рекомендации по технолоrnи проюводства гуминовых 

1:111муЛJrrоров роста сельскох0011йственных кулыур ю 
бурых уrлей Подмосковного бассейна. Описаны технолоrnи проюводства строительных материалов и изделий lfJ отходов. 

Дли мant~:~patrroв, обучающихси по основной образовательной программе мant~:~patrroв 550601 
<<Подземнаи раэрабоnа месторождений полезных ископаемых» направленИJI подrоrовки «Горное дело». 

ISBN 978-5-91003-022-4 
ISBN 978-5-7418-0478-0 
ISBN 978-5-98672-069-2 

УДК 622.2 

ББК 33.21 

© Л.А. Пучков, Н.М. Качурин, Н.И. Абрамкин, 

Г.Г. Рябов, 2007 

© «Мир горной книги)), Издательство МГГУ, 

издательство «ГорнаJI книга)), 2007 

©Дизайн книги. Издательство МГГУ, 2007 

ВВЕДЕНИЕ 

Все цивилизации, при всем разнообразии их менталитетов, 

были направлены, в конечном счете, на потребление природных 

ресурсов. Воздействие человека на природную среду в процессе 

хозяйственной деятельности приобретает глобальный характер. 

По масштабам извлекаемых и перемещаемых пород, преобразования рельефа, воздействия на перераспределение и динамику поверхностных и подземных вод и активизации геохимического 

переноса эта деятельность сопоставима с геологическими процессами. Но люди преобразовывали и будут преобразовывать 

природу, поэтому важнейшей проблемой стратегии управления 

качеством природопользования являются разработка и внедрение геотехнологических принципов комплексного использования 

недр при подземной добыче угля. 

В России доля природного газа как топлива на электростанциях будет снижаться вследствие падения добычи. Мировая электроэнергетика в среднем на 43 % основана на угле: в Европе 
более 50 %, в США- на 56 %, в Китае- на 70 %. В России его 

доля на тепловых станциях составляет 27 %, а с учетом атомных и гидростанций-- 18 %. Разведанных запасов газа хватит 

на 80 лет, тогда как угля на 300 лет. Эксплуатируемые месторождения газа иссякают, а для освоения новых месторождений (на 

Ямале, в Баренцевом море) требуются огромные затраты. Цена 

газа вырастет в 5--6 раз. Настолько же подорожает электроэнергия. Целесообразно прогнозировать те социальные, экономические и политические риски, которыми подвергнется наша страна 

через 50 лет, если сmуация в данной области останется бе:t изменений. Особую остроту приобретает эта проблема для европейской части Российской Федерации, где есть один единственный 

источник угля Подмосковный угольный бассейн. Однако процессы реструlСJ)'ризации и диверсификации угольной промышленности поставили эту угленосную территорию в разряд бесперспектиВJ-•ых угольных бассейнов. 

В горно-добывающих регионах России создалась крайне напряженная социально-эконоl\шческ~!Я и экологическая обстановка, что отразилось в ухудшении качества и снижении уровня 

5 

жизни населения не только этих регионов, но и населения страны в целом. Сегодня стало уже очевидным, что если жить так, как 

мы живем последнее десятилетие, если думать теми категориями, 

которые противопоставляют российскую государственность эффективной рыночной экономике, и сохранить без изменения 

возникшую шкалу общественных ценностей, то вскоре нас ожидает энергетический кризис и в Центральном федеральном округе, что уже имеет место в дальневосточных регионах страны. 

Наряду с энергетическими проблемами обостряются экологические проблемы, обусловленные угрожающими темпами роста потоков твердых бытовых отходов в городах, а эти проблемы 

можно и нужно решать, используя геотехнологические подходы. 

Следовательно, для возрождения и последующего развития 

отечественной системы рационального и безопасного природопользования нужны иные знания, иные принципы, иные стандарты. Анализ технико-экономических обоснований на закрытие шахт свидетельствует о том, что вопросы использования основных фондов ликвидируемых предприятий изучены лишь в 

первом приближении. В первую очередь это относится к использованию горных выработок и оставленных запасов. Подземное захоронение и обезвреживание отходов производится в 

виде глубокого захоронения отходов в скважины или в виде захоронения в естественные или искусственные пустоты в горных 

выработках на различных глубинах. Значительный опыт захоронения отходов в соляных рудниках или искусственных пустотах 

в соли накоплен в Германии. Подземное пространство шахт и 

железных рудников используется в гораздо меньшей степени. 

Такой опыт для подземных пространсто шахт Подмосковного бассейна с возможностью подземного сжигания отходов совместно с 

углем является исключительно перспективным. 

Таким образом, исследования, посвященные разработке теоретических положений, позволяющих научно обосновать геотехнологические принципы комплексного использования недр Подмосковного бассейна при подземной добыче угля, являются актуальной научной проблемой. 

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР И ПОСТАНОВКА 
ЗАДАЧИССЛЕДОВАНИЙ 

1.1. ОСНОВНЫЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 

И ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РЕСТРУКТУРИЗАЦИИ 

И ДИВЕРСИФИКАЦИИ УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 

Экономические реформы и развитие рыночных отношений 

делают неизбежными структурные преобразования в горнодобывающих отраслях и прежде всего в угольной промышленности. Объективными причинами таких преобразований являются 

сложные горно-геологические условия большинства разрабатываемых угольных месторождений, неблагоприятное их географическое размещение по отношению к основным потребителям 

угля на внутреннем и внешнем рынках. При наличии мощностей 

газовой промышленности и развитой системы газопроводов эти 

причины оказывают существенное негативное влияние на конкурекrоспособность продукции многих угольных предприятий. 

РеструК"I)'ризация и диверсификация угольной промышленности предусматривает постепенное закрытие неперспективных, особо убыточных шахт с низкими технико-экономическими показателями и улучшение струК"I)'ры ресурсной базы угольной промышленности за счет отказа от разработки пластов, опасных по 

внезапным выбросам и горным ударам, тонких пластов и пластов с углами падения свыше 25°. Снижение добычи при этом 

предлагается компенсировать за счет концентрации финансовых, материальных и людских ресурсов на более эффективных 

предприятиях, имеющих благоприятные условия для развития. 

К 2006 году последовательно прекращена добыча на 140 шахтах. Была проведена большая работа по разработке, экспертизе и 

утверждению в установленном порядке технико-экономических 

обоснований ликвидации неперспективных и особо убыточных 

предприятий угольной промышленности. 

При проектировании закрытия неперспективных шахт особое внимание должно быть уделено проблеме обеспечения социальной защиты трудящихся, улучшения социальных условий 

в шахтерских городах и поселках. 

7 

Осуществление этой программы производится на основе ТЭО 

(проектов) ликвидации шахт и разрезов, разрабатываемого проектными и другими специализированными организациями отрасли по отдельным угледобывающим регионам страны. В случае подтверждения экономической нецелесообразности дальнейшей работы шахтыиневозможности значительного улучшения ее технико-экономических показателей за счет рационализации горного хозяйства, технического перевооружения, объединения с соседними шахтами и других мер ТЭО должно обосновывать необходимость закрытия шахты и определить порядок 

ее ликвидации. При этом должны быть оценены социальноэкономические последствия закрытия шахты и разработана программа социальной защиты трудящихся. 

В случае экономической нецелесообразности дальнейшей 

работы предприятия ТЭО предусматривает: 
• 
безопасную доработку чаепt оставшихся запасов угля в определенные сроки или порядок их списания и консервации; 
• 
демонтаж и возможную реализацию горно-шахтного 

оборудования и металлоконструкций; 
• 
консервацию горных выработок и изоляцию выходов их на 

дневную поверхность; 
• 
возможность хозяйственного использования зданий, сооружений и подземного пространства в различных целях; 
• 
предотвращение негативных последствий закрытия предприятия, определение источников затрат на эти цели; 

• 
социальную защиrу трудящихся ликвидируемого предприятия и членов их семей. 

Отсутствие опыта разработки ТЭО ликвидации угледобывающих предприятий, недостаточно высокая квалификация некоторых разработчиков ТЭО привели к необходимости определенной формализации этого процесса. В 1994 году институтом 

«Центрогипрошахт» был разработан «Эталон ТЭО (проекта) ликвидации (санации) шахты», утвержденный Минтопэнерго РФ, 

который лег в основу первых конкретных разработок. В дальнейшем Эталон был скорректирован и расширен Центрагипрошахтам и утвержден Минтопэнерго РФ по согласованию с Гасгортехнадзором РФ. 

8 

Согласно Эталону, ТЭО (проект) ликвидации шахты (разреза) 

включает следующие разделы: 

1. Местоположение предприятия. Природные условия и геологические характеристики шахтного (карьерного) поля. 

2. Анализ производственно-плановой деятельности предприятия (фактические данные за 2-3 года, предшествующие году составления ТЭО (проекта) и прогнозируемые на текущий год). 

3. Анализ рынка сбыта и прогноз спроса на уголь (в т.ч. предложения по обеспечению потребности 
в угле при 

ликвидации предприятия). 
4. Причины ликвидации предприятия (отработка запасов, нецелесообразность дальнейшей работы предприятия из-за 

нерентабельности, отсутствия сбыта угля и др.). 
5. Решение по оставшимся запасам угля (по их доработке, 

полному или частичному списанию). 

6. Порядок ликвидации предприятия (включая последовательность проведения работ по ликвидации горных выработок и демонтажу оборудования). 

7. Использование основных фондов предприятия (прогнозируемые решения по перепрофилированию предприятия и 

использованию подземного пространства, зданий и сооружений на поверхности для других производств). 

8. Технические решения по обустройству поверхностного 

комплекса и созданию новых производств. 

9. Экологические последствия ликвидации предприятия 

(включая оценку эффективности экологической реабилитации территории). 
10. Социально-экономические последствия ликвидации предприятия (данный раздел содержит подробные мероприятия по трудоустройству высвобождаемых работников ликвидируемого предприятия, их социальной защите с расчетом необходимых затрат). 

11. Экономическая оценка и финансовый анализ мероприятий 

в связи с ликвидацией предприятия (со сводкой затрат). 

12. Календарные сроки выполнения и финансирования работ по ликвидации предприятия и созданию новых производств. 

9 

ТЭО (проект) содержит также комплект сметной документации (локальные и объектные сметные расчеты, сводка затрат 

на ликвидацию предприятия). В 199~1999 rr. разработано более 100 ТЭО ликвидации и консервации неперспективных и особо 

убыточных шахт, утвержденных Минтопэнерго России по представлению компании «Росуголь», а затем по представлению 

ГУРШ Минтопэнерго РФ, обеспечивавших экспертизу и рассмотрение разработанных проектов. Рассмотренными ТЭО предусматривается полная ликвидация действующих предприятий, 

за исключением ТЭО по шахте им. В.В. Вахрушева ЛУК «Соколовская», которым принята «сухая» консервация шахты с учетом 

последующего возобновления ее производственной деятельности. 

Значительная часть ликвидируемых шахт имеют небольшие 

оставшиеся запасы угля в IJ>ЗНИцах шахтного поля (разрабатываемого горизонта), что является основной причиной ликвидации 

этих предприятий. Оставшиеся запасы угля намечаются к списанию или передаче на баланс другим предприятиям и организациям из-за сложных горно-геологических условий их разработки, наличия большей части запасов в охранных целиках, низких технико-экономических показателей работы ликвидируемого 

предприятия. Шахты рассматриваемой группы суммарной производетвенной мощностью 4060 тыс. т/год (средняя мощность 
338 тыс. т/год) обеспечивали добычу угля лишь на уровне 50 % 

мощности. Большинство ликвидируемых предприятий имеет низкие технико-экономические показатели, значительно уступающие средним показателям по угледобывающему району и в 2-5 

раз показателям перспектинных шахт региона. Они требуют значительных дотаций из госбюджета для поддержания производственной деятельности. 

10 

Основными причинами ликвидации шахт являются: 
• 
отработка основных промышленных запасов в границах 

шахтного поля или выемочного горизонта; 
• 
сложность горно-геологических и горно-технических условий отработки пластов; 
• 
низкие технико-экономические показатели работы предприятия.