Перспективы развития южно якутского угольного бассейна кратко

Обновлено: 05.07.2024

Недостаточное соответствие уровня производства мировому научно-техническому уровню: высокая энергоемкость, отсталые технологии и нерациональное, неэкономное использование месторождений, потери, загрязнение окружающей среды.

Основной экологической проблемой при увеличении добычи угля является ухудшение среды обитания человека. Происходит изменение ландшафтов, получают развитие связанные с этим процессы эрозии; нарушение почвенного покрова; загрязнение воздушного бассейна; загрязнение воды; обеднение биологического разнообразия. Загрязнение окружающей среды и изменения экологических параметров имеют медленный, аккумулятивный эффект неблагоприятных последствий для здоровья человека, проявляющийся через много десятилетий. Интегральным показателем состояния населения, проживающего в угледобывающих районах, является: увеличение естественной убыли населения; высокий уровень врожденных аномалий; повышенный фон онкологических заболеваний, системы крови, нервных заболеваний, профессиональных заболеваний; высокий удельный вес групп населения, уязвимых к воздействию окружающей среды.

Уголь — первое ископаемое топливо, которое начал использовать человек. В настоящее время в качестве энергоносителей применяются по большей мере нефть и газ. Однако, несмотря на это, угольная промышленность продолжает играть важнейшую роль в экономике любой страны, в том числе и России.

Статистические данные

В 50-е годы прошлого столетия доля угля в топливно-энергетическом балансе России составляла 65 %. В последующем она постепенно сокращалась. В особенности серьезный спад начался в 70-е годы, после открытия газовых месторождений в Сибири. Во времена кризиса 90-х интерес энергетиков к этому виду топлива окончательно упал. Многие ГЭС, изначально спроектированные для работы на угле, были переоборудованы под газ.

Угольная промышленность: структура

Видов добываемого угля существует всего два: бурый и каменный. Последний имеет большую энергетическую ценность. Однако запасов каменного угля в России, как и во всем мире, не слишком много. На долю бурого приходится целых 70 %. Добываться твердое топливо может двумя способами: открытым и шахтным. Первый метод используется тогда, когда расстояние от поверхности земли до пласта составляет не более 100 м. Шахтным способом уголь может добываться на очень большой глубине — в тысячу и более метров. Иногда используется также комбинированная методика разработки.

Помимо предприятий, занимающихся добычей этого вида твердого топлива шахтным и открытым способом, в структуру угольной отрасли включены обогатительные фабрики и производства по брикетированию. Природный уголь, а в особенности бурый, имеет обычно не слишком высокую теплотворную способность из-за содержащихся в нем примесей. На обогатительных фабриках его дробят и просеивают через сетку в воду. При этом само твердое топливо всплывает наверх, а частицы пород оседают на дно. Далее уголь высушивают и обогащают кислородом. В результате его тепловая способность значительно повышается.

Брикетирование в зависимости от показателей давления при обработке может производиться с применением связующих или без них. Такая обработка значительно повышает температуру сгорания угля.

Основные потребители

Приобретают уголь у добывающих компаний в основном предприятия топливно-энергетического комплекса, а также металлургической отрасли. Бурый уголь используется по большей мере в котельных. Также иногда его применяют в качестве топлива на ТЭЦ. Потребителями каменного угля являются по большей части металлургические предприятия.

Основные бассейны России

Самым крупным каменноугольным бассейном у нас в стране (и в мире) является Кузбасский. Здесь добывается 56 % всего российского угля. Разработки ведутся как открытым, так и шахтным методом. В европейской части России наиболее крупным и развитым районом является Печорский угольный бассейн. Твердое топливо здесь добывается шахтным способом с глубины до 300 м. Запасы бассейна составляют 344 млрд тонн. К наиболее крупным месторождениям также можно отнести:

Качко-Ачинский угольный бассейн. Расположен в Восточной Сибири и дает 12 % всего российского угля. Добыча осуществляется открытым способом. Качко-Ачинский бурый уголь является самым дешевым в стране, но при этом и самым низкокачественным.
Донецкий каменноугольный бассейн. Добыча ведется шахтным способом, а поэтому себестоимость угля довольно-таки высока.
Иркутско-Черемховский угольный бассейн. Добыча угля ведется открытым способом. Себестоимость его невысока, однако из-за большой удаленности от крупных потребителей используется он в основном только на местных электростанциях.
Южно-Якутский угольный бассейн. Находится на Дальнем Востоке. Добыча ведется открытым способом.

Также довольно-таки перспективными в России считаются угольные бассейны Ленинский, Таймырский и Тунгусский. Расположены все они в Восточной Сибири.

Основные проблемы угледобывающей отрасли России

Причин, по которым угольная промышленность у нас в стране развивается довольно-таки медленно, существует несколько. В первую очередь к проблемам этой отрасли народного хозяйства относят:

Также серьезными проблемами угольной промышленности в современной России считаются загрязнение окружающей среды и тяжелые условия труда рабочих.

Газ или уголь?

В связи с этим уже сегодня разрабатываются и начинают претворяться в жизнь программы, направленные на развитие угольной промышленности и внедрение технологий, основанных на использовании твердого топлива, по всей производственной цепи народного хозяйства.

Проблема удаленности от потребителей

Это, пожалуй, самая серьезная проблема угольной промышленности на сегодняшний день. Крупнейший бассейн России, Кузбасский, к примеру, расположен в 3000 км от ближайшего порта. Большие транспортные затраты приводят к понижению рентабельности шахт и разрезов и увеличению стоимости угля. Ситуацию усугубляет довольно-таки слабая развитость железнодорожных путей в Восточной Сибири.

Разумеется, в программах развития угольной промышленности уделяется внимание в том числе и этой проблеме. Одним из способов ее решения является вертикальная интеграция предприятий отрасли. Предлагается, к примеру, организовывать на базе шахт объекты энергетики малой и средней мощности. Такая реконструкция может быть без особых затрат произведена путем установки на шахтных котельных турбогенераторов.

Новые предприятия угольной промышленности, занимающиеся обогащением и брикетированием твердого топлива, также могут стать одним из решений этой проблемы. Очищенный уголь, конечно же, стоит дороже природного. А поэтому затраты на его перевозку окупаются быстрее.

Экологические проблемы

Разработка угольных пластов, а в особенности открытым способом, негативно влияет на окружающую среду. При этом проблемы могут быть такими:

изменение ландшафтов;
оседание земной поверхности и эрозия почвы;
выбросы метана из шахт;
загрязнение воды и воздуха;
возгорание угля в отвалах и шахтах;
отторжение земельных участков под хранение отходов добычи.

Решением экологической проблемы добычи угля может стать прежде всего принятие ряда нормативов и законов, регулирующих все этапы разработки месторождений. При этом следует стимулировать предприятия к осуществлению контроля за их соблюдением на всех этапах разработки угольных пластов.

Воздействие на здоровье человека

Добыча угля и разработка пластов в густонаселенных районах европейской части значительно усугубляет такие проблемы:

снижение продолжительности жизни;
увеличение количества врожденных аномалий у детей;
повышение количества нервных и онкологических заболеваний.

В особенности актуальны эти проблемы могут быть в районе Подмосковного, Качко-Ачинского и Южно-Якутского бассейнов. В данном случае решением проблемы может также стать разработка разного рода нормативов, направленных на внедрение новых способов организации добычи, позволяющих сохранить чистоту окружающей среды.

Профессиональные заболевания

Проблемы угольной промышленности на самом деле многочисленны. Однако профессиональные заболевания являются, пожалуй, одной из самых актуальных. В особенности неблагоприятное влияние несоблюдение экологических норм производства оказывает на работающих в шахтах людей. Производства этой специализации считаются едва ли не самыми опасными и вредными для здоровья на сегодняшний день.

Болеть работники угольной промышленности могут такими заболеваниями:

пневмокониозы;
пылевые и хронические бронхиты;
силикоз и кониотуберкулез;
зрительное и слуховое перенапряжение;
нервно-психические патологии;
радикулопатия;
артроз, катаракта, вибрационная болезнь.

Легочные заболевания возникают в результате вдыхания шахтерами угольной пыли и вредных газов. Зрительное и слуховое перенапряжение случается из-за нерационального освещения и тяжелых условий труда. Причиной нервно-психических заболеваний и радикулопатии также обычно является перенапряжение. Вибрационная болезнь и артроз связаны прежде всего с особенностями самого процесса добычи угля.

Нормы по разного рода вредным факторам в России приняты уже очень давно. А поэтому решением проблемы профессиональных заболеваний рабочих в такой отрасли, как угольная промышленность, может стать только неукоснительное следование им. Тем более что на сегодняшний день ситуация в плане развития профессиональных заболеваний шахтеров крайне неблагоприятная. По статистике, их уровень превышает средние по промышленности в 9 раз.

Производственный травматизм

Профессия шахтера, помимо всего прочего, является еще и одной из самых опасных в мире. В разрабатываемых угольных пластах всегда содержится ядовитый и взрывоопасный газ — метан. К его возгоранию может привести любая искра, появившаяся в процессе функционирования шахтного оборудования. В результате взрыва и последующего обвала слоев угля рабочие могут не только получить травму, но и погибнуть.

Предотвратить производственный травматизм по этой причине можно путем совершенствования средств предотвращения возгорания метана и угольной пыли. Базироваться разработка систем защиты должна прежде всего на автоматическом создании в шахтах взрывопреграждающей среды. На выработках должны распыляться ингибиторы реакции окисления метана кислородом. Газодисперсная предохранительная среда должна создаваться непрерывно. Любые опасные факторы взрыва следует снижать до безопасных пределов.

Также необходимо обеспечивать постоянную вентиляцию шахт, исключить возможность возникновения электрических разрядов и т. д. Конечно же, профессия шахтера в этом случае не станет легче. Но возможно, она будет гораздо более безопасной.

Проблема безработицы и ее решение

На сегодняшний день в России полностью закрыты нерентабельные шахты, в результате чего удалось избавиться от слабых звеньев производственной цепи, требующих, помимо всего прочего, еще и значительных вложений. Рост прибыли угледобывающих компаний в последнее время связан также с началом разработки действительно перспективных и выгодных шахт. Внедрение новейших технологий и оборудования вызвало, однако, проблему занятости жителей шахтерских поселков, поскольку потребность в ручном труде снизилась.

Министерство энергетики и угольной промышленности России, надо отдать ему должное, к этой проблеме отнеслось очень серьезно. Все сокращенные работники получили хорошую социальную защиту. Многим была предоставлена возможность устроиться на перерабатывающие предприятия угольной промышленности. Ведь с ростом добычи твердого топлива увеличилось и их количество.

Перспективы развития угольной промышленности в России

Предприятия, занимающиеся разработкой пластов твердого топлива в России, могут быть действительно очень прибыльными. Дело в том, что у нас в стране много таких месторождений, на которых выработка угля может вестись дешевым открытым способом. К примеру, угольная промышленность Украины на данный момент находится не в лучшем состоянии, именно потому, что пласты на территории этой страны залегают очень глубоко. Разрабатывать их приходится шахтным методом. Украинский уголь стоит в несколько раз дороже европейского, а поэтому о конкуренции не может быть речи.

В России же угольная промышленность является действительно перспективной. Интенсивное ее развитие может быть обеспечено только путем дальнейшего совершенствования технологий добычи и снижения издержек производства.

К настоящему времени приоритетными направлениями этой сферы топливно-энергетического комплекса являются:

масштабная модернизация производства;
вовлечение в обработку наиболее перспективных запасов;
разработка антикризисных мер;
снижение затрат на техническое перевооружение уже имеющихся малоперспективных шахт и разрезов.

Запасы и их характеристика

Достойных внимания перспективных месторождений, таким образом, в России имеется много. Печорский угольный бассейн, Кузбасс и другие выработки способны обеспечивать страну твердым топливом еще столетиями. Кондиционные запасы угля у нас в стране превышают 4 трлн тонн. То есть при текущей добыче в 300—360 млн тонн в год ресурсов хватит еще примерно на 400 лет.

Угольные бассейны на территории России многочисленны, а пласты доступны для разработки. Освоение последних не имеет практически никаких ограничений. Ко всему прочему, добываемое у нас в стране твердое топливо в большинстве случаев отличается очень хорошими качествами, а поэтому ценится на европейском рынке. Уголь, характеристики которого выше, чем у российского, поставляется только из Северной Америки и Австралии.

Вывод

Таким образом, основной задачей инновационного развития угольной промышленности в России являются:

повышение безопасности добычи;
внедрение новых технологий по переработке угля;
вертикальная интеграция угольной отрасли промышленности.

Определяя политику и перспективы развития угольной промышленности, нужно сформировать эффективный механизм государственного регулирования, а также разработать систему экономических мер, способствующих активному движению инвестиций. Помимо этого должен быть принят комплекс организационных и законодательных мер, направленных на гармонизацию структуры топливно-энергетического баланса государства и обеспечивающих опережающий рост потребления угля в основном на ТЭЦ.

Перспективы промышленного освоения бассейна и развитие в нем угледобычи связаны с возможным строительством металлургического завода в районе Забайкалья и Дальнего Востока, учитывая, что Южно-Якутский бассейн к востоку от оз. Байкал является единственной самостоятельной и наиболее крупной базой для коксохимической промышленности.

В 1958 г. В.С. Немчиновым было выявлено исключительно важное значение в перспективе каменных углей бассейна, железорудных и других ресурсов металлургического сырья Южной Якутии и Забайкалья, возможность строительства в районах восточнее оз. Байкал ряда металлургических заводов (рис. 15).

Tехнико-экономические показатели освоения Нерюнгринского и Чульмаканского месторождений выведены Центрогипрошахтом по наиболее оптимальной шихте южноякутских углей (30% чульмаканских углей, 40 % неокисленных нерюнгринских углей и 30% окисленных нерюнгринских углей).

Общая потребность в углях для коксования при данной шихте и энергетическом топливе для металлургического завода мощностью 4 млн. т чугуна в год, в том числе первая очередь 2 млн. т в год, приведена в табл. 17.

Центрогипрошахтом потребность в рядовых углях для коксования исчислена исходя из возможных выходов концентрата принятой схемы обогащения южно-якутских углей в тяжелых средах по различным удельным весам и неклассифицированной отсадкой. В зависимости от этого выход концентрата может быть 73—83,9% при обогащении чульмаканского угля и 64,7—71,9%— нерюнгринского. В проекте приняты минимальные расчетные выходы концентрата.

Развитие добычи угля по разведанным месторождениям Алдано-Чульманского района на первые 10 лет без привязки к конкретному году приведено в табл. 18.

Строительство угольных предприятий в Южно-Якутском бассейне и его эксплуатация невозможны без строительства железной дороги, соединяющей бассейн с транссибирской железнодорожной магистралью.

Анализ перспектив промышленного освоения углей Южно-Якутского бассейна, проведенный СОПС АН России и Гипромезом, приводит к выводу, что с освоением последнего появится возможность более целесообразно использовать кузнецкие угли для металлургии Урала и Западной Сибири.

Ориентировочная суммарная мощность только Алдано-Чульманского района бассейна по угледобыче составляет не менее 30 млн. т угля в год. Степень геологической изученности бассейна, в том числе и Алдано-Чульманского района, по выявлению его действительных запасов остается еще слабой. Отсюда важнейшей задачей является форсированное продолжение поисковых и разведочных работ в бассейне.

В2014 г. в Республике Саха (Якутия) было извлечено 12,7 млн т угля, что на 26,1% больше, чем в 2000 г., из которых 9,0 млн т – коксующегося (темп роста к уровню 2000 г. – 182,5%). Доля якутского угля в общероссийской добыче угля 2014 г. составила 3,6%, в том числе 12,0% – коксующегося, 1,1% – энергетического. Динамика изменения добычи угля в Республики Саха (Якутия) с 2000 по 2014 гг. показана на рис. 1.

Из всего объема добытого в 2014 г. якутского угля 23,5% поставлено для обеспечения электростанций (–4,8% к уровню 2013 г.); 9,1% – для обеспечения населения, комбытнужд и АПК (+0,1% к уровню 2013 г.); 59,5% – на экспорт (+4,5% к уровню 2013 г.) и 2,6% – прочим потребителям (–0,7% к уровню 2013 г.) (рис. 2).

В связи с разработкой новых месторождений коксующихся углей в Республике Саха (Якутия) имеются существенные возможности роста производства угля.

- Эльгинского угольного комплекса в пределах СевероЗападного участка Эльгинского каменноугольного месторождения;

На Эльгинском месторождении продолжаются работы по переводу сезонной обогатительной фабрики на круглогодичный режим эксплуатации, после чего фабрика выйдет на мощность 2,7 млн т рядового угля в год (2,3 млн т готовой угольной продукции). Начиная с 2015 г., переработанный концентрат будет направляться на экспорт.

При таких колоссальных запасах добычу угля и прочих энергоресурсов возможно производить не один десяток лет.

Наиболее вероятный коридор развития добычи угля, добываемого в Республике Саха (Якутия) в период до 2035 г., приведен на рис. 3.

Геолого-экономическая характеристика Южно-Якутского бассейна в настоящее время вследствие слабой его изученности может быть дана только в самых общих чертах. Залегание угольных пластов, как правило, неглубокое и благоприятное для добычи угля, вследствие чего размер капитальных затрат на единицу вводимой мощности угольных шахт и себестоимость угля будут, по-видимо гу, невысокими. [1]

Так, в углях Южно-Якутского бассейна выше количество алифатических С - Н - групп, что следует из интенсивности поглощения при 2920 см -, а у печорских углей - ниже, чем у донецких и кузнецких. У южно-якутских углей самое низкое содержание карбонильных групп, поглощающих при 1690см 1, а самое высокое - у углей Печорского бассейна. [2]

Общие геологические запасы угля Южно-Якутского бассейна составляют 40 миллиардов тонн. Наличие в бассейне огромных запасов остродефицитных коксующихся углей представляет исключительную ценность для сибирской металлургии. [3]

Смесь этих углей с неокисленными углями Южно-Якутского бассейна в соотношении 40: 60 дают прочный кокс с барабанной пробой до 340 кг. [5]

Перспективы бурного развития народного хозяйства, в том числе черной металлургии в восточных районах нашей страны, и экономическая целесообразность использования коксующихся углей Южной Якутии для строительства Тайшетского металлургического завода настоятельно требуют включения в план развития народного хозяйства Советского Союза на 1959 - 1965 годы строительства железной дороги от станции Вам на Транссибирской железнодорожной магистрали до поселка Чульман - будущего угольно-металлургического района - и строительства первой очереди угледобывающих предприятий в Южно-Якутском бассейне . [6]

Для освоения угольных месторождений этого бассейна необходимо сооружение железнодорожной магистрали протяженностью в 400 км. Наиболее разведанные и перспективные месторождения Южно-Якутского бассейна расположены в оравли-тельно мало обжитом районе с суровыми климатическими условиями. Тем не менее экономическое значение Южно-Якутского бассейна как новой угольной базы черной металлургии на востоке от Кузнецкого бассейна очень велико. Этим, вероятно, и будут определяться перспективы и задачи развития этого бассейна. [7]

Якутская АССР) представляет собой новую угленосную площадь, имеющую большое экономическое значение для развития новой металлургической базы в Сибири и на Дальнем Востоке. Наиболее перспективными из этих месторождений являются Чульманское и Нерюнгринское, расположенные в южной части Якутской АССР, благодаря чему они могут служить угольной базой для черной металлургии Восточной Сибири и Дальнего Востока. Геологической разведкой названных месторождений установлены значительные запасы углей различных марок, в том числе и хорошо спекающихся. Это обстоятельство выгодно отличает Южно-Якутский бассейн от других бассейнов, расположенных восточнее Кузнецкого, поскольку в нем обнаружены угли различных групп по коксуемости, из которых получается обычно доброкачественный металлургический кокс. Угли Южно-Якутского бассейна отличаются сравнительно высокой зольностью: при использовании их для производства металлургического кокса они потребуют обогащения. Положительным свойством этих углей является низкая их сернистость. [9]

Советский Союз располагает крупной топливной базой, которая служит прочной основой индустриальной мощи и обороноспособности страны. В дореволюционной России запасы углей определялись в 230 млрд. тонн, в 1937 г. они составляли уже 1654 4 млрд. тонн [1; 2], в настоящее время они исчисляются в 8670 млрд. тонн. Значительно раздвинуты границы Донецкого, Кузнецкого и Подмосковного бассейнов. Новые громадные запасы углей выявлены вдоль Сибирской железнодорожной магистрали в Красноярском крае - это Кан-ско - Ачинский буроугольный бассейн. В последние годы оконтурен крупный Южно-Якутский бассейн с высококачественными коксующимися углями. Громадные запасы углей имеются в Тунгусском и Ленском каменноугольных бассейнах. [11]

В малометаморфизованных углях во внутренних фрагментах значителен вклад кислородсодержащих групп: эфирных, гидроксильных, карбонильных. С ростом стадии метаморфизма уменьшается содержание этих групп, фрагменты становятся более однородными и упорядочиваются, что вызывает сужение полосы при 1600 см и рост фонового поглощения. При изучении углей разной степени восстановленности Донецкого бассейна установлено, что на поверхности восстановленных углей больше свободных С0 - групп и алифатических связей СИ, но меньше СО-групп по сравнению с невосстанавленными углями. В структуре этих углей меньшую роль играют водородные связи и эфирные группы. Аналогичные особенности имеют угли Южно-Якутского бассейна , на поверхности которых С0 - группы находятся преимущественно в свободном состоянии. Наибольшее количество карбонильных групп, поглощающих при 1690см -, имеют витриниты углей средней стадии метаморфизма Печорского бассейна и высоко-метаморфизованные угли Кузнецкого бассейна. Поскольку в процессе метаморфизма происходят значительные изменения в количестве и структуре кислородсодержащих, а также алифатических групп, идет накопление ненасыщенных фрагментов. [12]

Для углей с R0 1 5 ( 1 7) % значительно возрастает поглощение в БИК, в эту область перемещается и максимум поглощения, сигнал ЭПР сужается и его форма приближается к лоренцовой. Это указывает на увеличение областей эффективного сопряжения вследствие увеличения длины ПСС и возникновения л-тс межмолекулярного взаимодействия, что ведет к делокализации электронов, связанных обменным взаимодействием. Следствием этого является рост ПМЦ и поглощения во всем оптическом диапазоне. Степень этих изменений неодинакова для углей различных бассейнов. Так, из данных рис. 3.5 следует, что в углях Южно-Якутского бассейна преобладают ПСС относительно небольшого размера и со слабым межмолекулярным взаимодействием, рост размеров ПСС идет медленно, поэтому в этих углях меньше ПМЦ. К ним близки восстановленные угли Донецкого бассейна. Витриниты углей Кузнецкого бассейна имеют более жесткосвязанную структуру. Это обусловлено генетическими причинами, различием исходного материала и условиями его накопления. По данным Вальц [57], исходный материал южноякутских углей состоит исключительно из остатков высших растений, представленных главным образом продуктами остудневания стеблевых и отчасти листовых тканей. В значительно меньших количествах встречаются фюзинизированные ткани, ничтожную роль играют липоидные компоненты. Преобладают угли, в которых доминируют гелифицированные компоненты. [13]

Читайте также: