Проблемы горно-геологического обеспечения развития угледобывающей отрасли Донбасса. Повышение эффективности геологоразведочного процесса в донецком угольном бассейне и геологического обеспечения его дальнейшего развития

Общая постановка проблемы

В настоящее время уголь является и на отдаленную перспективу будет единственным энергоносителем, который, потенциально достаточен для практически полного обеспечения потребностей экономики, что определяет его ведущую роль в энергетической безопасности государства.

Развитие основной энергетической базы Европейской части России и Украины – Донецкого бассейна обусловлено комплексом геологического обеспечения реструктуризации угледобывающей отрасли – выбором эффективно работающих предприятий и угольных пластов, обеспечением смены выбывающих мощностей и созданием эффективного плана работы на ближнюю и дальнюю перспективу.

Сравнительный анализ ресурсов залежей угля Донецкого бассейна

Ресурсы залежей угля Украинской части Донецкого бассейна на 01.01.1997 составляли 101,2 млрд. т, балансовые запасы – 53 млрд. т (52,4% геологических), в том числе коксующиеся 16,8 млрд. т – 31,5% и антрациты – 8,33 млрд. т – 15,7%. Распределение балансовых запасов по мощности угольных пластов на полях действующих шахт в среднем по бассейну составляет: в неэффективных пластах до 0,8 м – 42,5 %, условно-эффективных более 0,8м – 57,5%, том числе эффективные более 1,0 м – 34,2%, или высокоэффективных более 1,2 м – 16,4%. Угли бассейна представлены разнообразными стадиями изменения: энергетические переходные от бурых к каменным, энергетические умеренного, среднего и высокого ранга изменений, технологические среднего ранга и антрациты. Зольность углей преимущественно средняя – 8-15%, теплота сгорания – 30,1-36,0 МДЖ/кг, с высоким недостатком – средней 1,5-2,5% и высокой более 3,5% зернистостью. По состоянию на 01.01.97 г. в бассейне работало 242 шахты, добыча угля составляла 70,9 млн. т в 1997 г. Резерв под новое строительство составлял 49 разведанных участков на предполагаемую мощность 98,4 млн. т в год, из них 22 коксующихся углей на 35,4 млн. т и 63 участка для реконструкции действующих шахт. Подсчет запасов проводился до глубин 1200-1500 м, а на отдельных площадях до 1600-1800 м.

Ресурсы Российской части Донецкого бассейна (Ростовская область) по состоянию на 01.01.1995 г. составила 22,66 млрд. т в том числе балансовые – 7,87 млрд. т (34,73% геологических), сравнительно немного коксующихся – 0,288 млрд. т (4,4% балансовых), антрациты 6.8 млрд. т (86,42% балансовых). Соотношение запасов по эффективности соответствует общедонецкому распределению: в неэффективных пластах мощностью менее 0,7 м – 23% запасов, а в наиболее эффективных мощностью больше 1,2 м составляет всего 15,5% ( доля в добыче более 50%).

В бассейне к началу реструктуризации работало 26 шахт ПО Гуковуголь и 29 шахт Ростовуголь при общей добыче до 35 млн т, резерв разведанных участков составил – 12 уч. на мощность 1,2-2,1 млн. т каждый, глубины 600-1100 м, - 15 участков, кроме того предварительно изученных перспективных 21 участков.

Вследствие происшедшего в последние годы коренного пересмотра экономики угледобычи подготовленный резервный фонд в значительной мере дисквалифицирован. Основным недостатком разведанного фонда: - «а» является его жесткость по параметрам предполагаемой шахты – мощность, срок службы, до 80% малоэффективных угольных пластов вовлекаемых в отработку, преобладающие глубины отработки в Восточном Донбассе – 800-1000 м; - «б» привязан к действующим шахтам без учета их перспективности. Ресурсы углеводородных газов в угольных пластах и углесодержащей толще Донбасса, согласно усредненной оценки ВНИГРИ уголь, составляют 645,3 млрд. м3 из них в пределах шахт 292,7 млрд. м3. Основным недостатком системы учета ресурсов метана является их усредненность по шахтным пластам в пределах газовой зональности и ограниченность дифференциации учетом действия природных ресурсов по извлечению с геологических факторов – формы нахождения, типа флюидов, нормальных давлений и АВПД, типов миграции, экранирования, типов ловушек угольного метана.

Факторы развития угледобычи

Факторы развития угледобычи учитываемые при оценке сырьевой базы разнообразны. Это текущие краткосрочно действующие и факторы долгосрочной перспективы. Для каждого временного этапа ставятся разные задачи и применяются различные методы их исполнения. К первоочередным задачам относится геологическое обоснование ранжирования шахт по перспективности: перспективные – не нуждающиеся в государственной поддержке, ограниченно перспективные – нуждающиеся в государственной поддержке, неперспективные – намеченные к закрытию; обеспечение отработки эффективных угольных пластов с целью компенсации падения угледобычи на неэффективных выводимых из эксплуатации угольных пластах, обеспечение закрытия шахт с наименьшими экологическими и геологическими вредными последствиями.

В ближайшей перспективе задачей является: замена на короткий срок (10-15 лет) выбывающих мощностей закрывающихся шахт путем освоения участков под малые нетиповые шахты с эффективными угольными пластами неглубокого заложения (до 300 м). По своему марочному составу это разнообразные угли в пластах мощностью больше 1 м пологого или наклонного залегания. Запасы этих нетиповых участков обеспечивают добычу малыми шахтами мощностью до 100-150 тыс. т в год при минимальных инвестициях на инфраструктуру ,отработку и вскрытие. Требования к нетиповым шахтам: минимальная инфраструктура, глубина заложения не более 300 м, 1-2 отрабатываемых угольных пласта, максимальная добыча, минимальный резерв проветривания, наличие транспортных условий, обеспеченность мощности запасами на 10-15 лет с соответствующими сроками службы крепи, выработок вспомогательных устройств, исключающими необходимость реконструкции или требующие незначительной модернизации.

Задачей дальнейшей перспективы на период более 15 лет, то есть до 2012-2015 г.г. будет подготовка шахт из резерва разведанных участков, однако запасы энергетических углей будут вскрываться на еще не освоенных площадях с большими расходами на инфраструктуру, но с отработкой с поверхности. Это районы северного, северо-восточного и западного Донбасса, а для технологических углей, а так же антрацитов это площади в освоенных районах с минимальными затратами на инфраструктуру , но необходимостью дорогостоящего вскрытия системой глубоких стволов.

Задачи геологических исследований и геологоразведочных работ

Задачи геологических исследований и геологоразведочных работ, связанные с реструктуризацией и дальнейшим развитием угольной промышленности Донбасса включают в себя: