CC BY
36
УДК 622.33
Л. В.Кузнецова
ГЕОТЕХНОЛОГИЧЕСКИИ АСПЕКТ СЫРЬЕВОГО ПОТЕНЦИАЛА ПОДЗЕМНОЙ ДОБЫЧИ УГЛЯ В КУЗБАССЕ
В настоящее время основная добыча угля подземным способом (95 %) в Кузбассе ведется в комплексно-механизированных очистных забоях по системе разработки «Длинные столбы» (КМЗ). В отработку вовлекаются только благоприятные запасы, ненарушенные пологие и наклонные пла-
Ускатский, Центральный) нет запасов, отвечающих таким условиям.
Для подземной отработки всего предназначено 54,0 млрд. т (75 % от всех запасов) угля категорий А, В, С1 и С2, учтенных Государственным балансом, в основном до глубины 600 м, в том числе
Таблица 1. Распределение промышленных запасов угля на шахтах Кузбасса по углам падения и мощности пластов (тыс. т)
Мощность пласта, м Угол падения пласта, ° Всего
До 18 18 - 35 36 - 55 Более 56
До 1,2 0 0 0 0 0
1,2 - 1,8 8699 0 0 0 8699
1Л - ,81 2153125 199973 0 94284 2447382
Более 3,5 45086* 0 0 237436** 282522
Всего 2206910 199973 0 331720 2738603
*) до 6,1 м; **) до 8,3 м.
Таблица 2. Распределение промышленных запасов угля на шахтах Кузбасса по углам падения и мощности пластов (%)
Мощность пласта, м Угол падения пласта, ° Всего
До 18 18 - 35 36 - 55 Более 56
До 1,2 0 0 0 0 0
1,2 - 1,8 0,3 0 0 0 0,3
1,81 - 3,5 78,6 7,3 0 3,4 89,3
Более 3,5 1,7 0 0 8,7 10,4
Всего, % 80,6 7,3 0 12,1 100
сты мощностью 1,8- 6,0 м (табл. 1), которые составляют 88 % (табл. 2) промышленных запасов угольных шахт Кузбасса [1]. Крутонаклонные и крутые пласты практически не разрабатываются.
Вместе с тем, балансовые запасы горных отводов действующих предприятий, предназначенные для подземной отработки, составляют 7,6 млрд.т [2]. Таким образом, 64 % вскрытых балансовых запасов действующих предприятий признаются неперспективными для отработки.
Проведем анализ (табл. 3) благоприятных запасов углей Кузбасса, предназначенных для подземной разработки и учтенных Государственным балансом с точки зрения их пригодности для отработки КМЗ [2]. Кроме горно-геологических условий (угла падения и мощности пластов, глубины разработки и нарушенности) учитывались степень промышленного освоения (наличие промышленной инфраструктуры) геолого-экономических
районов (ГЭР) и качество углей.
Установлено, что в 13 ГЭР (Анжерский, Ара-личевский, Барзасский, Бачатский, Беловский, Бунгуро-Чумышский, Доронинский, Завьялов-ский, Крапивинский, Салтымаковский, Титовский,
21,7 млрд. т (40 % предназначенных для подземной отработки) запасов, относятся к благоприятным для КМЗ (табл. 3). Из них 8,7 млрд. т - коксующиеся угли. На действующих и строящихся предприятиях сосредоточено 3,3 млрд. т. Запасы, благоприятные для подземной отработки КМЗ, распределены по ГЭР и месторождениям Кузбасса следующим образом.
Байдаевский район. Запасы угля, учтенные Государственным балансом, составляют 1200 млн. т, представлены в основном марками ГЖ, Ж и пригодны для подземной отработки. В горных отводах действующих шахт находится 910 млн. т. Из них к благоприятным относится 500,9 млн. т. Разведанные запасы и прогнозные ресурсы в северо-восточной части Антоновской синклинали и Тарбаганского месторождения сосредоточены в крутонаклонных и крутых пластах, а также в пластах мощностью менее 1,4 м. Новых перспективных площадей для добычи угля КМЗ нет.
Ерунаковский район. В государственный баланс включено 17700 млн. т. Балансовые запасы угля марок Д, Г и Ж категории А, В и С1 составляют 8,8 млрд. т. Около 4 млрд. т составляют за-
пасы для подземной разработки. Район освоен незначительно, имеются резервные участки для строительства угледобывающих предприятий. В настоящее время ведется выборочная отработка локальных участков пологих угольных пластов марки Ж и ГЖ, пригодных для КМЗ. Разведанные запасы, дислоцированные в других горногеологических условиях, в том числе в крутых и крутонаклонных пластах, на полях шахт «Ильинская», «Ускатская», «Ульяновская», «Казанков-
ская» и «Жерновская» признаны не технологичными с точки зрения КМЗ.
Благоприятные для КМЗ запасы составляют 3250 млн. т, в т. ч. 547 млн. т сосредоточено на горных отводах действующих и строящихся шахт, 1087 млн. т на разведанных резервных участках для строительства новых и реконструкции действующих шахт, 1615 млн. т - на перспективных для разведки участках. Для подземной добычи предназначено 1260 млн. т коксующегося угля,
Таблица 3. Запасы углей по ГЭР Кузбасса, включенные в Государственный баланс
Геолого- экономические районы Запасы всего, млн.т в т. ч. для подземной отработки КМЗ, млн. т из них коксующиеся, млн. т.
Анжерский 462 - А, В, С! + С2 - -
Араличевский 245 - А, В, С! + С2 - -
Байдаевский 1200 - А, В, С! + С2 500,9 - действующие шахты 500,9 - особо ценные
Барзасский 30,5 - В и С1 - -
Бачатский О В, А, С - -ОО ОО 00 - -
Беловский о РР < и - - 6 ГО - -
Бунгуро-Чумышский 1718 - А, В, С1 + С2 - -
Доронинский 8,9 - В, С1 - -
Ерунаковский 17700 - А, В, С1 + С2 3250, в т. ч. 547 - действующие и строящиеся предприятия, 1087-резервные , 1615 - для разведки 1260, в т. ч. 293 - особо ценные
Завьяловский 48 - А, В, С1 + С2 - -
Кемеровский 2921,0 - А, В, С1 944, в т.ч. 91 - действующие и строящиеся, 108 - резервные, 744 - для разведки 849 , в т. ч. 142- особо ценные
Кондомский 3695 - А, В, С1 499 - С2 1710, в т. ч. 366 - действующие шахты, 1344 -для разведки 239, в т. ч. 3,6- особо ценные
Крапивинский 28 - А, В, С! + С2 - -
Ленинский 15500 - А, В, С! + С2 10285, в т. ч. 987 - действующие шахты, 1169 - резервные, 8129 -для разведки 1643, в т. ч. 568- особо ценные
Мрасский 3492 - А, В, С! + С2 508, в т. ч. 2,6 - действующие шахты, 506 - для разведки 366 , в т. ч. 64 - особо ценные
Осиновский 1530 - А, В, С! + С2 333, в т. ч. 46 - действующие шахты, 287 - резервные 333 - особо ценные
Плотниковский 1063 - А, В, С! 107 - для разведки 104
Прокопьевско- Киселевский 7008 - А, В, С! + С2 99, в т. ч. 58 - резервные, 41 - для разведки 99 , в т. ч. 49 - особо ценные
Салтымаковский 100 - А, В, С! + С2 - -
Терсинский 2234 - А, В, С1 1368, в т. ч. 238- действующие шахты, 735- резервные, 395 - для разведки 871, в т. ч. 404 - особо ценные
Титовский 2762 - А, В, С! - -
Томь-Усинский 7278 - А, В, С1 + С2 2598, в т. ч. 571- действующие шахты, 875 - резервные, 1152 -для разведки 2518, в т. ч. 718- особо ценные
Тутуясский 9 4 О - - -
Ускатский 130 - А, В, С! - -
Центральный 20980 - Р2 - -
Итого по 72200 - А, В, С1 + С2 21703, в т. ч. 3351 - действую- 8783,
Кузбассу из них 54000 - для подземной отработки щие и строящиеся предприятия, 4319 - резервные участки, 14033 - для разведки в т. ч. 3076 - особо ценные
) резервные - резервные разведанные участки ) для разведки - перспективные для разведки
для строительства и реконструкции шахт; участки.
в т. ч. 293 млн. т составляют особо ценные марки ГЖ (преимущественно) и Ж.
Кемеровский район. В Государственный баланс включены запасы категории А, В, и С1 в количестве 2921 млн. т, причем из них 86 % приходится на особо ценные коксующиеся угли марки Ж, К и ОС. Для подземной разработки предназначено 94 % запасов. Продуктивные отложения составляют крупную ассиметричную Кемеровскую синклиналь, восточное крыло которой пологое, а западное крутонаклонное, местами крутое. В югозападной части района доминируют складки большой протяженности с крутыми крыльями. В восточной части района углы падения пластов составляют 20 - 45о.
Перспективные для подземной разработки участки находятся в пределах Бирюлинского, Ни-зовского, Глушинского и Кедровско-Крохалев-ского месторождений, в том числе локальных участков, пригодных для КМЗ, - всего 944 млн. т, в т. ч. 91 млн. сосредоточен на горных отводах действующих и строящихся предприятий, 108- на разведанных резервных участках для реконструкции существующих предприятий и 744 - на участках перспективных для разведки. Для подземной добычи предназначено 849 млн. т коксующегося угля, в т. ч. 142 млн. т особо ценных марок Ж, КЖ, К и ОС.
Кондомский район. Балансовые запасы категории А, В, и С1 составляют 3695 млн. т, С2 - 499 млн. т. Разведанные балансовые запасы коксующихся углей составляют 17 %. Продуктивные отложения района связаны с Кондомской синклиналью. Углы падения угольных пластов меняются от 20 до 50о, достигая 80о в районе Шушталепской (юго-восточное крыло) антиклинали, Ключевской (северо-западное крыло) синклинали, Таргайской (юго-восточное крыло) антиклинали. Для открытой разработки предназначено 8 % разведанных запасов. Перспективными для промышленного освоения считаются мощные пласты тощих углей, пригодные для открытой разработки и пласты коксующихся углей для подземной разработки способом КМЗ на участках Карачиякском, Тай-ленском, Карчакольском и Красногорском-4.
Благоприятные для КМЗ запасы составляют 1710 млн. т, в т. ч. 366 млн. т сосредоточено на горных отводах действующих (преимущественно) и строящихся предприятий, 1344 млн. т - на перспективных для разведки участках. Для подземной добычи предназначено 239 млн. т коксующегося угля, в т. ч. 3,6 млн. т особо ценной марки ОС.
Ленинский район. Запасы, принятые в Государственный баланс, составляют 15,5 млрд. т из них 88 % пригодны для подземной отработки. Резервные участки для шахт находятся на Ленинском, Никитинском и Егозово-Красноярском месторождениях. Наращивание разведанных запасов возможно на Уропском, Мусохрановском и Тарсьминском месторождениях. Запасы энерге-
тических углей этих месторождений пригодны для отработки КМЗ. Месторождения ценных и коксово-жирных углей сосредоточены в сложных для КМЗ условиях (нарушенность, крутонаклонное и крутое залегание пластов) месторождений Соло-новском, Тамбовском и Каменском.
Благоприятные для КМЗ запасы составляют 10285 млн.т, в т. ч. 987 - на горных отводах действующих (преимущественно) и строящихся шахт; 1169 млн. т - на разведанных резервных участках для строительства, в основном, и реконструкции предприятий; 8129 млн. т - на участках перспективных для разведки. Для подземной добычи предназначено 1643 млн. т коксующегося угля, в т. ч. 568 млн. т особо ценных марок ГЖ и Ж.
Мрасский район. В государственный баланс включены 3473 млн. т (А, В и СО и 19 млн. т (С2) угля. Для подземной разработки пригодно 60 %. Резервный фонд, подготовленный к промышленному освоению открытым способом (участки Уре-гольский 1-4, Сибиргинский-7), составляет 438,9 млн. т преимущественно энергетических и слабо-спекающихся углей. Запасы перспективных для разведки участков под открытую (Урегольский-5 и Урегольский-6) и подземную добычу (поле шахты Томская Глубокая, 2-я очередь, Сибиргинские-1-3,-4-6,-8 и Куреинские-1-4) составляют 2693 млн. т. Пологие углы залегания пластов позволяют применить высокоэффективную добычи КМЗ.
Благоприятные для КМЗ запасы составляют 508 млн. т, в т. ч. 2,6 млн. т сосредоточено на горных отводах действующих и 506 млн. т - на перспективных для разведки участках. Из благоприятных запасов 366 млн. т - коксующиеся угли, в т. ч. 64 млн. т - особо ценная марка ОС.
Осиновский район. В государственный баланс включено 1530 млн. т угля ценных марок (ГЖ, Ж, КЖ). В том числе 85 % категории А, В и С1. В горных отводах действующих шахт числится 407 млн. т, 624 млн. т - в резервных Шелкан-ских участках для шахт, на участках перспективных для подземной разработки - 245 млн. т. Запасы западного крыла южной части района уже полностью отработаны.
Благоприятные для КМЗ запасы угля составляют 333 млн. т, из них 46 - на действующих шахтах, 287 - на разведанных резервных для реконструкции шахт участках. Для подземной комплексно-механизированной добычи предназначено 333 млн. т угля особо ценных марок Ж и КЖ.
Плотниковский район. Балансовые запасы составляют 1063 млн. т (в основном коксующихся углей) подавляющая часть которых относится к категорий А, В и Сь Западное крыло Михайловской синклинали пригодно для подземной разработки способом КМЗ (107 млн. т запасов коксующегося угля - на участках перспективных для разведки). Угольные пласты Скарюпинской синклинали и Сыромолотненской антиклинали имеют крутонаклонное и крутое залегание.
Прокопьевско-Киселевский район. Запасы, по Государственному балансу составляют 5610 млн. т категории А, В и С1 и 1398 млн. т категории С2. Из них 85 % предназначено для подземной разработки. Коксующиеся угли составляют 2657 млн. т. Из-за сложных горно-геологических условий возможность расширения добычи КМЗ ограничена.
Благоприятные для КМЗ запасы коксующегося угля составляют 99 млн. т (из них 49 млн. т марки К и ОС), в т. ч. 58 млн. т - на разведанных резервных участках для реконструкции существующих предприятий и 41 млн. т - на участках, перспективных для разведки.
Терсинский район. Запасы государственного баланса составляют 2234 млн. т, почти полностью разведанные по категориям А, В и Сь Для подземной разработки доступно около 70 % запасов, в основном коксующихся углей. Угольной промышленностью район освоен не значительно. Перспективные Увальные и Терсинские участки углей марки ГЖ находятся в юго-западной части района. Большая часть запасов связана с пластами углей не пригодных для добычи КМЗ.
Благоприятные для подземной отработки КМЗ запасы составляют 1368 млн. т (из них 871 коксующиеся угли, в т. ч. 404 особо ценных марок ГЖ и Ж). Из них 238 млн. т сосредоточено на горных отводах действующих предприятий, 735- на разведанных резервных участках для строительства реконструкции предприятий и 395- на участках, перспективных для разведки.
Томь-Усинский район. Государственным балансом учтены запасы: по категориям А, В и С1 -6559 млн. т, С2 - 719 млн. т; коксующиеся угли -5714 млн. т; для подземной разработки - 5896 млн. т. К первоочередным объектам промышленного освоения запасов угля марки Г относятся участки Распадские-У1-Х1, нижние горизонты и северо-восточная часть Распадского месторождения. Дальнейшие перспективы связаны с доработкой запасов, оставшихся в верхних горизонтах и глубоких горизонтах, Томского, Ольжерасского
и Распадского месторождений.
Благоприятные для подземной отработки КМЗ запасы составляют 2598 млн. т, в т. ч. 571 млн. т -на действующих шахтах, 875 млн. т - на резервных участках для строительства и реконструкции действующих предприятий, 1152 млн. т - на участках перспективных для разведки. Балансовые запасы коксующихся углей - 2518 млн., в т. ч. 718 млн. т - особо ценные угли марки ГЖ, Ж, К и ОС.
Таким образом, в условиях не доступных для подземной отработки КМЗ сосредоточено около 60 % всех запасов кузнецких углей (категорий А, В, С1 и С2), учтенных Государственным балансом, в основном до глубины 600 м. Из них на горных отводах действующих предприятий сосредоточено 4,3 млрд. т вскрытых запасов.
В 2007 г. в Кузбассе подземным способом было добыто 87 млн.т. По прогнозу [3] подземная добыча угля в 2020 г. составит 130 млн. т. Если учесть, что коэффициент извлечения угля в настоящее время составляет около 50 %, вскрытые балансовые запасы, предназначенные для подземной добычи КМЗ (см. табл. 3), будут отработаны за 13 лет (3351 млн. т *0,5 :110 млн.т/год). Дальнейшая подземная добычи будет возможна за счет резервных разведанных участков, предназначенных для строительства и реконструкции предприятий. Запасы резервных участков (4,3 млрд. т, см. табл. 3) будут отработаны за следующие 16 лет. Резервные участки, пригодные для КМЗ, в основном, находятся в экологически перегруженных угледобывающих районах: Томь-Усинском - 20 % запасов, Ленинском- 27 %, Ерунаковском - 25 %.
Расширение сырьевого потенциала подземной добычи высококачественных кузнецких углей возможно за счет вовлечения в эксплуатацию не пригодных для КМЗ запасов, в частности, сосредоточенных в крутонаклонных и крутых пластах. Запасы таких углей составляют: на действующих и строящихся предприятиях порядка 4,3 млрд. т; на резервных разведанных участках для строительства и реконструкции шахт - 5,8 млрд. т; на перспективных для разведки участках - 10,2 млрд. т.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Угольная промышленность Российской Федерации в 2004 г. Статистический сборник.- М.: Ро-синформуголь, 2004.- Т. 1.- 86 с
2. Угольная база России. Угольные бассейны и месторождения Западной Сибири (Кузнецкий, Гор-ловский, Западно-Сибирский бассейны; месторождения Алтайского края и Республики Алтай).- М.: ООО «Геоинформцентр», 2003.- Т. II.- 604 с.
3. Потапов, В. П. Стратегия роста угольных компаний Кузбасса до 2025 г. / В. П. Потапов, В. А. Федорин, В. Я. Шахматов // Проблемы и перспективы инновационного развития экономики Кузбасса: материалы Междунар. форума, Кемерово, 25-26 марта 2008 г.- Кемерово: ИУУ СО РАН, 2008.- 9 с.
□Автор статьи :
Кузнецова Людмила Васильевна - канд.техн.наук, ст. научн. сотр. лаборатории геотехнологии освоения угольных месторождений Института угля и углехимии СО РАН e-mail: [email protected]
