CC BY
3
ABROAD • ЗА РУБЕЖОМ
Оригинальная статья
УДК 622.271(540):55.814 © В.Н. Вокин1, И.В. ЗеньковН2, Ле Хунг Чинь3, Ю.П. Юронен4, Е.М. Сычева4, Е.В. Кирюшина1, Е.В. Черепанов1, Ю.А. Маглинец1, А.А. Латынцев1, К.В. Раевич1, А.С. Лунев1, П.Л. Павлова1, Л.Н. Кузина1, К.А. Штреслер1, 2024
1 Сибирский федеральный университет, 660041, г. Красноярск, Россия
2 Сибирский научно-исследовательский институт горного и маркшейдерского дела, 660025, г. Красноярск, Россия
3 Технический университет им. Ле Куй Дон, 1 1355, г. Ханой, Вьетнам
4 Сибирский государственный университет науки и технологий им. академика М.Ф. Решетнева, 660037, г. Красноярск, Россия
Н e-mail: [email protected]
Original Paper
UDC 622.271(540):55.814 © V.N. Vokin1, I.V. ZenkovH2, Le Hung Trinh3, Yu.P. Yuronen4, E.M. Sycheva4, E.V. Kiryushina1, E.V. Cherepanov1, Yu.A. Maglinets1, A.A. Latyntsev1, K.V. Raevich1, A.S. Lunev1, P.L. Pavlova1, L.N. Kuzina1, K.A. Shtresler1, 2024
1 Siberian Federal University, Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation 2 Siberian Research Institute of Mining and Surveying, Krasnoyarsk, 660025, Russian Federation 3 Le Quy Don Technical University (LQDTU), Hanoi, 1 1355, Vietnam 4 Reshetnev Siberian State University of Science and Technology, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation H e-mail: [email protected]
Исследование горных работ в угольных карьерах в штатах Чхаттисгарх и Одиша на территории Индии по данным спутниковой съемки
A study of mining operations in coal pits on the territory of Indian States of Chhattisgarh and Odisha based on satellite imaging data
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2024-9-129-132 -
В статье представлены результаты исследования технологических и технических аспектов производства открытых горных работ на угольных месторождениях в штатах Чхаттисгарх и Одиша в Индии. В ходе дистанционного мониторинга и аналитических расчетов выявлено количество горных и транспортных машин, работающих в угольных карьерах, а также определен годовой объем экскавации вскрышных пород и добычи угля. По результатам спутниковой съемки выявлен стабильный тренд в добыче угля открытым способом на исследуемых территориях. Ключевые слова: дистанционное зондирование Земли, угледобывающая промышленность, Республика Индия, штаты Чхаттисгарх и Одиша, топливно-энергетический комплекс, угольная генерация электроэнергии, угольные карьеры, годовой объем добычи угля, горные и транспортные машины.
Для цитирования: Исследование горных работ в угольных карьерах в штатах Чхаттисгарх и Одиша на территории Индии по данным спутниковой съемки / В.Н. Вокин, И.В. Зеньков, Ле Хунг Чинь и др. // Уголь. 2024;(9):129-132. DOI: 10.18796/0041-5790-2024-9-129-132.
Abstract
The article presents the results of studying the technological and technical aspects of surface mining operations at coal deposits in the States of Chhattisgarh and Odisha in India. Remote sensing studies and analytical calculations revealed the number of mining and haulage machines working
ВОКИН В.Н.
Канд. техн. наук, профессор Сибирского федерального университета, 660041, г. Красноярск, Россия
ЗЕНЬКОВ И.В.
Доктор техн. наук, профессор, заместитель директора по научной работе Сибирского научно-исследовательского института горного и маркшейдерского дела, 660025, г. Красноярск, Россия, e-mail: [email protected]
ЧИНЬ ЛЕ ХУНГ
Канд. техн. наук,
доцент Технического университета
им. Ле Куй Дон,
11355, г. Ханой, Вьетнам
ЮРОНЕН Ю.П.
Канд. техн. наук, доцент Сибирского государственного университета науки и технологий им. академика М.Ф. Решетнева, 660037, г. Красноярск, Россия
СЫЧЕВА Е.М.
Старший преподаватель Сибирского государственного университета науки и технологий им. академика М.Ф. Решетнева 660037, г. Красноярск, Россия
КИРЮШИНА Е.В.
Канд. техн. наук, доцент
Сибирского федерального университета,
660041, г. Красноярск, Россия
ЧЕРЕПАНОВ Е.В.
Канд. техн. наук, доцент
Сибирского федерального университета
660041, г. Красноярск, Россия
МАГЛИНЕЦ Ю.А.
Канд. техн. наук, профессор Сибирского федерального университета, 660041, г. Красноярск, Россия
ЛАТЫНЦЕВ А.А.
Канд. техн. наук, доцент
Сибирского федерального университета,
660041, г. Красноярск, Россия
РАЕВИЧ К.В.
Канд. техн. наук, доцент
Сибирского федерального университета,
660041, г. Красноярск, Россия
ЛУНЕВ А.С.
Канд. техн. наук, доцент
Сибирского федерального университета,
660041, г. Красноярск, Россия
ПАВЛОВА П.Л.
Канд. техн. наук, доцент
Сибирского федерального университета,
660041, г. Красноярск, Россия
КУЗИНА Л.Н.
Канд. экон. наук, доцент
Сибирского федерального университета,
660041, г. Красноярск, Россия
ШТРЕСЛЕР К.А.
Старший преподаватель Сибирского федерального университета 660041, г. Красноярск, Россия
in the coal pits, as well as determined the annual volume of overburden excavation and coal mining. Satellite observations revealed a stable trend of surface coal mining on the surveyed territories. Keywords
Coal mining industry, Republic of India, States of Chhattisgarh and Odisha, fuel and energy complex, coal-fired power generation, coalpits, annual volume of coal mining, mining and transportation machines. For citation
Vokin V.N., Zenkov I.V., Trinh Le Hung, Yuronen Yu.P., Sycheva E.M., Kiry-ushina E.V., Cherepanov E.V., Maglinets Yu.A., Latyntsev A.A., Raevich K.V., Lunev A.S., Pavlova P.L., Kuzina L.N., Shtresler K.A. A study of mining operations in coal pits on the territory of Indian States of Chhattisgarh and Odisha based on satellite imaging data. Ugof. 2024;(9):129-132. (In Russ.). DOI: 10.18796/0041-5790-2024-9-129-132.
ВВЕДЕНИЕ
В последние два десятилетия Индия уверенно входит в пятерку стран-лидеров в мировом угледобывающем секторе. Анализ информации на спутниковых снимках за период с 1985 г. высвечивает увеличение в разы количества карьеров по добыче угля в восьми основных угледобывающих штатах. В этой восьмерке два соседних штата - Чхат-тисгарх и Одиша входят в число лидеров по добыче каменного и коксующегося угля. На наш взгляд, в условиях отсутствия адекватной информации о состоянии открытой угледобычи в Индии необходимо провести детальное исследование этого вида деятельности в этих штатах с объемами добычи угля, сопоставимыми с масштабом добычи угля в некоторых европейских странах. Такая информация необходима для прогнозирования мировой картины добычи угля в мировом недропользовании. Исследование проведено на трех участках общей площадью 11165 км2 (выделены линиями желтого цвета на рисунке). Как известно, проводить исследования на больших по площади территориях можно эффективно с использованием ресурсов спутниковой съемки, о чем свидетельствуют решенные задачи в выполненном кратком обзоре научных публикаций [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8].
ГЕОГРАФИЯ РАСПОЛОЖЕНИЯ
И ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ УГОЛЬНЫХ КАРЬЕРОВ
По данным спутниковой съемки, разработка угольных месторождений в штатах Чхаттисгарх и Одиша производится в долинах рек Хас-део, Манд, Айб, Маханади и Брахмани. Водные ресурсы этих рек служат основным водозабором для обогатительных фабрик и 35 тепловых электростанций, работающих вблизи мест добычи угля (см. рисунок). Размещение крупных металлургических заводов на территории выделенных участков также привязано к местам с достаточно большими угольными, водными и энергетическими ресурсами [9].
Основной участок с предприятиями ТЭК в виде полосы неровной конфигурации с ориентацией «северо-запад - юго-восток» и размерами 68x192 км находится на территории двух штатов.
Предварительная оценка показывает, что на исследуемой территории работают 42 карьера с размерами в плане и производственной мощностью по горной массе в широком диапазоне. Протяженность фронта добычных работ варьирует от 0,21 до 11,1 км. Все карьеры в исследовании были предварительно условно распределены по группам. В основу группировки положен важнейший фактор открытых горных работ - протяженность фронта добычных работ. Границы диапазонов в исследуемой совокупности установлены следующим образом: в первой группе длина фронта добычных работ не превышает 500 м; в карьерах второй группы протяженность добычных работ находится в диа-
ABROAD • ЗА РУБЕЖОМ
Р
пазоне от 501 до 1000 м; аналогичный показатель для третьей, четвертой и пятой групп составляет соответственно 1001-2000 м, 2001-3000 м и более 3000 м. В первую, вторую, третью, четвертую и пятую группы входят 9, 8, 15, 7 и 3 карьера соответственно [9].
В этих штатах отмечается благоприятное горно-геологическое строение угольных месторождений с позиции их разработки открытым способом. Пласты угля мощностью до 120 м имеют горизонтальное или слабонаклонное залегание с углами наклона 2-3о. Вместе с тем здесь отмечается увеличение мощности вскрышных пород, покрывающих с поверхности угольные пласты, до 50 м. Угольные пласты имеют сложное строение и расщепляются на несколько рабочих пластов с выделением породных пропластков, что приводит к необходимости селективной выемки угольных пластов из недр.
По данным спутникового мониторинга установлены следующие особенности ведения открытых горных работ на месторождениях угля в исследуемых штатах. Все углена-сыщенные участки месторождений с пластами рабочей мощности вскрывают котлованами с первоначальными размерами в плане 180-300 х 250-500 м и глубиной 20-30 м. Далее уголь отрабатывают панелями с размерами в плане 300-500 х 400-1200 м [9].
ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРКА
ГОРНОТРАНСПОРТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
В КАРЬЕРАХ ПО ДОБЫЧЕ УГЛЯ В ШТАТЕ ЧХАТТИСГАРХ
Общая протяженность фронта горных работ в 18 карьерах по добыче угля на территории штата Чхаттисгарх составляет 36,3 км. Из этого показателя 21,7 км приходится на три карьера. В карьерах горные работы могут развиваться в любых направлениях в соответствии со степенью угленасыщенности участков месторождений. Наличие работающего горнотранспортного оборудования в карьерах, его модели и производительность позволили определить годовую производственную мощность карьеров по добыче угля в диапазоне от 1 до 15 млн т в год. По данным спутниковой съемки, в 18 карьерах на месторождениях угля в штате Чхаттисгарх на бурении взрывных скважин работают 65 высокопроизводительных буровых станков [9]. В состав экскаваторно-автомобильных комплексов входят: 17 механизированных лопат с вместимостью ковша 5-8 куб. м, 43 фронтальных погрузчика на автомобильном шасси с вместимостью ковша 10 куб. м, 199 гидравлических экскаваторов типа «обратная лопата» с вместимостью ковша 2,5-4 куб. м и семь гидравлических экскаваторов типа «прямая лопата» с вместимостью ковша 10 куб. м, 759 автосамосвалов общего назначения грузоподъемностью 25-30 т, 94 карьерных автосамосвала грузоподъемностью 40-90 т. В двух
Размещение предприятий топливно-энергетического комплекса в штатах Чхаттисгарх и Одиша на территории Индии (на снимке из космоса) Location of the fuel and energy complex enterprises on the territory of Indian States of Chhattisgarh and Odisha (a satellite image)
карьерах на перевалке породного междупластия в выработанное пространство используют по одному драглайну с вместимостью ковша 30 куб. м и длиной стрелы 100 м. На вспомогательных работах задействовано 63 мощных бульдозера.
По аналитическим расчетам парк горнотранспортного оборудования может технически и технологически обеспечить годовой объем добычи угля на уровне 103 млн т и объем вскрышных работ не менее 230 млн т.
ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРКА
ГОРНОТРАНСПОРТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
В КАРЬЕРАХ ПО ДОБЫЧЕ УГЛЯ В ШТАТЕ ОДИША
Общая протяженность фронта горных работ в карьерах по добыче угля на территории штата Одиша составляет 36,3 км. Наличие работающего горнотранспортного оборудования в карьерах и его производительность позволили определить их годовую производственную мощность по добыче угля в диапазоне 1-10 млн т. По данным спутниковой съемки, в 24 карьерах на месторождениях угля в штате Одиша на бурении взрывных скважин работают 110 высокопроизводительных буровых станков [9]. В состав экскаваторно-автомобильных комплексов входят: 11 механизированных лопат с вместимостью ковша 5-8 куб. м, 141 фронтальный погрузчик на автомобильном шасси с ковшом 10 куб. м, 219 гидравлических экскаваторов типа «обратная лопата» с вместимостью ковша 2,5-4 куб. м и 23 гидравлических экскаватора типа «прямая лопата» с вместимостью ковша 10 куб. м, 1281 автосамосвал грузоподъемностью 25-35 т, 98 карьерных автосамосвалов грузоподъемностью 40-90 т. В одном карьере на перевалке породного междупластия в выработанное пространство используют драглайн с вместимостью ковша 20 куб. м и длиной стрелы 90 м. На вспомогательных работах задействовано 82 мощных бульдозера.
По аналитическим расчетам парк горнотранспортного оборудования может технически и технологически обеспечить годовой объем добычи угля на уровне 125 млн т и объем вскрышных работ не менее 265 млн т.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе дистанционного мониторинга на территории штатов Чхаттисгарх и Одиша выявлено 42 действующих карьера по добыче угля. Технически и технологически достижимый суммарный объем добычи угля составляет 228 млн т в год. Обеспечить этот показатель должно выполнение вскрышных работ по удалению покрывающих угольные пласты горных пород и породных междупластий в объеме не менее 495 млн т в год. Отметим, что мощность вскрышных пород, покрывающих угольные пласты, не превышает 50 м, и зачастую этот показатель находится на уровне 20-30 м. Объем добычи угля в карьерах является величиной переменной во времени и устанавливается в зависимости от генерирующих мощностей на тепловых электростанциях и работы металлургических заводов.
Список литературы • References
1. Шарый П.А., Шарая Л.С. NDVI темнохвойных лесов как функция климата в Волжском бассейне // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. № 3. С. 178-185. Shary P.A., Sharaya L.S. Dark conifer forests NDVI as a function of climate in the Volga basin. Sovremennye problemy distantsionnogo zondirovaniyaZemliizkosmosa. 2022;(3):178-185. (In Russ.).
2. Елсаков В.В. Влияние детальности аэрокосмических изображений на результаты классификации растительных сообществ тундры // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. № 1. С. 176-188.
Elsakov V.V. The influence of aerospace imagery spatial resolution on mapping results of tundra vegetation. Sovremennye problemy distantsionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa. 2023;(1 ):176-188. (In Russ.).
3. Исследование результатов работ по лесовосстановительной экологии на породных отвалах угольных карьеров в регионах Ангаро-Енисейской Сибири / И.В. Зеньков, Л.Х. Чинь, Ю.А. Ани-щенко и др. // Экология и промышленность России. 2022. № 10. С. 45-51.
Zenkov I.V., Chin L.H., Anishchenko Yu.A. et al. Study of work product on reforestation on rock dumps of coal open-cuts in the area of Angara-Yenisei Siberia. Ekologiya ipromyshlennost'Rossii. 2022;(10): 45-51. (In Russ.).
4. Зеньков И.В., Чинь Л.Х., Юрковская Г.И. и др. Технологии и особенности открытых горных работ на месторождениях угля на острове Калимантан в Индонезии по данным спутниковой съемки // Уголь. 2022. № 9. С. 28-31. DOI: 10.18796/0041-57902022-9-28-31.
Zenkov I.V., Trinh Le Hung, Yurkovskaya G.I., Suslov D.N., Vokin V.N., Kiryushina E.V., Raevich K.V., Latyntsev A.A., Maglinets Yu.A., Kondrashov P.M., Pavlova P.L. Technologies and features of surface mining of coal deposits on the Island of Kalimantan in Indonesia based on satellite imaging data. Ugol'. 2022;(9):28-31. (In Russ.). DOI: 10.18796/0041-5790-2022-9-28-31.
5. Полищук Ю.М., Муратов И.Н. Термокарстовые озера Чукотской тундры по снимкам Sentinel-2 // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. № 4. С. 205-213.
Polishchuk Yu.M., Muratov I.N. Thermokarst lakes of the Chukchi tundra as observed in Sentinel-2 images. Sovremennye problemy distancionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa. 2023;(4):205-213. (In Russ.).
6. Zhou T., Cao B., Qiu J. et al. Mapping Suspended Sediment Changes in the Western Pacific Coasts. Remote Sensing. 2023;(15):5192.
7. Zhang Q., Wang G., Wang G. et al. Identifying Winter Wheat Using Landsat Data Based on Deep Learning Algorithms in the North China Plain. Remote Sensing. 2023;(15):5121.
8. Osadchiev A., Adamovskaya P., Myslenkov S. et al. Satellite-Based Evaluation of Submarine Permafrost Erosion at Shallow Offshore Areas in the Laptev Sea. Remote Sensing. 2023;(15):5065.
9. Google Earth. [Electronic resource]. Available at: https://www. google.com.earth/ (accessed 15.08.2024).
Authors Information Vokin V.N. - PhD (Engineering), Professor, Siberian Federal University, Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation
Zenkov I.V. - Doctor of Engineering Sciences, Professor,
Deputy Director for Scientific Work, Siberian Research Institute
of Mining and Surveying, Krasnoyarsk,
660025, Russian Federation, e-mail: [email protected]
Trinh Le Hung - PhD (Engineering), Associate Professor,
Le Quy Don Technical University (LQDTU), Hanoi, 11355, Vietnam
Yuronen Yu.P. - PhD (Engineering), Associate Professor,
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology,
Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation
Sycheva Е.М. - Senior Lecturer, Reshetnev Siberian State
University of Science and Technology, Krasnoyarsk,
660037, Russian Federation
Kiryushina E.V. - PhD (Engineering), Associate Professor, Siberian Federal University, Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation Cherepanov E.V. - PhD (Engineering), Associate Professor, Siberian Federal University, Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation
Maglinets Yu.A. - PhD (Engineering), Professor, Siberian Federal University, Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation
Latyntsev A.A. - PhD (Engineering), Associate Professor, Siberian Federal University, Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation Raevich K.V. - PhD (Engineering), Associate Professor, Siberian Federal University, Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation Lunev A.S. - PhD (Engineering), Associate Professor, Siberian Federal University, Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation Pavlova P.L. - PhD (Engineering), Associate Professor, Siberian Federal University, Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation
Kuzina L.N. - PhD (Economic), Associate Professor, Siberian Federal University, Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation
Shtresler К.А. - Senior Lecturer, Siberian Federal University, Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation
Информация о статье
Поступила в редакцию: 30.07.2024 Поступила после рецензирования: 15.08.2024 Принята к публикации: 26.08.2024
Paper info
Received July 30,2024 Reviewed August 15,2024 Accepted August 26,2024
