CC BY
125
альтернативные энергоносители с величиной годовой минимальной (нормативной) прибыли, которая должна быть получена при условии привлечения, соответствующих конкретному предприятию, величины капитальных вложений. Поскольку, в основе величины банковской процентной ставки кредита и уровне эффективности использования капитала, в условиях рынка, лежит уровень ставки рефинансирования Центрального Банка России, то изменение состояния
рынка капитала можно оценивать по изменению ставки рефинансирования ЦБ. Последовательное в течении последних четырех лет снижение ставки рефинансирования ЦБ РФ, позволило установить ее временную корреляционную зависимость. Основываясь на полученной зависимости, нами была выполнена прогнозная оценка дальнейшего развития рыка капитала. Разработанный алгоритм и, на его основе, методика оценки емкости потребительского рынка бурых углей
подмосковного угольного бассейна, позволяют, с интервалом в один год, построить карту потребительского спроса.
Разработанная экономикоматематическая модель, и созданный на ее основе механизм, оптимизации стратегии развития ОАО “Тулауголь”, учитывающие развитие потребительского спроса на бурые угли, позволяют повысить обоснованность формирования и корректирование программ развития угледобычи в подмосковном угольном бассейне.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
Попов С.М. - Московский государственный горный университет. Дронов А.В.- ТГУ.
© С.Н. Прохоренко, 2003
УАК 622.014.3:502.76
С.Н. Прохоренко
ПОВТОРНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК ПОСЛЕ ПРЕКРАЩЕНИЯ АОБЫЧИ ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО
Еся, что подземные соору-при незначительных до-иях имеют высокую сейсмостойкость, стабильные температуру и влажность, чистоту помещений, т.е. те параметры, для обеспечения которых на поверхности тратиться дополнительно 25-40% объема строительномонтажных работ.
Повторное использование отработанного пространства горнодобывающих предприятий является эффективным направлением, поскольку не требует значительных объемов капитальных затрат на строительство новых подземных сооружений. Такое использование недр равноценно второму рождению шахт и рудников.
Наибольший интерес представляют производственные объекты, однако, по ним сведения почти от-
сутствуют. Во время войны в Германии при использовании имевшихся горных выработок стоимость подземных заводов была в 2-2,5 раза ниже наземных предприятий. Но при специальном подземном строительстве затраты оказались существенно выше. В Англии также широко использовались отработанные шахты. Стоимость завода, построенного в специально пройденных горных выработках, оказались сопоставимой со стоимостью наземного завода. По американским данным, стоимость строительства завода точного машиностроения при размещении его в существующих выработках на 19% больше стоимости наземного завода, а при его специальном подземном строительстве -на 14%. Для химического завода удорожание достигает 60%.
Однако тот же зарубежный опыт повторного использования подземных выработок и сооружений горных предприятий значительно более богат примерами, чем отечественный. Например, в США повторно используются подземные выработки известняковых шахт в пределах Большого Канзас-Сити, где горнодобывающие компании идут на дополнительные расходы с целью выгодной аренды выработанного пространства. Использование отработанных горных выработок позволяет избавить город от размещения на его территории объектов складского хозяйства и производственных предприятий, увеличивает площадь, занятую бульварами, парками, скверами, что недоступно многим крупным перенаселенным городам, не имеющим готовых подземных помещений.
Американские специалисты в шахтах, отработавших запасы полезных ископаемых, на глубине 1250 м выращивают сеянцы сосны и ели. Отработанные выработки являются почти естественной природной средой для шампиньонов. Самое мощное в мире грибное хозяйство создано в американском штате Пенсильвания.
Во Франции 98 % всех идущих в пищу грибов выращиваются в известняковых шахтах вблизи Паринсо. Шампиньоны также выращиваются в Одесских катакомбах и в приспособленных для этого отработанных горных выработках в республике Молдова, недалеко от Ташкента, в угольных шахтах украинского Донбасса и в Артемовском алебастровом комбинате.
В отработанных камерах шахты «Величка» в Польше расположен один из наиболее крупных и интересных городских музеев, спортивные залы и даже церковь в выработке протяженностью 54 м, шириной 14, 5 м, высотой 10 м, отработанной еще в XVII в.
Старые шахтные выработки могут стать аккумуляторами энергии. Западногерманские инженеры использовали для этой цели старый соляной рудник, «аккумулирующий» сжатый воздух, впоследствии сглаживающий падения напряжения в сети...
Отечественный опыт позволяет судить о достаточно высокой технико-экономической эффективности подъемных холодильников, овоще- и фруктохра-нилищ; складов продовольствия. Самый крупный распределительный холодильник для хранения мороженых и охлажденных продуктов успешно функционирует в старой известняковой шахте свыше 25 лет.
Аллерголечебницы размещают в старых соляных выработках Закарпатья, Белоруссии, на Урале и в Армении.
Бесспорны экономические преимущества подземных хранилищ нефти, нефтепродуктов и газов (природных и сжиженных), что находит свое подтверждение в опыте строительства многочисленных зарубежных и отечественных хранилищ. Отмечается, что в северных странах в настоящее время более 50% хранилищ нефти и газа - подземные.
В Европе использование отработанных подземных горных выработок для хранения нефтепродуктов осуществляется в широких масштабах. Так, например, во Франции (провинция Кальвадос) -хранилище углеводородов емкостью 5 млн. м3; в Германии - хра-
нилище на 600 тыс. т. нефти. Аналогичные хранилища существуют в Швейцарии, в Шотландии и других странах.
Отработанные подземные горные выработки повторно используются также для хранения сжатого газа (штат Колорадо - резервное газохранилище для "пиковых" периодов общим объемом 4, 3 млн.мЗ; Германия - газохранилище объемом 4,8 млн.мЗ; Бельгия -вместимость около 1 млрд.мЗ газа.
Наибольший интерес и в то же время множество разногласий представляет создание подземных хранилищ отходов. Связано это с тем, что перемещение отходов в недра позволяет в значительной мере снизить загрязнение земной поверхности, атмосферы и поверхностных водоемов, однако создает опасность загрязнения недр, ликвидация которых является значительно более сложным делом. Тем не менее, во многих случаях подземное захоронение отходов является высоко эффективным мероприятием.
В подземных хранилищах размещаются отходы атомного, химического, металлургического, энергетического и других производств. Как правило, это непригодные для переработки отходы. Поэтому их перемещают под землю, где в течение долгих лет они распадаются (разлагаются) естественным путем.
Пример подземного хранилища немецкой соляной шахты "Хайль-борн. На этой шахте для подземного складирования отходов, полученных в результате очистки дымовых газов мусоросжигательных установок, отведено 40 отработанных камер объемом 25-40 тыс. м3 каждая.
Закладка выработанного пространства на угольной шахте "Болеслав Смалы" в Польше золой с электрофильтров угольных электростанций также свидетельствует о технологической возможности и экономической целесообразности использования выработанного пространства для утилизации отходов и предотвращения вредных последствий оседания поверхности. Чтобы обеспечить возможность выемки угля шнековыми комбайнами при одновременной закладке выработанного про-
странства и нахождения персонала лавы на свежей струе воздуха, лаву разделили на две части за счет проходки центрального выемочного штрека.
Так же по данному направлению ведутся научные исследования в РФ.
Так расчеты показывают, что в условиях Курской магнитной аномалии, на примере шахты "им. Губкина", возможно размещение в подземом выработанном пространстве следующих горнопромышленных комплексов:
• гидропневматического аккумулятора сжатого воздуха;
• подземной обогатительной фабрики по переработке железистых кварцитов;
• гидроаккумулирующей электростанции;
• воздушно-аккумулирующей газотурбинной электростанции. По имеющимся оценкам освоение подземного пространства калийных рудников Западного Урала может осуществляться для следующих целей:
• для строительства подземных лечебниц в толще каменной соли;
• для создания подземных хранилищ сельскохозяйственной и промышленной продукции;
• для организации промышленного производства, например, товаров народного потребления, в том числе в особо чистых помещениях и развитие спелеоагропро-мышленного производства, включающего тепличные хозяйства для выращивания грибов, цветов, укропа, выгонки петрушки и сельдерея на зелень, подземные фермы;
• для складирования солевых отходов обогащения;
• для закачки в рудники жидких и глинистых шламов и рассолов;
• для строительства специальных подземных хранилищ в подстилающей каменной соли с целью захоронения и экологической изоляции отходов промышленного производства.
Следует также иметь в виду, что выработанное пространство шахт и рудников может быть также реализовано в следующих направлениях:
• для улавливания и хранения паводковых вод и использования их в народнохозяйственных целях;
• для создания объектов рыбного хозяйства при одновременном обеспечении чистоты воды и технологичности;
• для строительства очистных сооружений с целью очистки промышленных и бытовых стоков.
Российская Федерация обладает значительными разведанными запасами углей - 201.6 млрд. тонн. Подземным способом могут отрабатываться 43 % запасов. Большая часть запасов залегает в сложных горно-геологических условиях: нарушенность и крутое залегание пластов, их высокая газоносность, удароопас-ность и взрывоопасность, обводненность, склонность углей к самовозгоранию. Разнообразие гор-ногеологическях условий залегания угольных пластов потребовало применения различных систем разработки - столбовая, наклонными столбами, комбинированная, щитовая, подэтажное обрушение, камерно-столбовая и т.д.
В соответствии с «Основными принципами ликвидации неперспективных и особоубыточных шахт и разрезов угольной промышленности России», утвержденными Межведомственной комиссией по социально-экономическим проблемам угледобывающих регионов и эталоном технико-экономического обоснования (проекта) ликвидации шахты (разреза) (1997 год) в каждом ТЭО ликвидации шахт разрабатывался специальный раздел под названием «Использование горных выработок (подземного пространства) для производства и хранения продукции, отходов производства. В данном разделе обосновывалась техническая и экономическая целесообразность использования подземных
горных выработок ликвидируемой шахты для вышеуказанных целей.
Однако, учитывая особые условия угольных шахт (пожароопасность, газоность, водообиль-ность, малый объем единичной горной выработки и т.д.) не удалось технически и экономически доказать целесообразность использования подземных горных выработок и сооружений ликвидируемых шахт для других целей и нужд.
В результате технической и экономической неэффективности подземные горные выработки ликвидируемых шахт были изолированы перемычками или затоплены, а выработки, имевшие выход на дневную поверхность, - засыпаны.
Можно привести лишь два известных примера повторного использования подземных горных выработок в угольной отрасли.
Положительным опытом по опережающему созданию новых рабочих является диверсификация ОАО "Ленинградсланец", где до прекращения добычи на убыточной шахте □ 3 уже были заранее подготовлены новые рабочие места для трудоустройства высвобождаемых работников, в том числе в 1997 г. был введен в эксплуатацию на действующей шахте "Ленинградская" подземный камнерезный цех по выпуску облицовочной плитки из добываемого попутно со сланцем известняка.
В Тульской области на базе ликвидированной шахты "Никулинская" в рамках реализации программ местного развития создан комплекс по добыче и переработке известняка на 106 рабочих мест.
Расширение практики использования подземного пространства для различных хозяйственных це-
лей в значительной степени связано с мировой урбанизацией, защитой окружающей среды от отрицательных воздействий транспортных, инженерных систем и потенциально опасных производств, а также с целью сохранения энергии и утилизации вредных отходов ряда отраслей промышленности.
Повторное использование подземного пространства имеет в настоящее время огромное социальное значение, поскольку при этом обеспечивается занятость населения в районе расположения горнодобывающих предприятий, с одной стороны, и возможность оказания услуг населению с другой стороны. Кроме того, появляется возможность получения дополнительных доходов от сдачи в аренду горных выработок, приспособленных для размещения различных объектов.
Результаты повторного использования отработанных подземных горных выработок и сооружений для различных целей в некоторых случаях подтверждают целесообразность размещения в них объектов и представляют не только теоретический интерес, но и могут принести практическую пользу в решении проблем совершенствования инфраструктуры народного хозяйства.
Подземные объекты экологически надежны, энергоэкономичны, во многих случаях экономически эффективны и мировой опыт позволяет уверенно говорить обо все возрастающем значении освоения недр в жизни человека.
Всестороннее использование подземного пространства способствует оздоровлению среды обитания человека, снижает ущерб от ее загрязнения
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Швецов П.Ф., А.Ф. Зильберборд, ММ. Папернов 2. Петренко ЕВ, Повторное использование выработан-
Подземное пространство и его освоение. - М.: Наука, ного пространства в народно-хозяйственных целях. Под-
1992. земное и шахтное строительство. 1992
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ ------------------------------------------------
Прохоренко С.Н. - аспирант, Московский государственный горный университет.
