CC BY
73
© Г.Н. Потехин, В.Е. Кисляков, В.П. Капустин, 2003
УДК 658.26:662.6/.8.004.68
Г.Н. Потехин, В.Е. Кисляков, В.П. Капустин
РАЗРАБОТКА СТРАТЕГИИ ТЕХПЕРЕВООРУЖЕНИЯ РАЗРЕЗОВ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ*
Практически во всех принятых в 90-е годы руководящих материалах по развитию топливноэнергетического комплекса (ТЭК) России (Концепциях и Стратегиях развития, Программах реструктуризации и др.) отмечалось, что основным направлением реструктуризации угольной промышленности на ближайшую перспективу является дальнейшее увеличение объемов добычи угля открытым способом.
Темпы развития разрезов, инновации и инвестиции, положение угля в общем балансе топливно-
энергетических ресурсов и прогнозируемые объемы добычи угля, в том числе открытым способом, имеют существенно различные показатели [1].
В целом следует отметить, что экономическая ситуация в стране и прогноз ее развития не дают основания надеяться на широкое строительство новых разрезов.
Особенностью ТЭК Красноярского края является наличие в его составе мощных разрезов Красноярской угольной компании («Бородинский», «Наза-ровский» и «Березовский») и ряда «малых» разрезов АО «Красноярсккрай-уголь» («Переясловский», «Ирбейс-кий», «Абанский» и др.).
Очевидно, что дальнейшее увеличение объемов добычи угля открытым способом, особенно в восточных районах страны (Кузбасс, Канско-Ачинский бассейн и др.) будет осуществляться на основе технологического перевооружения действующих разрезов, расширения осваиваемой сырьевой базы (за счет прирезки запасов близлежащих участков к существующим разрезам) и создания на этой основе конкурентоспособных высокоэффективных предприятий.
Анализ динамики развития добычи
угля на крупных угольных разрезах Красноярского края: «Бородинский»,
«Назаровский» и «Березовский» показал [2], что развитие добычи угля в целом и по отдельным разрезам зависит во многом от спроса на уголь основных потребителей, которых можно разделить на три группы: потребители, снижающие спрос на уголь: АО «Алтайэнерго», АО «Гусино-озерская ГРЭС»; потребители с относительно равномерным спросом на уголь: АО «Хакасэнерго», АО «Березовская ГРЭС-1»; потребители, увеличивающие спрос на уголь: АО «Краснояр-скэнерго», АО «Рязаньэнерго» и прочие. На основе оптимистического прогноза развития спроса на уголь Канско-Ачинского бассейна традиционными потребителями установлено, что до 2010 года имеется возможность увеличения объемов поставок с 38506 до 41968 тыс. т.
Строительство и ввод в эксплуатацию новых ТЭЦ до 2010 г в составе АО «Сибирьэнерго», на которых будет преобладать спрос на уголь Канско-Ачинского бассейна: Новосибирская
ТЭЦ-3, Красноярская ТЭЦ-3, Минусинская ТЭЦ и ряд других позволят увеличить объемы добычи угля в Красноярском крае до уровня добычи 1991 г. (54, 9 млн. т).
Интенсивного развития объемов добычи угля на крупных разрезах Красноярского края следует ожидать только в случае поэтапного замещения газа высококачественным углем на электростанциях Сибири и России в целом:
- 2005 г. - 7,96-12,30 млн. т;
- 2010 г. - 11,00-17,05 млн. т;
- 2015 г. - 17,50-27,10 млн. т.
Сырьевая угольная база Красноярского края способна в полном объеме обеспечить необходимый в настоящее время спрос на уголь.
Развитие добычи угля на Канско-Ачинском угольном бассейне в целом и по отдельным разрезам характеризуется определенной нестабильностью. В интервале 1980 - 2000 гг. можно четко выделить два этапа развития добычи угля по разрезам:
- период 1980 - 1991 гг. характеризуется интенсивным развитием добычи с 34,755 до 54,913 млн. т;
- период 1991 - 1996 - 1998 гг. сопровождается снижением объемов добычи с 54,913 до 32,846 млн. т.
В период реконструкции и интенсивного строительства (1980-1991 гг.) была наращена мощность до 54,9 млн. т (или возросла на 30 %). Наращивание мощности на крупных разрезах потребовало длительных сроков реконструкции до 10-15 лет и значительных капитальных вложений на приобретение горно-транспортного оборудования и развитие горных работ. Удельные капитальные вложения в ценах 2000 г. (без учета затрат на создание инфраструктуры) по разрезам составили:
- разрез «Бородинский» - 450,0 руб./т;
- разрез «Назаровский» (участок «Ачинский») - 428,5 руб./т;
- разрез «Березовский» - 425,9 руб./т.
Результаты проведенных исследований показали, что путь создания мощных разрезов с производительностью 40-55 млн. т угля в год потребует значительных капитальных вложений в объемах до 20-30 млрд. руб. С учетом создания ремонтной базы и объектов инфраструктуры удельные капитальные вложения в этом случае возрастают почти в два раза. Наиболее вероятно ожидать реализации стратегии постепенного роста производственного потенциала открытых работ. Мы должны придерживаться стратегии постепенности в инновациях, техническом перевооружении разрезов, внедрении новой техники. Другие стратегии не оправданны как по нереальности требуемых инвестиций, так и степени связанного с такими стратегиями риска (в том числе и риска получения инвестиций).
За период 1980-1990 гг. в Красноярском крае производилось техперевоору-жение на Назаровском и Бородинском угольных разрезах с одновременным строительством Березовского разреза,
*Работа выполнена в рамках программы межотраслевой программы сотрудничества Министерства образования РФ и Министерства природных ресурсов РФ по направлению «Научно-иннова-ционное сотрудничество».
Чулымского и Ачинского участков. Тех-перевооружение на разрезах «Бородинский» и «Назаровский» касалось вскрышных и добычных работ. На вскрышных работах Назаровского разреза осуществлялось внедрение мощного экскаватора-драглайна ЭШ-100/100 и роторных экскаваторов типа SRc(k) для двух типов технологий: бестранспортной и транспортно-отвальной. Разрез «Березовский-1» характеризуется внедрением мощных вскрышных и добычных комплексов с широким использованием для транспортирования угля, в том числе до ГРЭС, конвейерного транспорта.
Опыт работы разреза «Березовский-1», «Бородинский» и «Назаровский» показал, что мощная техника использовалась на 20-30 % от проектной мощности и лишь в кратковременный период на 50 %. Это существенно отразилось на эффективности работы разрезов. Мировой и отечественный опыт показывает, что каждые 15-20 лет требуется проводить техническое перевооружение горного предприятия. И дело не ограничивается заменой оборудования на более современное, изменяется и технология горных работ.
Сказанное совсем не означает, что не надо разрабатывать и применять новые поточные и циклично-поточные технологии разработки как мягких, так и скальных пород на угольных разрезах. Но внедрять такие технологии надо постепенно, достигая на каждом шаге реального эффекта. И при этом надо постоянно помнить об уроках проектирования и применения таких технологий на разрезах Канско-Ачинского бассейна (разрезы «Березовский-1», «Бородинский-1»).
Не следует отдавать предпочтения одной-двум технологиям на угольных разрезах. Могут и должны развиваться как новые, так и применяемые технологии, использоваться различное горное и транспортное оборудование, в том числе и цикличного действия.
Развитие открытой добычи угля в Красноярском крае требует создания разрезов нового технического и технологического уровня и типа горнодобывающих предприятий с позиции получения конечных продуктов при повышении экологических требований. При этом должен обеспечиваться высокий экономический эффект функционирования угольного предприятия, рентабельное превращение угля в конечный про-
дукт с высокими потребительскими свойствами. Вместе с тем, имеющийся опыт создания и внедрения техники большой единичной мощности в Сибири предполагает решение ряда сложных научно-технических задач, обеспечивающих:
- приспособленность техники и тех-
нологии к горногеологическим и погодно-климатическим условиям работы (малоу-стойчивые обводненные
вскрыш-ные породы, наличие крепких включений, налипание, намерзание плохая проходимость тяжелых машин, низкие температуры);
- надежность и стабильность процесса горного производства в условиях сезонных колебаний спроса на уголь;
- техническое обслуживание и ремонт мощной техники (технология ремонта, материалы, специализированные предприятия и т.п.);
- удорожание горно-транспортной техники и всего комплекса работ, связанного с его монтажом и поддержанием в рабочем состоянии.
Все перечисленные задачи тесно связаны между собой и зависят от двух основных факторов: горногеологических и погодно-климатических условий работы горно-транспортной техники большой единичной мощности.
Первый из факторов носит объективный характер и пути решения соответствующих задач очевидны: переход от отдельных машин к системам машин, адаптация таких систем к условиям бассейна уже на этапах разработки технического задания и рабочего проектирования.
Второй фактор - наращивание единой мощности оборудования приводит к росту его массы. Серьезной проблемой для разрезов КАТЭКа, связанной с ростом массы оборудования большой единой мощности, является разработка обширных зон обводненных и малоустойчивых вскрышных пород, ограничивающих возможность применения тяжелой техники.
Анализ тенденции в создании и применении горно-транспортной техники для добычи угля открытым способом за рубежом показывает, что наряду с повышением единичных мощностей оборудования необходимо одновременно:
- создавать системы основных и вспомогательных машин, взаимно увязанных по производительно-сти, транспортным и горнотехническим условиям;
- стремиться к максимальной компактности там, где только возможно;
- использовать принципы блочномодульного конструирования и унификации с тем, чтобы одинаковые и взаимозаменяемые блоки использовались во всем комплексе горно-транспортной техники на данном разрезе;
- осуществлять концентрацию и интенсификацию производства на базе выбора оптимальных по мощности для соответствующих условий комплексов горного и транспортного оборудования, позволяющих сократить затраты на производство горных работ и транспорт.
Таким образом, можно определить два главных направления в развитии угольной отрасли Красноярского края:
- отработка участков карьерных полей разрезов оптимизированными по горногеологическим и горнотехническим условиям комплексами горных машин, каждый из которых имеет адресную привязку к конкретному участку соответствующего месторождения, время полной отработки которого совпадает с ресурсом работы комплекса;
- создание новых технологических решений на базе принципиально новой техники.
Поддержание и развитие добычи угля на крупных угольных разрезах требует пополнения и ввода нового перспективного горно-транспортного оборудования. Причем, техническое перевооружение должно происходить более интенсивно, чем происходит в настоящее время. Если не обновить парк оборудования, то производительность по добыче угля резко снизится на всех угольных разрезах, особенно, «Бородинском» и «Березовском». По данным проведенных исследований объемы добычи к 2010 году по разрезам могут составить:
- Бородинский разрез -6 млн. т;
- Назаровский разрез -3 млн. т.
На разрезах «Бородинский» и «На-заровский» необходимо произвести техническое перевооружение, как на вскрышных, так и на добычных работах. Техническое перевооружение на разрезе «Бородинский» заключается в замене роторных экскаваторов типа ЭРП-2500, ЭР-1250 на новые типа ЭРП-1600, на разрезе «Наза-ровский» - в замене устаревших экскаваторов ЭР-1250 и ЭКГ-4у на новые типа ЭРП-1600 или ЭР-1250 (новой модификации). На разрезе «Березовский» требуется консерва-
ция транспортно-отвальной технологии и развитие транспортной с применением большегрузных автосамосвалов.
Как установлено исследованиями, наиболее перспективным направлением развития добычи угля открытым способом является наращивание производственных мощностей на «малых» разрезах с преимущественным использованием нескольких технологий производства горных работ с применением отечественного и зарубежного горнотранспортного оборудования большой единичной мощности (драглайнов, гидравлических экскаваторов и мобильных роторных комплексов) [3]. Наиболее благоприятные условия для ее использования имеются на Переясловском, Ла-тынцевском и Канском месторождениях бурого угля. Перспективным планом развития горных работ объединения АО «Красноярсккрайуголь» предусматривается увеличение добычи на разрезах к 2005 г. до 10 млн. т (в основном на разрезах «Переясловский» и «Ирбейский»).
Однако темпы наращивания мощности разрезов недостаточны, особенно, с учетом развития спроса на уголь. Использование бестранспортной технологии на разрезах «Назаровский», «Бородинский» выявило весьма существенные недостатки. Мощные вскрышные драглайны типа ЭШ-100/100, ЭШ-40/85 используются на 20-30 % от их проектной мощности и лишь в кратковременный период до 50-60 %. Применяемые драглайны ЭШ-11/70 на разрезе «Переяс-ловский» весьма маломощны и не обеспечивают планируемых темпов развития горных работ на разрезе. Это свидетельствует о необходимости модернизации мощного погрузочного оборудования с учетом определения области его использования в широком диапазоне изменения горнотехнических условий производства горных работ.
В Красноярском крае добыча угля открытым способом должна обеспечиваться на мощных разрезах при приори-
тетном развитии производственных мощностей «малых» разрезов на Пере-ясловском, Латынцевском и Канском месторождениях. В связи с наметившимися тенденциями развития энергетического рынка необходимо установить первоочередные объекты технологического перевооружения из числа крупных разрезов КУК и перспективных разрезов АО «Красноярсккрай-уголь». Решение указанной проблемы позволит определить основные направления и стратегию развития добычи угля в Красноярском крае на период 2001-2015 гг., с учетом сроков технического перевооружения.
Таким образом, разработка основных технических и технологических решений и стратегия развития добычи угля на «малых» разрезах должна учитывать все плюсы и минусы проведения реконструкции, технического перевооружения и строительства мощных разрезов Канско-Ачинского топливноэнергетического комплекса.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Щадов ВМ., Истомин В.В., Резни-ченко С.С. Анализ и методология формирования стратегий открытой угледобычи. -М.: МГГУ, 2001. -
132 с.
2. Использование потенциала высшей школы для социально-экономического раз-
вития Канско-Ачинского топливноэнергетического комплекса при проведении совместных исследований в области технического перевооружения горнодобывающих предприятий ТЭК: Отчет о НИР (проме-жут.)/КГАЦМиЗ; Руководитель В.П. Капустин. - Красноярск, 2001. - 73 с.
3. Разработка эффективных методов и технологий на горнодобывающих предприятиях топливно-энергетического комплекса Красноярского края: Отчет о НИР (окончат.) /КГАЦМиЗ; Руководитель В.Е. Кисляков. - Красноярск, 2001 - 214 с.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ ----------------------------------------------------------
Потехин Г.Н., Кисляков В.Е., Капустин В.П. — Красноярская академия цветных металлов и золота.
