CC BY
52
УДК:622.74(410)
СОСТОЯНИЕ СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ КУЗБАССА
С.В. Шаклеин, М.В. Писаренко
Анализ марочного состава минерально-сырьевой базы распределенного и нераспределенного фонда недр по состоянию на 01.01.2018 показал снижение запасов каменного угля предназначенных для открытой добычи. В перспективе добыча ряда технологических марок угля (ГЖ, Ж, К, КЖ, КС, ОС, КСН, СС) возможно только подземным способом. Расширение сырьевой базы угольной промышленности Кузбасса и поддержание объемов добычи угля, прежде всего по технологическим маркам КЖ, К, КС, OC, СС, предполагает проведение геологоразведочных работ, использование нетрадиционных технологий добычи и различные налоговые преференции для угледобывающих предприятий.
Ключевые слова: уголь, балансовые запасы, промышленные запасы, производственные мощности, добыча угля, срок отработки запасов.
Кузнецкий угольный бассейн является флагманом угольной промышленности России, обеспечивая 70 % общероссийской добычи каменных и 76 % коксующихся углей. Прогнозные ресурсы бассейна на состояние 01.01.2015 оцениваются в 305 млрд т (категории Pi+P2) [1]. Суммарные запасы каменных углей категорий А+В+С1+С2 числящиеся на государственном балансе на 01.01.2018 составляют 68,2 (57 % общероссийских), из которых 32,6 млрд т коксующиеся угли (65,3 % общероссийских) [2].
Ресурсы и запасы углей России, млрд т
Наименование объекта Прогнозные ресурсы (категорий P1+P2) Суммарные балансовые запасы всех марок каменных углей
Всего Коксующихся
Россия, всего 853,7 119,4 49,9
Кузнецкий бассейн 304,9 68,2 32,6
Около 30 % балансовых запасов каменных углей и антрацитов (категорий А+В+С1+С2) - 21,0 млрд т находятся в распределенном фонде недр (на 01.01.2018), из которых на лицензионных участках полей действующих шахт (68 единиц) -9,1 и разрезов (74 единиц) - 4,4; строящихся шахт (46 единиц) - 4,9 и разрезов (50 единиц) - 2,6 млрд т [2] (табл. 1).
Суммарные производственные мощности по состоянию на 0.1.01.2018 действующих предприятий оцениваются в 262 млн т (шахты -114 и разрезы - 148 млн т), а промышленные запасы на конец года состав-
ляли8,7 млрд т. Добыча угля по итогам 2018 составила 257 млн т, из которых 65,6 % открытый способ.
Оценка марочного состава запасов каменного угля Кузнецкого бассейна
В России только в Кузнецком угольном бассейне добываются все марки каменных углей, коксового слабо спекающегося низко метаморфи-зованного (КСН), коксового слабоспекающегося (КС), тощего слабоспека-ющегося (ТС) и основной части отощенного слабоспекающегося (ОС) и коксового отощенного (КО)осуществляется только здесь и составляет 14,2 % обще бассейновой добычи.
Марочный состав балансовых запасов распределенного фонда недр (действующие и строящиеся предприятия на 0.1.01.2018 г) свидетельствуют о том, что 36,5 % приходится на низко метаморфизованные энергетические длиннопламенные и газовые угли (Д, ДГ и г), а 38,9 % - на особо ценные коксующиеся: ГЖ, Ж, К, КО, КСН, КС, ОС (рис.1).
Д ДГ Г ГЖО ГЖ Ж КЖ К КО КСН КС ОС ТС СС Т А
Технологические марки
Рис. 1. Марочная структура балансовых запасов каменных углей (категорий А+В+С1+С2) Кузнецкого угольного бассейна
Объем запасов нераспределенного фонда недр составляющий 46,8 млрд т почти в 2 раза превышает распределенный фонд, является резервом развития угледобычи. Как видно из рис. 1, доля различных марок в общем объеме запасов каменного угля сильно различно: от 25,4 % до 1,9 %. При этом 42,7 % запасов угля нераспределенного фонда приходится на низко метаморфизованные энергетические угли (Д, ДГ, Г), и только 31 % на дефицитные коксующиеся: ГЖ, Ж, КЖ, К, КО, КСН, КС, ОС.
В программах развития программы угольной промышленности России до 2040 г. прогнозируется доминирование открытого способа в общей добычи угля по России. Однако в Кузбассе, основываясь на анализе сырьевой базы, следует ожидать обратное, так как доля запасов, пригодных для открытой добычи, сокращается: в распределенном фонде недр составляет
32,5 %, то в нераспределенном фонде недр -21,6 %. При этом в перспективе добыча ряда технологических марок угля (ГЖ, Ж, К, КЖ, КС, ОС, СС) возможно только подземным способом (рис. 2, 3).
Рис. 2. Марочный состав балансовых запасов распределенного фонда недр (действующие и строящиеся предприятия), в том числе для открытого способа добычи
Г ГЖО ГЖ Ж ЮК К КО КСН КС ОС ТС СС Т А
Технологические марки угля
Рис. 3. Марочный состав балансовых запасов нераспределенного фонда недр, в том числе для открытого способа добычи
Важным фактором устойчивого развития отрасли в средне - и долгосрочной перспективе является сбалансированность объемов добычи и запасов отдельных марок угля. Дисбаланс этих показателей предполагает корректировку стратегии развития угольной промышленности и необходимость принятия превентивных решений по управлению угольной сырьевой базой [4, 6].
На рис. 4 представлены процентные доли различных марок в промышленных запасах и в добыче действующих предприятий по состоянию на 01.01.2019 г. Из рис. 4 следует, что наибольший дисбаланс между добычей и запасами, подлежащими извлечению (промышленными запасами) по действующим предприятиям наблюдается по маркам: ГЖО, СС, КС и ОС.
При этом по газовым жирным отощённым углям (ГЖО) отмечается трех кратное превышение доли промышленных запасов над добычей, что свидетельствуют о возможности увеличения их добычи. По энергетическому и коксующемуся слабоспекающемуся (СС и КС) и отощённому спекающемуся (ОС) углям, наблюдается обратное - ускоренная отработка промышленных запасов углей. Доля этих марок в промышленных запасах составляет 3,3;2,7 и 1,2 %, а в обще бассейновой добыче до 2,7 раз выше -8,8;6,4 и 3,2 % соответственно. Ситуацию может изменить ввод новых предприятий. Анализ марочной структуры запасов угля строящегося фонда недр (на 01.01.2018) показал, что снижение отмеченного дисбаланса возможно только по коксующимся углям. Так, в суммарных балансовых запасах угля распределенного фонда недр доля углей марки КС составляет -5,3, а ОС - 5,3 %. По высоко востребованным энергетическим углям СС дисбаланс несколько увеличивается, так как ее доля в суммарных бассейновых запасах угля снижается до 2 %, что вызывает особую озабоченность.
Д ДГ Г ГЖО ГЖ Ж КЖ К КО КСН КС ОС ТС СС Т А
Технологические марки углей
Рис. 4. Доля различных марок углей в суммарных промышленных запасах и объемах добычи углей Кузнецкого угольного бассейна
Следует отметить и низкую обеспеченность балансовыми и промышленными запасами действующего фонда высоко дефицитными коксующимися углями К и КЖ, наличие которых в достаточном количестве в шихте на коксохимических предприятиях позволяет получать кокс высокого качества. При этом добыча угля марки КЖ в бассейне уже прекратилась, а марки К недостаточна-ее дефицит оценивается до 20 % от достигнутого объема производства [7].
Оценка ресурсной обеспеченности действующих шахт и разрезов
Оценка ресурсной обеспеченности угледобывающей промышленности основывается на темпах погашения промышленных запасах отдел ь-ных марок углей по угледобывающим предприятиям. В данном исследовании в расчетах использованы промышленные запасы и производственные
мощности по добыче угля по действующим угледобывающим предприятиям по состоянию на 01.01.2019. Оценка охватывает только действующие предприятия и не учитывает ввода новых и реконструкцию действующих предприятий в анализируемом периоде 2019-2040 гг., поэтому принято, что производственная мощность по каждому предприятию, определяющая темп погашения запасов, остается неизменной; отсутствует прирост промышленных запасов. Для наглядности результаты расчетов представлены в виде графиков (рис. 5 - 6), демонстрирующих динамику суммарных производственных мощностей предприятий по добыче конкретной марки угля отнесенных к объему ее добычи в 2018 году. Поэтому на графиках производственные мощности отдельной марки угля, равные ее добыче в 2018 года, принимаются за единицу (красная линия на графиках). Исключение из принятого относится только к углям марки КСН, так как их добыча в 2018 году уменьшилась по сравнению с годом ранее более чем в 2,5 раза, то в расчетах использовалось среднее значение.
Представленные на рис. 5 - 6 тенденции являются оценочными и дают пессимистического представление о характере выбытия производственных мощностей действующего фонда по отдельным маркам, так как темп погашения запасов, равный производственной мощности предприятия, как правило, всегда выше реальной добычи. Однако такая информация является наглядной и корректной, которую предлагается использовать как основу для принятия решений по вводу новых объектов и выдачу лицензий на участки с ориентацией на добычу тех или иных марок угля для удовлетворения спроса.
Рис. 5. Ожидаемое изменение производственных мощностей действующего фонда (в долях относительно добычи в 2018 г) по добыче
энергетических марок углей
1,8
2019 2021 2023 2025 2027 2029 2031 2033 2035 2037 2040
Годы
Анализ сложившихся тенденций динамики марочного состава производственных мощностей каменных углей действующего фонда в перспективе до 2040 года позволяет сделать следующие выводы.
1. В ближайшие 7 лет следует ожидать сохранение стабильных объемов добычипрактически всей группы энергетических марок каменных углей (за исключением углей марки СС). При этом имеется огромный резерв наращивания объемов добычи углей ГЖО- до 32 млн т в год, который обеспечен промышленными запасамина протяжении всего анализируемого периода. Обеспеченность промышленными запасами углей ТС позволяет увеличить их добычу до 9 млн т (почти в 2 раза).
Интенсивная отработка имеющихся запасов угля марки СС приведетк полному их исчерпанию в ближайшие 8 -10 лет. Строящиеся на сегодня предприятия не позволят компенсировать выбытие производственных мощностей, что необходимо учитывать при решении вопросов реконструкции и развития предприятий тепловой угольной энергетики.
Действующие мощности по добыче углей Д, ДГ, Г стабильны в течение ближайших 10 лет, но далее будут постепенно снижаться. Однако ввод в работу угледобывающих предприятий, находящихся в стадии строительства, компенсируют выбытие производственных мощностей.
2. Действующий фонд предприятий Кузбасса с запасами угля марки ГЖ обеспечивает поддержание достигнутых объемов добычи в течение 7 лет, в дальнейшем - снижение на 30 %. Однако ввод строящихся предприятий, позволит поддержать уровень добычи углей ГЖ до 2040 года.
3.
Рис. 6. Ожидаемое изменение производственных мощностей действующего фонда (в долях относительно добычи в 2018 г) по добыче коксующихся марок углей
4. Ввод за последнее время ряда новых крупных предприятий и по добыче угля марки Ж, а также строительство новых предприятий обеспе-
чивают поддержание достигнутых объемов производства, а также увеличение их производства до 24 млн т в год (на 15 %).
5. Объем запасов угля марки КЖ действующего фонда в Кузбассе крайне незначителен. Более того, сложные горно-геологические условия залегания угля КЖ, предопределяют нерентабельность их отработки существующими технологиями, поэтому их добыча в бассейне прекращена.
6. Обеспеченность запасами действующего и вводимого фонда по добыче коксового угля (К) в Кузбассе позволяет повысить его производство на 15 % от достигнутого уровня, т.е. до 4,6 млн т в год. Однако для поддержания таких объемов добычи, уже сейчас необходим поиск и ввод в оборот новых участков недр. Так как все крупные месторождения углей марки Кв Кузбассе уже освоены промышленностью, а в разведанных запасах преобладают участки, расположенные на глубинах более 300 м со сложными горно-геологическими условиями, безопасная и рентабельная отработка их возможна с использованием нетрадиционных технологий подземной добычи [3, 8].
7. Обеспеченность промышленными запасами действующих и строящихся предприятий по добыче угля марки КО позволяет не только поддерживать достигнутый объем добычи, но и увеличить его до 8...8,5 млн т.
5. Добыча угля марки КСН в 2018 г снизилась относительно 2017 г с 7,6 до 2,8 млн т. Разрезы, ведущие добычу этой марки и располагающие небольшим объемом запасов, будут выедены из работы в течение 8 лет. Ввод новых участков, находящихся сегодня в стадии строительства и преимущественно представлен шахтами, позволит восполнить выбывающие мощности. Однако их рентабельная отработка, предполагает совершенствование существующих и использование новых технологий подземной добычи. Перспектива ввода новых крупных разрезов по добыче этих углей не просматривается.
6. Уровень производственных мощностей по добыче угля марки КС, сохраняется в течение ближайших 8 лет, далее следует ожидать 50 % снижение. Строящие на сегодня предприятия по добыче углей этой марки, представлены в основном мелкими разрезами с запасами около 1,5 млн т, не могут восполнить выбытие производственных мощностей. Сохраннее объемов добычи этой марки предполагает расширение ее сырьевой базы за счет новых участков из нераспределенного фонда, которые подлежат отработки подземным способом.
7. Производственные мощности по добыче угля марки ОС постепенно убывают, и через 8 лет будет выведено до 50 %. Добыча угля этой марки осуществляется в основном в Кузнецком угольном бассейне преимущественно открытым способом. Объем запасов угля на балансе строящихся предприятий по добыче угля этой марки позволяет предполагать, что ввод их в работу в ближайшее время позволит восполнить выбываю-
щие мощности-суммарные балансовые запасы по этим объектам в 3,5 превышают запасы действующего фонда, однако это будут преимущественно шахты.
8. Уровень добычи угля марки ТС, который по итогам работы 2018 года снизился по сравнению с предшествующим годом почти в два раза, поддерживается в течение 16.. .18 лет. Ввод к этому времени в работу предприятий, строительство которых осуществляется в настоящее время, позволит восполнить выбывающие мощности по добычи этих углей.
9. Обеспеченность запасами марки угля Т позволяет поддерживать имеющие на сегодня производственные мощности в течение 10 лет. Ввод новых предприятий, балансовые запасы по которым составляю 50 % от запасов действующего фонда, позволит сохранить достигнутый объем добычи до 2040 года.
Выводы
Анализ динамики производственных мощностей действующего угледобывающего фонда позволяют сформулировать предложения, направленные на расширение сырьевой базы угольной промышленности и поддержание объемов добычи отдельных марок угля:
- в ближайшие годы в качестве приоритетного направления следует рассматривать геологоразведочные работы по приросту запасов углей марок: К, КЖ, КС, ОС и СС;
- поддержание в перспективе достигнутых объемов добычи углей ГЖ, Ж, КЖ, К, КС, ОС, КСН, СС возможно только на основе развития подземной добычи с использованием вновь разрабатываемых нетрадиционных технологий;
- для стимулирования добычи высоко дефицитных коксующихся марок углей КЖ, К и энергетической марки СС следует предусмотреть различные налоговые преференции для их производителей;
- для стимулирования недропользователей к использованию нетрадиционных технологий добычи целесообразно предоставлять налоговые вычеты (по НДПИ) на сумму экономически обоснованных и документально подтвержденных расходов, связанных с внедрением в производство нетрадиционной технологии;
- состояние сырьевой базы энергетических углей предопределяет развитие энергетического комплекса России ориентировать на потребление углей марок Д, ДГ, Г.
Список литературы
1. Программа лицензирования угольных месторождений на период до 2020 года. Утверждена приказом Минприроды России от 06.12.2016 № 639: М,2016. 64 с.
2. Государственный баланс запасов полезных ископаемых Российской Федерации на 1 января 2018 года. Уголь. Том III. Сибирский Федеральный округ. Ч.1. Кемеровская область. ФГБУ «Росгеолфонд»: М, 2018. 440 с.
3. Промышленные запасы каменных углей действующих предприятий Кузбасса / В.П. Мазикини [и др.] // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. 2001. № 2. С. 49-54.
4. Баловнев В.П., Шаклеин С.В., Ярков В.О. Состояние минерально-сырьевой базы угольной промышленности Кузбасса // Горная промышленность. 2000. № 2. С. 2-5.
5. Угольная промышленность России в 2018 году. Т. 1-2: Росинфор-муголь. М., 2019.
6. Писаренко М.В. Состояние и основные тенденции развития угольной отрасли Кузбасса // Горная промышленность. 2008. № 4. С. 10-13.
7. Писаренко М.В. Ресурсная база коксующихся углей России. // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2019. Вып. 2. С. 184-194.
8. Шаклеин С.В., Писаренко М.В. Подходы к обоснованию концепции развития минерально-сырьевой базы Кузнецкого угольного бассейна // Рациональное освоение недр. 2013. № 2. С. 38-40.
Шаклеин Сергей Васильевич, д-р техн. наук, доц., вед. науч. сотр., svs1950 @,mail.ru , Россия, Кемерово, «Федеральный исследовательский центр угля и углехи-мии» СО РАН
Писаренко Марина Владимировна, д-р техн. наук, доц., вед. науч. сотр., iu.kemsc@,mail.ru , Россия, Кемерово, «Федеральный исследовательский центр угля и углехимии» СО РАН
CURRENT STA TE OF THE RESOURCE BASE OF COAL MINING INDUSTRY
IN KUZBASS
S. V.Shaklein, M. V.Pisarenko
Analysis of the grade composition of the mineral resource base of the distributed and undistributed subsoil Fund as of 01.01.2018 showed a decrease in reserves of coal intended for open pit mining. In the future, the production of a number of technological grades of coal (gas fat (GZh), fat (Zh), coking fat (KZh), coking (K), coking caking low-metamorphized (KCN), coking caking (KC), lean caking (OC), low caking (CC) is possible only by underground method. The expansion of the raw material base of the Kuzbass coal industry and the support of coal production volumes, primarily by the technological of grades coking fat (KZh), coking (K), coking caking (KC), lean caking (OC), low caking (CC) involves exploration, the use of unconventional production technologies and tax preferences for coal mining enterprise
Key words: шal, balance resources, exploitation reserves, productive capacity of a mine, mining of the coal, mine age.
Shaklein Sergey Vasilevich, doctor of technical sciences, docent, leading researcher, svs1950@,mail. ru, Russia, Kemerovo, "Federal Research Center for Coal and Coal Chemistry",
Pisarenko Marina Vladimirovna, doctor of technical sciences, docent, leading researcher, iu. kemsc@,mail. ru, Russia, Kemerovo, "Federal Research Center for Coal and Coal Chemistry"
Reference
1. The program of licensing of coal deposits for the period up to 2020. Approved by the order of the Ministry of natural resources of Russia dated 06.12.2016 No. 639: M, 2016. 64 PP.
2. State balance of mineral reserves of the Russian Federation as of 1 January 2018. Coal. Volume III. Siberian Federal district. Part 1. Kemerovo region. Rosgeolfond: M, 2018. 440 PP.
3. Industrial stocks of coal of existing enterprises of Kuzbass / V. P. Mazikin [et al.] // Mineral resources of Russia. Economics and management. 2001. No. 2. Pp. 49-54.
4. Balovnev V. P., Shaklein S. V., Yarkov V. O. the State of mineral resource base of coal industry of Kuzbass // Mining industry. 2000. No. 2. P. 2-5.
5. Coal industry of Russia in 2018. Vol. 1-2: Rosinformugol. M., 2019.
6. Pisarenko M. V. State and main tendencies of development of coal industry of Kuzbass // Mining industry. 2008. No. 4. P. 10-13.
7. Pisarenko M. V. Resource base of coking coals of Russia. // From the Tula state University. earth science. 2019. Vol. 2. P. 184-194.
8. Shaklein S. V., Pisarenko M. V. Approaches to substantiation of the concept of development of the mineral resource base of the Kuznetsk coal basin // Rational development of subsoil. 2013. No. 2. P. 38-40.
