В народном хозяйстве Кузбасса сырьевые, добывающие отрасли являются ведущими. В связи с этим вопросы комплексной переработки минерального сырья, повышения уровня безотходности производств, снижения потерь полезных ископаемых при добыче и переработке имеют первостепенное значение для экономики и экологии.
Уголь
Уголь является главным полезным ископаемым области.
На территории Кемеровской области расположены Кузнецкий каменноугольный бассейн и западная часть Канско-Ачинского буроугольного бассейна.
В Кузнецком бассейне сосредоточены угли всех марок от бурых до антрацитов. Кондиционные геологические ресурсы углей по состоянию на 01.01.91 г. составляют 538 млрд. т, в т. ч. 212 млрд. т коксующихся.
В Государственном балансе запасов по промышленным категориям учтены 60.0 млрд. т углей, из которых по состоянию на 01.01.91 г. разрабатываемые и подготовленные для промышленного освоения составили 26,1 млрд. т, в т. ч. 17,1 для подземных разработок и 9,0 — для открытой. Запасы угля в количестве 33,9 млрд. т находятся на различных стадиях изученности, иногда требуется их доизучение.
В бассейне добычу углей ведут 86 шахт и 29 разрезов. На балансе действующих шахт находится 10,1, на балансе разрезов 3,1 млрд. т углей, в т. ч. коксующихся 6,8 и 1,5 млрд. т соответственно.
Для нового строительства (резерв "А") подготовлены 7,8 млрд. т, в т. ч. 5,1 для шахт и 2,7 для разрезов. В резерве "Б" для прирезок к действующим предприятиям находится 4,9 млрд. т, в т. ч. для прирезок к шахтам 1,6 и к разрезам — 3,3 млрд. т.
Данные Государственного геологического предприятия "Запсибгеология" (10) по обеспеченности запасами углей действующих угледобывающих предприятий, уровню добычи углей Кузнецкого бассейна по состоянию на 01.01.91 г., потерям в недрах при добыче приведены в табл. 3.3.1.
Как видно, по состоянию на 01.01.90 г. объем добычи угля составлял в Кузбассе 141,0 млн. т. При этом подземным способом было добыто 79,6 млн. т (56,4%) и открытым способом — 61,4 млн. т (43,6%) угля.
Суммарные потери угля при добыче были оценены в количестве 28,85 млн. т или 20,5% от объема добытого угля. Из них 22,2 млн. т (7.7,1%) относятся к углю, добытому в шахтах, и 6,6 млн. т — добытому на разрезах.
В целом по бассейну величина потерь угля при добыче в шахтах находится в пределах от 15,9 до 41,6% (в среднем 27,9%) от объема добычи и от 8,9 до 21,0% (в среднем 10,8%) — на разрезах.
О состоянии и мерах по улучшению использования и охраны недр Кузбасса неоднократно остро ставился вопрос органами Госгортехнадзора Кузнецкого округа. По его данным уровень народно-хозяйственного освоения минерального сырья в области остается крайне неудовлетворительным (11).
Шахтами и разрезами освоены месторождения и участки с лучшими по качеству марками углей и благоприятными горногеологичсскими условиями.
Наибольшая часть шахт ведет добычу на относительно небольшой глубине — 150—300 м, а разрезы на глубине 60—200 м. Лишь отдельные шахты в Анжерском, Кемеровском
II Прокопьевске-Киселевском геолого-экономических районах разрабатывают пласты ни глубине 350—700 м.
Балансовые запасы угля на учете предприятий на 01.01.90 г. по категориям А+В+С1+С2 составляют 13558 млн. т., из них запасы промышленных категорий 12812 млн. т.; кроме того, забалансовые запасы — 1392 млн. т. На долю коксующихся углей приходится около половины разведанных запасов углей категории А+В+Сь
Из перспективных районов по степени промышленной угленасыщенности и качеству углей выделяется Ерунаковский район, в недрах которого заключено свыше 12 млрд. т балансовых запасов угля промышленных категорий, в том числе 4,9 млрд. т коксующихся углей.
Анализ полноты извлечения и величины потерь углей при добыче показывает, что за последние десять лет по Кузбассу в целом потери колебались от 16,6% в 1990 г. до 20,4% в 1981 г., в среднем 17,5% в год. На отдельных участках со сложными горно-геологическими условиями (Прокопьевско-Киселевский район) потери достигали 50-52%.
При подземной добыче за последнее десятилетие потери колебались от 22,5% до 29,6% в год. При открытой добыче они были значительно ниже — от 9,1% до 10%. Эксплуатационные потери угля составили в среднем 12,5%.
По официальным отчетным данным за последние 11 лет потери по бассейну снижены с 19,4% до 16,6%, в том числе по подземным работам — с 24,3% до 22,2% и по открытым работам с 10,0% до 9,4%.
Тенденция к снижению прослеживается также в эксплуатационных потерях и по
коксующимся углям. Снижены сверхнормативные потери угля на предприятиях с 2432 тыс. т (1980 г.) до 98 тыс. т (1990 г.).
Однако фактические данные о полноте извлечения запасов углей значительно хуже.
С учетом произведенного по разным причинам списания запасов 182,4 млн. т углей коэффициент извлечения за 1979—89 гг. составил по подземным работам 65,0% (т. е. потери составили 35%). При этом потери по шахтам П. о. "Севсрокузбассуголь" составили — 56,3%; П. о. "Прокопьевскуголь"
- 37,1%; П. о. "Киселевскуголь" 33,8%. Следовательно, от одной трети до половины запасов качественных разведанных углей не извлекается, а навсегда теряется в недрах.
При нынешних технологиях разработки месторождений на перспективу уровень извлечения углей ожидается еще ниже 64,7% в целом по Кузбассу от всех балансовых запасов промышленных категорий, в том числе по шахтам 57,7%.
Следовательно, уже сегодня планируются потери угля по бассейну 35,3%, а по шахтному фонду — 42,3%.
Одна из причин больших потерь углей — оставление запасов в целиках различного назначения (жилая и промышленная застройка, транспортные магистрали, водоемы и пр.). В этом отношении на потери прямое влияние имеют вопросы землепользования, правомерности размещения различных народнохозяйственных объектов на площадях разведанных запасов углей.
Наибольшие запасы высококачественных углей законсервированы в предохранительных целиках на шахтах ПО "Киселевскуголь" — 478 млн. т, НПО "Прокопьевскгидроуголь" -
- 413 млн. т, концерна "Кузнецкуголь" — 374 млн. т, концерна "Ленинскуголь" — 275 млн. т. В концерне "Кузбассразрезуголь" таких запасов 4 млн. т.Несколько иная картина по запасам, "нецелесообразным" к отработке: в ПО "Северокузбассуголь" их 374 млн. т, "Кузнецкугле" — 341 млн. т, "Ленинскугле"
304 млн. т и "Кузбассразрезугле" только около 1 млн. т.
Расчетный уровень намечаемого извлечения запасов при подземных работах из всех балансовых запасов угля категорий А+В+С]+С2 в целом составляет только 54,4%, а с учетом забалансовых лишь 48,2%. Наиболее неблагоприятная картина в ПО "Северокузбассуголь", "Киселевскугле" и "Прокопьевскгидроугле".
Извлечение угля при подземном способе во многом регламентируется тектонической нарушенностью, мощностью и углами падения пластов. Их увеличение резко снижает полноту извлечения угля. Открытый способ менее зависим от этих горногеологических факторов и в сопоставимых условиях дает намного большее извлечение, в среднем 89,0-90,5%.
Из числа других наиболее значимых факторов, сдерживающих рост полноты извлечения угля, следует также отметить:
— отсутствие эффективных и безопасных подземных систем разработки с обрушением и закладкой выработанного пространства для условий Прокопьевско-Киселевского района. В результате плановые эксплуатационные потери угля по подземным работам на отдельных шахтах составляют: им.. Калинина — 34,6%, "Зиминка" — 33,3%, "Тырганская" — 32,4%, "Суртаиха" — 31,7%, "Тайбинская" — 30,0% и т. д.;
— недостаточную обеспеченность очистными механизированными комплексами для подземной разработки в один слой пологих пластов мощностью до 5 м. Это приводит к большим потерям угля на шахтах концерна "Кузнецкуголь", ПО "Ленинскуголь" и др. Только по шахте "Распадская" они достигают 300 тыс. т в год;
— низкое извлечение угля из "маломощных" пластов на открытых работах.
При проектировании строительства и реконструкции угледобывающих предприятий зачастую не соблюдаются требования законодательства о недрах, Единых правил охраны недр и других нормативных документов в части последовательности и полноты отработки запасов. Это имеет место практически во всех проектах на строительство отдельных участков по добыче угля действующих шахт, в ТЭРе прирезки запасов угля Конюхтинского участка шахты "Южная", в проекте на отработку запасов пойменной части на шахте "Пионерка" и
др.
В 1992 году институт "Сибгипрошахт" выпустил "Корректировку ТЭО освоения Ерунаковского угольного района Кузбасса с экологической оценкой". Проходившее до этого без необходимых проектных проработок и обоснований бессистемное освоение Ерунаковского угольного района сопровождалось неупорядоченным созданием новых угольных предприятий на неразведанных и не переданных для промышленного освоения угленосных площадях. В связи с бессистемной отработкой месторождения уже формируются зоны, в пределах которых не удается извлечь значительные запасы полезного ископаемого.
В западной части Канско-Ачинского буроугольного бассейна на территории Кемеровской области наибольшую ценность для хозяйственного освоения имеет пласт Итатский мощностью 35—40 м с запасами 46,5 млрд. т, весь пласт может отрабатываться открытым способом.
В настоящее время здесь действует два небольших разреза с объемом добычи 322 тыс. т.
На базе разведанных запасов планировалось строительство 6 разрезов с суммарной мощностью 215 млн. т добычи угля в год. Однако строительство такого количества разрезов на небольшой площади может привести к потере пахотных земель, значительной запыленности большой территории, осушению основного сельскохозяйственного района области.
Значительные потери уже добытого угля отмечаются при его транспортировке на временные склады и погрузочные комплексы.
Большинство углеобогатительных фабрик Кузбасса имеют устаревшее оборудование и технологии, давно не подвергались реконструкции и работают "на износ". В результате качество обогащения угля далеко не соответствует ни международным стандартам, ни техническим отраслевым нормам. В итоге, потери угля в отходах обогащения колеблются от 17 до 26%. Следовательно, за счет низкого качества обогащения по Кузбассу потери угля составляют около 12--15 млн. т ежегодно.