1.2. Концептуальные основы и принципы принятия решений по закрытию (ликвидации) шахт

Закрытие шахт, как свидетельствует опыт различных угледобывающих стран Европы, практически всегда является болезненным процессом. Ликвидация даже одной шахты в определенных условиях может иметь разрушительный эффект для местной экономики и не только в показателях потери прямой занятости. Нередко это вызывает «эффект домино» на поставщиков, социальные структуры, который индуцирует отрицательные последствия на несколько порядков выше, чем непосредственно ликвидация угольного предприятия.

В специфических социально-экономических условиях предприятий угольной промышленности Украины, когда связи работников и членов их семей с шахтами многочисленны и весьма существенны, этот процесс проходит особенно остро.

Поэтому принятие решения о закрытии угольной шахты является весьма ответственным шагом. Оно требует серьезных обоснований не только на основе глубокого анализа горно-геологических, горнотехнических условий, серьезных экономических расчетов и оценок, но и прогноза экологических, а в условиях Украины в особенности, и социальных последствий, а также разработки реальных и эффективных превентивных мер по их смягчению.

Решение о закрытии шахты принимается как в случае полной отработки производительных пластов, когда в шахтном поле остаются только маломощные, высокозольные пласты с неустойчивыми вмещающимися породами или пласты со значительными геологическими нарушениями, что не позволяет применить высокопроизводительную технику и обеспечить высокую степень безопасности труда шахтеров, так и по причине технико-экономической несостоятельности шахты, особой убыточности, когда себестоимость добычи одной тонны угля значительно превышает цену на внутреннем рынке.

В первом случае изучаются возможности увеличения запасов шахты за счет вовлечения в работу ранее не разрабатываемых пластов, прирезки шахтного поля, полной или частичной отработки ранее оставленных предохранительных, охранных и технологических целиков угля по соответствующим технологиям, обеспечивающим рост добычи угля и снижение ее себестоимости.

На многих шахтах и в ряде районов в предохранительных, охранных целиках, нетронутых участках шахтопластов сосредоточены значительные запасы. Так, например, в шахтных полях предприятий Донецка законсервировано более 100 млн. т. угля, на шахтах ГХК «Макеевуголь» – около 90 млн.

Отработка целиков, других оставленных запасов может в большой мере послужить демпфером в процессе реструктуризации угольной промышленности Украины, снизить остроту негативных последствий закрытия шахт, частично компенсировать и перенести бремя затрат на более поздний, стабильный период экономики.

Есть здесь и другая, не менее важная сторона вопроса. Полнота извлечения угля, сокращение безвозвратных его потерь – это не только экономическая, но и социальная, и морально-нравственная проблема.

Во втором случае исследуются возможности привлечения инвестиций, получения технических кредитов для приобретения новой техники, разрабатываются проекты прогрессивных паспортов выемочных участков, концентрации горных работ, сокращения непроизводительных расходов, совершенствования структуры производства и управления и др.

Отдельно в каждом конкретном случае определяется безубыточный объем добычи угля, и оцениваются условия его достижения по производственным возможностям основных технологических звеньев шахты. При этом исследуемыми параметрами являются объем и количество добываемого угля, а факторами исследования – цена (в зависимости от качества угля), фактическая себестоимость и фактический уровень условно-постоянных расходов на рассматриваемой шахте.

Если безубыточный уровень добычи шахты не может быть обеспечен из-за невозможности прирезки запасов, оставшиеся запасы ликвидируемый шахты передают соседней, либо списывают с баланса как утратившие промышленное значение, или переводят их в категорию запасов у закрытой шахты, списывают как нецелесообразные к обработке по горно-геологическим условиям.

Но даже в том случае, когда ни один из названных путей не дает положительных результатов, окончательное, а точнее немедленное решение о закрытии конкретной шахты вряд ли оправдано. Во–первых, целесообразно изучить наличие и возможность извлечения попутных полезных компонентов в угле, а во-вторых, при определении очередности и времени закрытия шахт следует учитывать не только степень убыточности, наличие или отсутствие запасов угля, но и местоположение конкретной шахты в ряду шахт, ее гидрогеологические особенности и связи с другими шахтами, общее влияние закрываемой шахты на изменение гидрологической и экологической обстановки в регионе.

В связи с этим еще на стадии эксплуатации целесообразно вносить коррективы в подходы к решению тех вопросов, которые затем будут оказывать влияние на технологию ликвидации шахты. Речь идет о принятии технических решений, в частности, по выбору очередности отработки пластов, формированию сети горных выработок, определению параметров предохранительных, барьерных и охранных целиков и др., оценивая их влияние на развитие геомеханических и экологических процессов. Практика ликвидации шахт в Казахстане (Карагандинский бассейн) убеждает в том, что расположение барьерных целиков по пластам должно быть соосным, чтобы целики между соседними шахтами не подрабатывались очистными работами по нижележащим пластам с образованием водопроводящих трещин. То есть границы должны устанавливаться не по отдельным пластам, а по всему шахтному полю в целом. А это в реальных условиях может делать только заинтересованное лицо (организация), которому предстоит вести работы по закрытию шахты и нести полную ответственность за последствия.

Из сказанного следует, что заказчик (ПО, ГКХ), проектировщики, исполнители («Укруглереструктуризация», подрядчики) должны начинать взаимодействовать (не по форме, а по существу) заблаговременно: проектировщики участвуют в разработке планов горных работ на последнем этапе эксплуатации шахты, а компания «Укруглереструктуризация» на стадии предпроектных проработок и выполнения проектов закрытия шахт. В этой же связи практически полный отказ заказчиков от ликвидации шахт собственными силами не всегда логичен.

Видимо, следует скорректировать и отношение к потерям угля в недрах. Их увеличение может быть оправданным, если это окажет позитивное влияние на решение проблемы экологической безопасности, для чего необходимо иметь методику хотя бы укрупненной прогнозной оценки социально-экономических и экологических последствий проведения ликвидационных работ. Но проблема в том и состоит, что пока такой методики нет и в ее создании должны быть заинтересованы государственные органы, органы местного самоуправления, ученые и специалисты. Это во-первых. А во-вторых, отсутствуют разработки по нормативно-правовому, организационному, социально-экономическому, технологическому, экологическому, финансовому, информационному и кадровому обеспечению процессов широкомасштабной ликвидации нерентабельных шахт.

Таким образом, вывод о необходимости (целесообразности) закрытия шахты может быть сделан только на основе глубокого технико-экономического обоснования с учетом всех социально-экономических и экологических последствий в ближайшей и отдаленной перспективе.

И еще. Программа реструктуризации угольной промышленности должна определятся в рамках всей экономики страны как целостной системы. Такой подход может вызвать и целесообразность (в определенных объемах и на некоторый период времени) сохранения ряда шахт относительно низкого технического уровня и нерентабельных.

Видимо правы те специалисты, которые утверждают, что действующие шахты, имеющие запасы, целесообразно дорабатывать, а не закрывать. Даже «сухая» консервация шахт с последующим восстановлением их эксплуатации практически невозможна, а персонал через несколько лет можно считать потерянным для угольной промышленности.

Следует также помнить, что вместо закрываемых шахт возникает необходимость в строительстве новых. Но ведь только одна треть стоимости сооружения новых шахт (затраты на строительство шахты годовой производственной мощности 1млн. т. достигает 2млрд. грн.) расходуется на горные работы, а две трети – на коммуникации и обустройство. А на «старых» шахтах это, в основном, уже имеется.

Кроме того новые шахты надо укомплектовывать квалифицированными рабочими и ИТР.

Помимо сказанного следует иметь ввиду, что в соответствии с требованиями «Инструкции о порядке ликвидации и консервации предприятий по добыче полезных ископаемых» (в частности обеспечение безопасности, рационального использования и охраны недр), запрещается ликвидация шахты, на которой осуществлена целевая подготовка подземных горных выработок, обеспечивающая их долговременную сохранность и возможность дальнейшего эффективного использования в народном хозяйстве.

В том случае, если шахта по технико-экономическим, горно-геологи-ческим и другим причинам временно прекратила добычу угля, разрабатываются меры по обеспечению возможности приведения основных капитальных выработок и сооружений в состояние, пригодное для использования в будущем (для добычи угля или размещения в них объектов, не связанных с добычей угля).

Такие повторно используемые выработки подлежат консервации: сухой, когда имеющиеся водоотливные средства остаются в действии, или мокрой, когда работа прекращается и выработки затапливаются. В последнем случае определяются сроки продолжительности консервации без потери устойчивости подземных горных выработок, а также возможные сроки их осушения, ремонта крепи и восстановления работы подъемов, вентиляции и проведения других мероприятий. Выработки, являющиеся перспективными для размещения в них объектов, не связанных с добычей угля, подлежат сухой консервации. При сухой консервации шахты все основные выработки (стволы, квершлаги, главные откаточные выработки и выработки, пройденные в предохранительных целиках), должны периодически в сроки, предусмотренные проектом консервации, но не реже двух раз в год, тщательно осматриваться и в случае необходимости перекрепляться.

Следует особо отметить, что подземное пространство является одним из важных ресурсов страны, освоение которого позволяет хотя бы частично решить такие проблемы как сохранение земли, энергосбережение, экология.

В связи с этим актуальным сейчас является не просто избавление от неперспективных шахт, а их переориентация и функционирование в новом качестве за счет использования имеющегося георесурса – сети капитальных и подготовительных выработок.

Использованию поземных пространств закрываемых шахт уделяется большое внимание во многих странах мира. Анализ опыта использования подземных пространств показывает, что этот вид хозяйственной деятельности имеет устойчивые тенденции к расширению объемов внедрения. Но из многочисленных примеров вторичного использования выработок видно, что в основном это выработки большого сечения, расположенные в крепких породах на небольших глубинах, при отработке сравнительно мощных пластов камерами.

В Украине, где пласты в основном малой мощности и имеют большую глубину залегания, а системы разработки предусматривают сплошную выемку с обрушением кровли, вторичного использования выработок практически нет.

Однако это вовсе не значит, что перспективы в этом направлении отсутствуют. По этому поводу уже сейчас имеется немало предложений специалистов.

Одно из них – на закрываемых шахтах, в частности Центрального района Донбасса, смонтировать пиковые резервные подземные гидроаккумулирующие электростанции. Принцип их работы прост. Два подземных резервуара с водой (верхний и нижний бьефы) расположены на разных горизонтах. В период минимальной нагрузки насосная установка станции перекачивает воду из нижнего бьефа в верхний, происходит ее заряжание гравитационной энергией; при максимальной нагрузке (например, в вечернее время) вода перепускается по водоводу в специальной выработке сверху вниз и станция работает как обычная электростанция.

Таким образом достигается выравнивание переменной части графика потребления электроэнергии.

Подземная гидроаккумулирующая станция в отличие от наземной не требует специальной площадки, негативно не влияет на окружающую среду. При этом сохраняется часть шахтного фонда и рабочих мест.

Несколько отличается предложение о строительстве миниэнергокомплексов на закрытых шахтах. Сущность работы подземного комплекса заключается в том, что во время ветреной погоды запас потенциальной энергии можно осуществить путем перекачки шахтной воды насосами центрального водоотлива на верхние горизонты, а затем (при необходимости получение электроэнергии) можно сбрасывать шахтные воды через подземные мини ГРЭС.

Потухшие породные отвалы – это готовые нулевые циклы под агрегатные ветроэлектрические установки. Их рационально располагать на передвижных платформах для перемещения по периметру террас при изменении направления ветра. Среднегодовая скорость ветра в большинстве районов Донбасса больше экономического порога целесообразности строительства ветроэлектроустановок (6 м/с).

Существует и другие предложение и разработки специалистов, в частности, подземная ветроэнергетика. Источником ветровой энергии для подземных ветроэлектрических установок может быть шахтная депрессия, создаваемая главной вентиляционной установкой, или естественная тяга. В поддерживаемых выработках закрываемых шахт сооружается каскад ветроэлектрических установок. Агрегаты непосредственно преобразуют энергию воздушного потока в механическую, которая трансформируется в электрическую.

Представляет интерес размещение гидроэлектростанций в выработках угольных шахт в целях покрытия пиковых нагрузок в энергосистеме и поддержания уровня подземных вод в допустимых пределах.

Для этого надо создать насосы главного водоотлива обратимыми по типу гидротурбин на гидроаккумулирующих электростанциях. Предлагается такая схема работы водоотливной установки. В период минимальных нагрузок она функционирует в насосном режиме, откачивая шахтную воду на поверхность в пруд-отстойник. Когда наступает максимум нагрузки, насосы не отключаются, а переходят в гидротурбинный режим. Их двигатели работают в режиме генерирования электроэнергии. Насос-турбина вращается под действием напора воды из пруда-отстойника на поверхности шахты. Для реализации этого надо увеличить емкость водосборника и заменить насосы с двигателями обратимой гидротурбиной с электрической машиной, способной работать в режиме двигателя и генератора.

Одно из направлений использования подземных пространств – размещение в шахтах твердых бытовых отходов (ТБО).

Известно, что в развитых странах давно уже переходят на термическую переработку ТБО на мусорозжигающих заводах или путем пиролиза. В Дании сжигают 80% ТБО, в Японии – 72%, в Швейцарии – 100%.

Однако при сжигании отходов образуется 30% шлаков и около 5% зольного остатка, требующих для своего размещения специальных полигонов.

Но ведь мелкофракционные шлаки от термического обезвреживания ТБО по своим свойствам аналогичны мелкокусковатым породам, что позволяет использовать существующее транспортное и закладочное оборудование для размещение шлаков в подземном пространстве.

На первом этапе для сжигания ТБО могут быть использованы шахтные котельные. Поверхностный комплекс переоборудуется для приема ТБО.

Размещение в подземном пространстве не переработанных ТБО исключается как по санитарно-гигиеническим соображениям, так и по техническим причинам (подземно-транспортное оборудование не приспособлено для перемещения влажных не отсортированных материалов).