Добыча угля открытым способом

Если глубина нахождения угольного пласта составляет до ста метров – в этом случае добыча угля производится открытым способом. На сегодняшний день объем добычи угля открытым способом в общем объеме добычи угля примерно составляет 65 % и его доля предположительно увеличится за ближайшее десятилетие еще 10 %.

Горное предприятие, ведущее добычу полезных ископаемых открытым способом, называется карьером. Карьер, предназначенный для добычи угля, называется разрезом. Месторождение или его часть, разрабатываемая одним карьером, называется карьерным полем.

Добыча угля производится открытым способом (рис. 4.44) тогда, когда уголь залегает неглубоко. В таком случае первоначально производится удаление вскрыши, после чего производится буровзрывная отбойка угля. После отбойки уголь с помощью вагонов или автотехники увозится с места добычи. При производстве вскрышных работ уделяют внимание составу и величине верхнего слоя породы – при незначительной толщине и рыхлости вскрышевание можно произвести бульдозером. А вот в случае если верхний слой породы более толстый – применяются роторные экскаваторы, лопаты и драглайны. Отношение полного объема вскрышных пород в кубических метрах к промышленным запасам полезного ископаемого в тоннах, извлекаемым в пределах карьерного поля, называется коэффициентом вскрыши.

Глубина, с которой себестоимость добычи 1 т угля открытым и подземным способом становится одинаковой, называется предельной глубиной карьера. Этой глубине соответствует и предельный коэффициент вскрыши.

Технологии добычи угля открытым способом имеет ряд особенностей. Так, влияние открытого способа добычи угля на природную среду может быть весьма велико, следовательно, необходим тщательный контроль и планирование на всех стадиях разработки породы, а также правильное управление процессами.

Рассматривая добычу угля открытым способом, отметим, что для этого используются: одноковшовый экскаватор и грузовой автомобиль; драглайны; многоковшовые роторные экскаваторы и дробилки (впрочем, это редкий способ добычи открытым способом).

Рис. 4.44. Добыча угля открытым способом

Грузовые автомобили и одноковшовые экскаваторы используются довольно широко, в то же время драглайны и системы многоковшовых роторных экскаваторов применяются, преимущественно, именно для добычи угля открытым способом. Особенностью открытого способа добычи угля является применение специального оборудования и методик, позволяющих производить добычу на больших по площади территориях залежей угольной породы.

4.3.4. Переработка угля обогащение угля

Благоприятная мировая конъюнктура позволила российским угольщикам существенно увеличить объемы добычи угля. Но стратегия простого наращивания добычи не может быть приоритетной, и в дальнейшем, необходимо гармоничное сочетание количества и качества. Повышение уровня переработки, совершенствование качества продукции  это актуальная общемировая тенденция в экономике. Если рассматривать динамику добычи угля в России, то видно, что с 2000-го по 2010-й год произошел существенный рост объемов  с 258 до 318 млн т, или на 25 % (табл. 4.8). При этом переработка угля росла еще быстрее. За тот же период объем обогащения вырос на 36 %, в том числе коксующегося угля  на 12 %, энергетического  почти в два раза. 

Таблица 4.8

Динамика добычи и переработки угля по видам, млн т

	2000	2007	2008	2009	2010	2010/2000
РОССИЯ
Добыча угля, всего	257,9	316	328,8	300,6	318	1,25
Энергетического	196,9	241,2	260,1	241,5	257,9	1,31
Коксующегося	61	72,9	68,7	61,1	65,1	1,07
Переработка, всего	92,9	122,6	119,57	118,07	126,5	1,36
Переработка угля на фабриках	84,8	114	110,7	109,7	117,6	1,39
Энергетического на ОФ	26,9	41,2	43,9	48,1	52,7	1,96
Коксующегося на ОФ	57,9	72,8	66,8	61	64,9	1,12
Переработка на сортировочных установках (энергетического угля)	8,1	8,6	8,87	8,97	8,9	1,1
КУЗБАСС
Добыча угля, всего	115,1	182	184,3	181,3	185,5	1,61
Энергетического	70,1	124	128,7	127,5	135,3	1,93
Коксующегося	45	57,2	55,6	53,8	50,2	1,12
Переработка, всего	54,6	85,1	85,2	82,9	83,8	1,53
Переработка угля на фабриках	46,5	76,5	76,3	73,9	74,9	1,61
Энергетического на ОФ	1,9	19,4	27,4	26	26,1	13,74
Коксующегося на ОФ	44,6	57,1	48,9	47,9	48,8	1,09
Переработка на сортировочных установках (энергетического угля)	8,1	8,6	8,87	8,97	8,9	1,1

Стимулирующим фактором столь быстрого и масштабного развития добычи и углепереработки явился рост экспорта, объем которого из-за благоприятной мировой конъюнктуры к 2010 году превысил 100 млн тонн. Мировой рынок предъявляет жесткие требования к качеству угля (зольность 8-12 %, содержание серы менее 0,5 %, влага менее 8-9 %, калорийность свыше 6000 ккал). Тем не менее, факт остается фактом  в целом по России доля обогащения именно энергетического угля остается низкой. Если по технологическим требованиям коксующийся уголь практически полностью подвергается обогащению, то для энергетики доля обогащения составляет только 20%, что несопоставимо с мировым уровнем  70–90 % (в ЮАР и Австралии обогащается весь уголь). В Кузбассе, крупнейшем угледобывающем регионе страны, ситуация с обогащением немногим лучше, чем в других регионах. В прошлом году в среднем по России доля обогащения в общем объеме добытого угля составляла 36,4 %, в Кузбассе она находилась на уровне 40 %. При этом в регионе значительно изменилась доля обогащения энергетического угля, которая выросла с 2,7 % в 2000 г. до 25,6 % в 2010-м году (табл. 4.9).

Таблица 4.9

Обогатительные фабрики, введенные в строй в Кемеровской области

с 2000 по 2010 гг. и планируемые к вводу до 2015 года

Фабрика	Владелец-инвестор	Тип углей	Годовая производитель-ность, млн т	Год ввода
ОФ «Антоновская»	«Сибуглемет»	коксующиеся	3,0	2001
ОФ Красногорского разреза	«Южный Кузбасс»	коксующиеся	1,5	2002
ОФ «Бачатская энергетическая»	ОАО «Кузбассразрезуголь»	энергетические	2,5	2002
ОФ «Спутник»	МПО «Кузбасс»	энергетические и коксующиеся	2,4	2003
ОФ «Распадская»	«Evraz Group», менеджеры	коксующиеся	6,5 (11,5)	2005
ОФ «Междуреченская»	«Сибуглемет»	энергетические и коксующиеся	3,0	2005-2006
ОФ «Северная»	«ArcelorMittall»	коксующиеся	3.0	2006
ОФ «Листвяжная»	«Белон»	энергетические	6,0	2007
ОФ «Бачатская коксовая»	ОАО «Кузбассразрезуголь»	коксующиеся	3,0	2008
ЦОФ «Щедрухинская»	ООО «Топпром»	энергетические и коксующиеся	3,5	2009
ОФ «Каскад»	«Кузбасская топливная компания»	энергетические	2	2010
ОФ «Краснобродская коксовая»	ОАО «Кузбассразрезуголь»	коксующиеся	3,0	март 2011
ОФ разреза «Барзасское товарищество», 2-я очередь	ЗАО «Стройсервис»	энергетические	1,5	март 2011
НОВЫЕ ПРОЕКТЫ
ОФ «Матюшинская»	ЗАО «Стройсервис»	энергетические и коксующиеся	6,0	2011
ОФ «Бачатская- Энергетическая», 2-я очередь	ОАО «Кузбассразрезуголь»	энергетические	2,5	2011-2012
ОФ ш. № 12	ЗАО «Стройсервис»	коксующиеся	2,4	2013
ОФ «Сибиргинская»	«Южный Кузбасс»	энергетические и коксующиеся	8,0-12,0	2011-2013
ОФ «Бачатская энергетическая»	ОАО «Кузбассразрезуголь»	энергетические	3,0	2013-2014
ОФ Калтанского разреза	ОАО «Кузбассразрезуголь»	энергетические	3,0	2012-2013
ОФ Талдинского разреза	ОАО «Кузбассразрезуголь»	энергетические	3,0	2014-2015
2 ОФ	«Кузбасская топливная компания»	энергетические	6,5	2013
ОФ ш. Кыргайская	«Роса Кузбасса»	энергетические	3,0	2012
3 ОФ (ш. Котинская, ш. Полысаевская и Октябрьская)	СУЭК	энергетические	6,0	2015

В настоящее время переработка угля в Кемеровской области ведется на 35 обогатительных фабриках (ОФ) и 16 сортировочных установках. За первое десятилетие нового века в регионе было введено 11 ОФ, при этом с 2008 г., несмотря на кризис, заработало две фабрики. Еще две были запущены в начале 2011 года. 

Сегодня практически каждый новый проект строительства шахты или разреза в Кузбассе реализуется в связке со строительством мощностей по обогащению. В последние годы фабрики проектируются и строятся очень быстро  за 11-16 месяцев, и многие виды проектных и строительных работ выполняются параллельно. Причем проекты фабрик нового времени радикально отличаются от гигантов прошлого с их огромными площадями гидроотвалов, трубами термических сушек, большой численностью персонала и расходами электро- и теплоэнергии. Сегодня становится стандартным подход к строительству фабрик, которые могут обогащать угли как энергетических, так и коксующихся марок (технологии позволяют перерабатывать угли различной категории обогатимости и при этом получать товарную продукцию заданного качества).

Вместе с тем доля новых современных мощностей не столь велика. Так, в Кемеровской области шесть ОФ имеют срок эксплуатации оборудования более 50 лет; семь  свыше 40 лет; еще шесть  от 30 до 15 лет. Можно сказать, что около 60% основного технологического оборудования полностью выработали свой ресурс, физически и морально устарели.