автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.22, диссертация на тему:Развитие топливно-энергетического комплекса Республики Коми на основе современных технологий организации производства

На правах рукописи

АЗИМОВ Рахим Азизбоевич

РАЗВИТИЕ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО

КОМПЛЕКСА РЕСПУБЛИКИ КОМИ НА ОСНОВЕ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА

Специальность 05.02.22 - Организация производства

(в горной промышленности)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2004

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете).

Научный консультант— доктор технических наук, профессор

Владимир Стефанович Литвиненко

Официальные оппоненты:

доктор экономических наук, профессор

Вадим Евсеевич Сомов,

доктор экономических наук, профессор

Александр Алексеевич Ильинский,

доктор технических наук, профессор

Семен Саулович Резниченко

Ведущее предприятие—Институт социально-экономических и энергетических проблем Севера Коми Научного центра Уральского отделения Российской академии наук.

Защита диссертации состоится 14 апреля 2004 г. в 13 ч 15 мин на заседании диссертационного совета Д 212.224.09 в Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете) по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, дом 2, ауд. №1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института.

Автореферат разослан 11 марта 2004 г.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ ^^

диссертационного совета

д.т.н., профессор , (^М Э.И.БОГУСЛАВСКИЙ

Актуальность работы

Северные территории России, как в азиатской, так и в европейской её частях - настоящие кладовые недр, в которых суровая природа хранит драгоценные камни и руды, уголь и сланец, горнохимическое сырье и строительные материалы. Кольский полуостров и Мурманская область, Коми Республика и Северный Урал - регионы, богатейшие по ассортименту и запасам полезных ископаемых. Республика Коми в этом ряду отличается не только занимаемой площадью, составляющей более 400тыс.км2, но и наличием на этой территории нескольких природно-климатических зон, разветвленной сетью водных путей, одной из первых северных железнодорожных магистралей, широким разнообразием растительного покрова с богатейшими лесными массивами и торфяниками, охотничьими угодьями и рыбными нерестилищами.

Будущее Республики Коми связано с освоением её недр, общий минерально-сырьевой потенциал которых около 7 трлн. долларов США, что в свою очередь, требует значительного увеличения производства энергии, как электрической, так и тепловой. Расход энергии на добычу 1 т нефти составляет около 150-200 квт-ч, титана - 120 кВт-ч, меди - 40 кВтч, угля - 40-70 кВт-ч, строительных материалов - 0,05-0,5 кВт-ч.

Организация производства на каждом горнодобывающем и перерабатывающем предприятии связана с энергетическим комплексом. Их объединение в единый организм - холдинг, или другую взаимосвязанную структуру, обеспечивает высокую рентабельность обоих производств.

Актуальность этой проблемы вызвала в последние годы значительный интерес к ней исследователей, среди которых академики К.Н. Трубецкой и Н.Н. Мельников, члены-корреспонденты Ю.Н. Малышев и Л.А. Пучков, доктора наук М.И. Щадов, B.C. Литвиненко, Ю.А. Спиридонов, С.Л. Климов, В.К.Рыбкин, Г.И. Козовой, В.П. Казимиров, В.И. Экгардт, А.А. Бенин и др.

Ими рассмотрены социальные, экономические, технологические и технические аспекты конкретных производств и сфер деятельности, создана база для оценки и выработки концептуальных положений

стратегии развития и организации производства в горных отраслях и энергетике. На этой основе необходимо изучить проблему организации производства в горно-добывающих отраслях во взаимосвязи с энергетическим комплексом, позволяющей рационально и эффективно осваивать новые перспективные месторождения, развивать целые районы Республики, внедрять современные методы организации, технологии, структурирования и интеграции предприятий.

По существу такая работа должна представлять собой целевую долгосрочную программу действий, базирующуся на экспериментальном материале и исследованиях, дающих возможность обоснованного принятия важных организационно-технических решений при планировании развития минерально-сырьевого и топливно-энергетического секторов экономики Республики Коми.

Цель работы - создание сбалансированной перспективной структуры организации производства по добыче полезных ископаемых и производству энергии в регионах Республики Коми.

Задачи исследований:

1. Анализ развития минерально-сырьевого и топливно-энергетического комплексов Республики Коми.

2. Оценка эффективности и перспектив освоения месторождений полезных ископаемых в различных районах Республики Коми.

3. Исследование энергетических потребностей при добыче полезных ископаемых с различными формами организации производства.

4. Обоснование перспективных методов организации производства при добыче твердых полезных ископаемых в условиях северных регионов.

5. Исследование рациональных технологий комплексного использования ресурсов месторождений и отходов производства.

6. Экономическая оценка использования различных видов топлива и интеграции топливно-энергетических и горнодобывающих производств по территориальному признаку.

Идея работы — рациональное использование местных и попутных топливных ресурсов целесообразно реализовать на основе интеграции топливно-энергетического и минерально-сырьевого региональных комплексов.

Методы исследований включали анализ и обзор результатов исследований в данной области, построение аналитических моделей, натурные и лабораторные исследования, методы системного анализа, опытно-промышленные и промышленные испытания.

Защищаемые научные положения:

1. Богатства недр Коми Республики в условиях их трудно -доступности, различной степени освоенности территории и развития инфраструктуры, рационально добывать с учетом перспективности районов, оцениваемой по предложенным объективным показателям, включающим: природные и энергетические ресурсы, транспортную сеть, трудовые ресурсы, а также соотношение ценности получаемой продукции и энергозатрат на её производство.

2. Формы организации производства при добыче полезных ископаемых определяют общие и удельные затраты энергии (электрической и тепловой) в зависимости от вида полезного ископаемого и условий его залегания, уровня механизации производства, методов освоения месторождения и технологии ведения работ.

3. Основными принципами рациональной организации производства по добыче минеральных ресурсов на территории Республики Коми являются: комплексность использования запасов месторождений, получение ликвидных конечных продуктов, максимальное привлечение местных топливно-энергетических ресурсов на основе интегрированных организационных структур.

4. Извлечение газа при разработке угольных месторождений Печорского бассейна позволит сохранить сложившийся топливно-энергетический баланс Республики и полноту извлечения ресурсов, достигаемую также максимальным снижением потерь угля в целиках за счет предложенных технологических схем извлечения на основе геомеханических моделей напряженно-деформированного состояния массива.

5. Перспективной основой организации производства местных топливных ресурсов на базе традиционных и низкокалорийных твердых горючих ископаемых являются наукоемкие химические технологии ректификации и пиролиза, а также модульные линии брикетирования, обеспечивающие получение газообразных, жидких и твердых топлив. Экологоэкономическая оценка эффективности их

сжигания может быть выполнена по предлагаемой методике с учетом интеграции добывающих и энергопроизводящих производств в единую структуру.

Достоверность научных положений и результатов подтверждается положительной опытной проверкой основных выводов и рекомендаций, согласованностью теоретических расчетов и экспериментальных исследований, положительным результатом промышленных испытаний и внедрения технологий и организационных решений, статистическими данными производственной деятельности фирм, объединений и отраслей Республики Коми.

Научная новизна:

♦ созданы методические основы рациональной организации производства при добыче и переработке топливно-энергетических ресурсов;

♦ установлены зависимости энергозатрат от вида добываемого ресурса, способов добычи и организации производства; выявлены рациональные пути и способы использования местных топливно-энергетических ресурсов на основе современных технологий добычи и переработки сырья;

♦ определены прогнозные зависимости экономических результатов добычи и получения энергии на основе использования различных видов топливных ресурсов; обоснованы рациональные параметры технологий извлечения твердых, жидких и газообразных топливно-энергетических ресурсов и организации производства на базе интегрированных компаний;

установлены взаимосвязи газодинамических и геодинамических процессов в недрах при добыче угля и газа угольных месторождений.

Практическое значение работы: разработана стратегия освоения минерально-сырьевых ресурсов Республики Коми и отдельных её районов;

♦ обосновано районирование территории Республики Коми по организационно-технологическим и материально-ресурсным признакам, обеспечивающим планирование освоения минерально-сырьевых и топливно-энергетических ресурсов;

♦ разработаны новые технологии и организации конкретных производств в сфере извлечения и использования твердых, жидких и газообразных топливно-энергетических ресурсов;

созданы методики оценки и прогноза изменения экономических показателей производства энергии на основе различных энергоносителей;

♦ оценена конкурентоспособность и определены области рационального использования местных топливно-энергетических ресурсов.

Реализация работы: рекомендации по перспективным методам и формам организации производств по добыче минерально-сырьевых и топливно-энергетических ресурсов используются правительственными структурами, внедрены объединениями Республики Коми, фирмой «Концерн ЛЕМО» и другими предприятиями. Они применяются при проектировании технологий на угольных шахтах, нефтяных, газовых и лесоперерабатывающих предприятиях и в учебном процессе при чтении ряда технологических дисциплин в СПГГИ(ТУ).

Апробация работы проводилась на: совещаниях, технических и ученых советах федерального, республиканского и отраслевого уровней;

♦ международной конференции «Город в Заполярье и окружающая среда» - Нарьян-Мар - Воркута, 1997 г.;

Коми республиканских конференциях «Человек на Севере в XXI веке, Воркута - Сыктывкар, 1999, 2000,2001,2002 гг.; . «Неделе горняка» МГГУ, Москва, 2000, 2001, 2002 гг.;

♦ «Круглых столах» и конференциях СПГТИ(ТУ), СПб, 19972003 гг.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 23 работы, в том числе 4 монографии, 2 учебных пособия.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 разделов, заключения, списка литературы из 154 наименований, содержит 380 страниц машинописного текста, 147 таблиц, 96 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Богатства недр Коми Республики в условиях их труднодоступное™, различной степени освоенности территории и развития инфраструктуры, рационально добывать с учетом перспективности районов, оцениваемой по предложенным объективным показателям, включающим: природные и энергетические ресурсы, транспортную сеть, трудовые ресурсы, а также соотношение ценности получаемой продукции и энергозатрат на её производство.

Определяющим критерием районирования территории, в целом, обычно является экономический, характеризующий соотношение затратной и доходной частей бюджета. Так, в региональном масштабе Российской Федерации, выделяют регионы - «доноры» и «потребители». Другим экономическим критерием общего характера является хозяйственная специализация региона, например, «текстильный край», «хлебная житница» и т.д.

Еще более узкой специализацией района может быть превалирующий вид деятельности населения или градообразующего предприятия (сланцевский район, заводской район, металлургический район и т.д.).

Ни один из предложенных ранее вариантов районирования не соответствует административному делению территории (17 единиц), деля ее на 15 (С.Г. Караченцев, Ю.А. Спиридонов), 11 (В.К. Рыбкин) или 6 (В.К. Рыбкин) частей.

Представляется целесообразным вариант районирования, учитывающий основополагающие источники формировать бюджета Республики и перспективы ее дальнейшего развития. Главным направлением является промышленное производство, базирующееся на природных богатствах Республики, основными из которых являются минерально-сырьевые ресурсы и лес.

Валовая ценность минерально-сырьевого потенциала в недрах, определенная по различным методикам, колеблется от 0,5 до 3,0 и 11,07 трлн. долларов. Ресурсная база основных видов полезных ископаемых отличается сравнительно высокой разведанностью.

В настоящее время промышленность Республики Коми представлена более чем 30 отраслями (табл. 1). На ее долю приходится свыше

50 % всей валовой продукции народного хозяйства Республики. При этом сырьевые отрасли дают более 70 % всей промышленной продукции Республики.

Таблица 1

Структура промышленности Республики Коми _по объему продукции, % __

Отрасли 1990 г. 1995 г. 2000 г.

Промышленность 100,0 100,0 100,0

Электроэнергетика 5,1 16,4 8,3

Топливная промышленность 35,3 46,3 64,2

В том числе:

Нефтедобывающая 9,7 13,5 48,3

Нефтеперерабатывающая 5,7 4,7 1,9

Газовая 3,1 4,2 1,7

Угольная 16,8 23,9 12,3

Машиностроение и металлообработка. 8,0 2,9 0,9

Лесная, деревообрабатывающая, целлюлозно-бумажная промышленность 30,0 21,3 20,4

В том числе:

Лесозаготовительная 14,5 5,8 3,4

Деревообрабатывающая 6,5 2,9 3,1

Целлюлозно-бумажная 9,0 12,6 13,9

Промышленность строительных материалов 6,2 4,2 1,3

Легкая промышленность 6,4 1,5 1,4

Пищевая промышленность 6,4 5,6 2,8

Мукомольно-крупяная и комбикормовая промышленность 1,5 0,3 0,1

Развитие и эффективное функционирование добывающих и перерабатывающих отраслей зависит от энергетики, так как ее доля в себестоимости продукции, при современных технологиях добычи и переработки минерального и лесного сырья достигает 25-30 %.

Таким образом, районирование территории Республики Коми должно базироваться на взаимосвязанных структурных элементах: ресурсном, включающем полезные ископаемые различных видов (топливно-энергетические, рудные и нерудные, строительные),

биоресурсы (лес, торф), сельскохозяйственные и пищевые (рыболовство, оленеводство и т.д.); энергетическом (действующие энергопредприятия и потенциально возможные районы для их планирования) и транспортном (имеющиеся транспортные сети и перспективно планируемые). При этом может быть сохранена сложившаяся структура административного районирования территории.

Наличие и «мощность» каждого из составляющих элементов «холдинга», объединяемого территориально и, главное, экономически в единую систему управляемого хозяйственного механизма позволяет ранжировать районы, определять привлекательность и очередность их развития, как и инвестирования капитала.

Наиболее привлекательными, естественно, являются районы, имеющие значительные разведенные запасы ценных полезных ископаемых и ресурсов, суммарная ценность которых равна обладающие собственной топливно-энергетической базой, способной обеспечить ежегодное «срабатывание» валовой ценности в размере Ц, с затратами, равными Э„. Сбалансированность «срабатывания» валовой ценности ресурсов района должна обеспечиваться также транспортными средствами, наличие и пропускная способность которых оцениваются величиной Т„. Собственно затраты производства на добычу и первичную переработку ресурсов, исключая Э„, равные

налоговые выплаты в бюджет и остаточная прибыль вместе с другими затратными статьями позволяют судить о реальной «стоимости» СВ=(Н„ и ДП„) и перспективности района, оцениваемой временем эффективной эксплуатации ресурсов.

Распределение энергопроизводителей по территории Республики Коми, как и центров освоения минеральных и лесных ресурсов является неравномерным (табл. 2).

Таблица 2

Структура и показатели производства энергии _в Республике Коми (2000 г.)_

Производители Выработка электроэнергии, млн. кВт. ч Производство тепловой энергии, тыс. Гкал

Электроэнергия

АЭК «Комиэнерго» 114 779

Воркутинская ТЭЦ-2 1296 1279

Воркутинская ТЭЦ-1 59 620

Интинская ТЭЦ 1562 442

Сосногорская ТЭЦ 23,6 -

ДАО РАО «ЕЭС России» 2992 420

Печорская ГРЭС 1771 3850

ОАО «Сыктывкарский» 64,4 -

ВСЕГО (с прочими) 7889 7390

Тепловая энергия

ЦВК и котельные - 6871

Децентрализованные источники 4750

ВСЕГО 19011

Предлагаемая методика количественной оценки потенциала района на основе бизнеспланирования комплексного использования природных ресурсов территории и недр с учетом освоения территории, энергоснабжения производств и транспортирования продукции и материалов позволяет научно обосновать этапность освоения территории, укрупненно оценить экономические результаты и наметить стратегию развития региона.

При этом районы, имеющие развитую промышленную инфраструктуру, обладающие собственной энергетической базой и транспортной сетью, многопрофильные по освоенным, или перспективным для освоения природным ресурсам, могут быть отнесены к 1-ой категории (рангу). Их затратная часть в бюджете будет сводиться лишь к поддержанию, модернизации или расширению сложившейся инфраструктуры.

Районы, уступающие первым по каким-либо признакам (мо-нопрофильность или «бедность» ресурсов, привлеченные энергоресурсы, недостаточно развитая транспортная сеть и т.д.) следует отнести к П-ой категории (рангу), требующей привлечения инвестиций с относительно быстрым возвратом и получением прибыли.

Районы, потенциально обладающие значительными объемами ценных минерально-сырьевых, лесных и других природных ресурсов с различными условиями освоения (энергетика, транспорт, трудовые ресурсы) могут быть, в зависимости от размеров инвестиций и их возвратом, отнесены к Ш-ей, ^-ой или ^ой категории (рангу). Форма рейтинговой оценки, по наличию критериальных признаков, приведена в табл. 3, конкретные значения отдельных показателей которой оцениваются бизнеспланами.

В настоящее время превалирующими для Республики Коми по валовой стоимости ресурсами являются минерально-сырьевые и лесные. Валовая стоимость последних может быть оценена, исходя из объема ресурсов и стоимости 1 м3 древесины.

При оценке потенциала минерально-сырьевых ресурсов района может иметь значение степень их разведанности, определяющая, с одной стороны, уровень риска вложений, с другой, возможные дополнительные, неучтенные «эффекты территории». Так, северная часть территории Республики разведана более основательно (8 административных районов), в то время как южная (9 административных районов), разведана

12

значительно хуже и представляет в настоящее время лесосельскохозяй-ственную провинцию.

2. Формы организации производства при добыче полезных ископаемых определяют общие п удельные затраты энергии (электрической и тепловой) в зависимости от вида полезного ископаемого и условий его залегания, уровня механизации производства, методов освоения месторождения и технологии ведения работ.

Структура минерально-сырьевого комплекса Республики Коми четко разделяется на три составляющие: топливно-энергетическую, горно-рудную и минерально-строительную.

Разведанность отдельных видов полезных ископаемых колеблется в широких пределах, от 57 % - титановые руды и 45,7 % - нефти, до 8% - угля и 2 % сланца, что объясняется значительными масштабами ресурсов (уголь) или их малой востребованностью (горючие сланцы).

Топливно-энергетические ресурсы (ТЭР) включают уголь, горючий сланец, торф, нефть, газ и конденсат. В определенной степени, учитывая опыт скандинавских стран, Германии и Ленинградской области, к твердым ТЭР, кроме угля, горючего сланца и торфа, можно отнести древесину. Территориальное распределение твердых ТЭР по территории Республики Коми оказывается достаточно равномерным, а по масштабам древесное топливо сопоставимо с углем. Учтенные запасы древесины составляют 2,8 млрд. м3 , а энергетических углей Печорского бассейна 11 млрд. т. Первые являются возобновляемым ресурсом, в то время как вторые - невозобновляемым, что, практически, говорит о равенстве их потенциала, как ТЭР. При этом надо учесть, что на территории Республики Коми находится менее 50 % общих геологических ресурсов углей (167,6 млрд. т), а другая их часть (173,6 млрд. т) расположена в Ненецком автономном округе.

Длительная эксплуатация крупных нефтяных и газовых месторождений привела к падающему режиму добычи на них, а освоение новых, средних и малых по запасам не может обеспечить повышение масштабов добычи, равно как и гарантировать высокую рентабельность разработки почти 50 %месторождений. В дополнение к этому увеличивается доля трудноизвлекаемых запасов (до 40% в остаточных извлекаемых запасах), высоковязких, сернистых, пара-

финистых нефтей, что требует повышенных затрат и внедрения передовых технологий добычи и переработки. Многие крупные месторождения нефти (Южно-Хыльчуюское, им. Титова, им. Требса, То-равейское, Наульское) находятся на слабоосвоенных территориях, требует дополнительных инвестиций, что сдерживает их освоение.

К 2005 г. планируется основной объем добычи нефти получить на Усинском, Возейском и Верхневозейском месторождениях, а также на Кыртаельском, Ярегском и Восточно-Сотчемьюском и 30 новых месторождениях, среди которых наиболее перспективны Южно-Лыжское, Южно-Тереховское, Сандивейское и Южно-Ошское.

Добыча газа планируется на четырех действующих месторождениях: Вуктыльском, Западно-Соплесском, Печоро-Кожвинском и Югидском, а также Печоргородском, Югид-Соплесском и двух газоконденсатных месторождениях: Василковском и Лаявожском.

Прогноз развития топливно-энергетического комплекса, свидетельствует о возможности стабильного роста добычи всех видов топливных ресурсов с сохранением соотношения уголь: жидкие и газообразные ресурсы на равном уровне. Добыча нефти планируется на уровне 16,5 млн. т, газа 2,9-5,9 млрд. м3, угля 35 млн. т. Общий объем добычи составит около 51-55 млн. т у.т., что в 1,5 раза выше, чем в 2000 году.

Современный период развития горнодобывающих отраслей характеризуется достаточно стабильной работой предприятий ТЭК и началом активного освоения рудных и нерудных полезных ископаемых. Отмеченные тенденции развития горнодобывающих отраслей Республики Коми связаны с наличием в ее недрах значительных ресурсов ценного минерального сырья, возможностью замещения потерь его источников в странах Ближнего зарубежья, конкурентоспособностью на мировом рынке и необходимостью развития региона для повышения социальной защищенности населения

Характерным при добыче руд и строительных материалов, также как горючих полезных ископаемых, является зависимость себестоимости единицы продукции от масштабов производства.

По расчетам ожидаемое изменение эксплуатационных затрат на 1 т добытой руды на проектируемых рудниках Среднего и Верх-не-Вольского Южного Тимана, где планируется открытая и подзем-

ная разработка, в значительной мере определяется производственной мощностью предприятия. Ожидаемые в перспективе объемы производства и экономические показатели приведены в табл. 4.

Таблица 4

Полезные ископаемые Объект Производимая продукция Единица измер. Объем производимой продукции Стоимость производимой продукции, млн. руб/год Количество рабочих мест, чел.

Средне-Тиманский бокситовый рудник Боксит млн.т 5,0 600 300

Боксит Глиноземный комплекс Глинозем тыс. т 1200 7200 2300

Алюминиевый завод Алюминиевые чушки, прокат и др. тыс. т 600 34500 3900

Титан Ярегский горнохимический комбинат Титановый концентрат, титановые пигменты, лигатура тыс. т 250 6200 1700

Барит Хойлипский ГОК Баритовый концентрат тыс.т 100 350 150

Марганцевые руды ОАО «Марганец Коми», Парнок-ское месторождение Концентрат марганцевых руд тыс. т 50 250 120

Золото Россыпное месторождение «Таврота» Золото кг 500 160 200

Месторождение «Апькесвож» Золото кг 5000 1600 500

Кварц ЗАО «Кожим- ское РДП» месторождение «Желанное» Кварцевое сырье тыс. т 30 300 200

Полезные ископаемые Объект Производимая продукция Единица измер. Объем производимой продукции Стоимость производимой продукции, млн. руб/год Количество рабочих мест, чел.

Кварцевые пески Месторождение «Чернокурка» Концентрат песка тыс. т 150 50 100

Соль Сереговский сользавод Пищевая соль «Экстра» тыс. т 360 600 550

Хромить; Юньягинское месторождение Хромитовая руда кусковая тыс. т 100 150 100

Медь Молюдвожское месторождение Концентрат медной руды тыс. т 50 2000 1000

ВСЕГО млрд. руб. 52,2 11100

Таким образом, развитие регионов топливно-энергетической и горнорудной отрасли, тесно связанных между собою, могут претерпеть значительные негативные изменения при сложившейся структуре организации производства в Республике Коми, обладающей значительными ресурсами минерального сырья.

Освоение новых месторождений сопряжено с необходимостью обеспечения предприятий и соответствующей им инфраструктуры энергией для выполнения основных и вспомогательных функций. К последним относятся технологические процессы производства по добыче, переработке и транспорту продукции, а также обеспечению жизнедеятельности работников. При этом основными являются два вида энергии - электрическая и тепловая. Прочие виды -механическая, химическая, пневматическая и т.д. обычно носят вспомогательный характер. По данным И.А. Тангаева, около 10% всей вырабатываемой в стране электроэнергии расходуется только на добычу, дробление и измельчение полезных ископаемых.

В общей структуре энергопотребления горнодобывающего объекта (предприятие, объединение и т.д.) можно выделить часть, непосредственно относящуюся к освоению месторождения, или его части, а также сопутствующую этому, как необходимую для нормального функционирования системы, часто являющейся градообразующей. Минимальным уровнем ее является энергопотребление

вахтового поселения временного типа, обеспечение которого энергией включает до 90% производственные нужды и 10% и менее — бытовые. Первым приближением к этому уровню могут служить затраты энергии на добычу полезного ископаемого в АО «Татнефть» (табл. 5), где энергетическая составляющая в общей структуре затрат на добычу нефти и газа составляет 50% и более.

Таблица 5

Структура затрат энергии в АО «Татнефть» за 1996 г.

№ Статья расхода электроэнергии Эгод, млн. кВтч %

1. На добычу нефти 3508,19 77,94

2. На отпуск теплоэнергии 34,02 0,75

3. На сбор и транспорт газа 20,00 0,44

4. На переработку газа 220,63 4,9

5. Эксплуатационное оборудование 167,64 3,72

Разведочное бурение 0,68 0,02

7. Перекачка воды 413,18 9,18

8. Прочее производственное потребление 135,00 3,0

9. Коммунально-бытовое потребление 2,1 0,05

10. Всего 4499,34 100,0

11. В том числе производственное потребление 4497,24

Средний расход электроэнергии на добычу 1 т нефти по данному объединению составляет около 144 кВтч, что соответствует данным и по другим источникам, где он даже выше (160-190 кВтч).

При развитии инфраструктуры поселении, окружающих предприятия по добыче полезных ископаемых (поселки и города), соответственно, растут непроизводительные затраты энергии, как для жизнеобеспечения непосредственных участников процесса добычи, так и сопутствующие им (жизнеобеспечение членов семей, интеллектуальные потребности и т.д.).

Расход энергии на добычу полезных ископаемых определяется условиями месторождений (географические, горно-геологические, хозяйственно-организационные и т.д.), а также организацией производства и расходования энергии, экономией ее на различных этапах технологического процесса, доля которых для каждого из добываемых видов сырья различна, как и для даже однотипных производств.

Средний удельный расход электроэнергии на 1 тонну добытой и переработанной руды по основным железорудным карьерам России в конце XX столетия составлял 44-45 кВтч/т и 125-126 кВт-ч на 1 тонну полученного концентрата. При добыче около 220 млн. т руды в год железорудные ГОКи только на добычу и обогащение руды затрачивают около 1-1010кВт-ч электроэнергии, а при переработке ее в концентрат в 2,5 раза больше. Себестоимость технологических процессов добычи и обогащения руды по прямым затратам составляет 7,5-10 долл. США на 1 тонну, с учетом вспомогательных процессов (10 %) 9-11 долл. США/т.

Затраты энергии на получение продукта зависят от способа добычи (подземный, открытый) и переработки руды. При этом энергоемкость технологических процессов может быть охарактеризована следующими данными по рудным месторождениям (кВт-ч/т). Добыча без обогащения

1 .Открытые работы, крепкая руда 9-15

2. Подземные работы, крепкая руда 39-120

Обогащение крепкой руды

1. Измельчение до - 100 меш., флотация 48-75

2. Измельчение до - 120 меш., флотация или

магнитная сепарация 75-110

Разработка аллювиальных россыпей

(драгирование или гидравлическая разработка, обогащение гравитационное, магнитная очистка, электросепарация) 3-12

Доля затрат на энергию в цене 1 т металла на предприятиях США колеблется от 5,5 % (медь) до 7-8 % (цинк, свинец) и до 16,5 % (никель) и 36,5 % (алюминий).

Затраты электроэнергии и тепловой энергии при добыче угля зависят также от условий и способа добычи. На открытых работах они существенно ниже, чем на подземных. Так, при добыче угля открытым способом, удельный расход энергии находится на уровне 2,5-4 кВтч/т, а для шахт Подмосковного бассейна он составлял в среднем, 22-23, Кузбасса -25-30 кВтч/т. Удельный расход тепла на подогрев воздуха, подаваемого в шахты, составлял 0,04 Гкал/т, а общий расход топлива по шахте -500 тыс. т у.тУгод.

Для укрупненной оценки потребления и производства различных видов энергии в регионах и стране широко используется балансовый метод, принципы которого изложены в руководящих документах, а конкретное воплощение отражено в целом ряде публикаций (A.M. Мос-тепанов, О.А Мисевра, М.И. Щадов и др.).

По мнению специалистов и стратегическому сценарию развития энергетики страны душевое энергопотребление будет существенно повышаться в ближайшие годы, а энергоемкость производимой продукции снижается, приближаясь к уровню развитых стран мира. Характерным примером регионального характера является Восточная Сибирь, где проживает около 9 млн. человек (6,1 % от всего населения), производится на 158,6 трлн. руб. валового внутреннего продукта (6,6 %), более 140 млрд. кВт.ч электрической энергии (16,1 %), 135,8 млн. Гкал тепловой (8,9 %), добывается около 80 млн. т угля (28,5 %) и перерабатывается 12,9 млн. т нефти (7,5 %). Основными угледобывающими регионами являются Красноярский край (40,1 млн. т), Иркутская (14,9 млн. т) и Читинская (13,2 млн. т) области.

Регион занимает первое место в России по продукции цветной металлургии (32% от общей продукции района) и второе место по продукции лесопромышленного комплекса (9 %). Основными производителями и потребителями энергии, как и горнодобывающими, являются Красноярский край и Иркутская область, на долю которых приходится около 90 % ТЭР при примерно равном распределении между ними. В них доля потребления электроэнергии на добычу угля не достигнет даже 1 % от общего потребления, что соответствует его доле в общем валовом внутреннем продукте.

Если в Красноярском крае и Иркутской области преобладает добыча угля открытым способом, то в Кузбассе (Кемеровская область) подземный и открытый способы практически равноценны. По осреднен-ным данным о удельных затратах электроэнергии на добычу угля в Кузбассе равным 35 кВтч/т более 10 % общего потребления ее приходится на эту статью затрат (2,8-4,9 млрд. кВт-ч), что также соответствует доле производимого валового внутреннего продукта региона.

Ещё более показательна связь энергопотребления с добычей полезного ископаемого в изолированном городе, где горное производ-

ство является градообразующим, например, в городе Воркута, основу экономики которого составляют шахты объединения ОАО «Воркута-уголь», добывающие более 6 млн. т угля в год (6,1811 млн. тонн в 2002 году). Общий объем электроэнергии, произведенный станциями и котельными в 2002 году составил 1212723 МВт-ч, тепловой энергии -4144700 Гкал (табл. 6).

Таблица 6

Производство электрической и тепловой энергии _в г. Воркуте за 2002 год_

Вид топлива, предприятие Расход топлива, тысяч тонн Объем произведенной продукции

Электроэнергии, тыс. кВт-ч Теплоэнергии, Гкал

Уголь

ТЭЦ-1 220,0 85840,0 778100

ТЭЦ-2 843,0 1126883,0 1300000

Котельные ОАО «Воркутауголь» 152,0 - 612900

Коммунхоз 6,0 - 20300

Всего уголь 1221,0 1212723,0 2711300

Мазут <

ЦВК 128,0 - 915000

Котельные ОАО «Воркутауголь» 6,4 - 51500

Коммунхоз 25,4 - 181500

Всего мазут 159,8 - 1148000

Каптируемый метан

Шахты ОАО «Воркутауголь» («Заполярная», «Воркутинская», «Северная», «Комсомольская») 39,5* - 285400

ИТОГО: 1212723,0 4144700

Около 35 % электроэнергии было потреблено шахтами ОАО «Воркутауголь» и 10 % вспомогательными предприятиями, т.е. в общем балансе потребления электроэнергии доля объединения составила около 45 %. Потребление тепловой энергии шахтами соста-

вило около 23 %, вспомогательными производствами 11 %, в общем балансе около 34 %.

Более детально можно рассмотреть топливно-энергетический баланс единичной, достаточно изолированной шахты с сопутствующими ей социально-бытовыми подразделениями. В условиях Воркуты ею является шахта «Воргашорская», расположенная изолированно от города, с прилегающим к ней поселком Воргашор. Шахта добывает около 3,2 млн. т угля в год, потребляет, с поселком, более 110000 МВт-ч электроэнергии и 182 тыс. Гкал тепловой энергии (табл. 7), из которых 181,27 тыс. Гкал выработано собственной котельной.

Таблица 7

Потребление электрической и тепловой энергии _ОАО «Шахта Воргашорская»_

Потребление электроэнергии, тыс. КВТ'Ч

Потребление тепловой энергии, тыс. Гкал

Всего..................................111917

Потреблено...........................111305

в том числе:

электродвигателями............110113

электроаппаратами..................150

освещение производственных

помещений...............................117

нужды электростанций.............308

потери в сетях.........................617

отпущено на сторону...............612

в том числе:

освещение поселке.................. 72

прочие нужды поселка.............143

строительству...........................45

транспорту............................312

сельскому хозяйству.................40

Всего............................181,88

в том числе:

производственно-технические

цели.............................181,27

отопление поселка...........0,61

Энергозатраты на добычу 1 тонны угля по ОАО «Воркутауголь» составляют около 70 кВгч, по ОАО «Шахта Воргашорская» 32 кВт-ч. Соответственно, затраты тепла составляют 0,2 Гкал/т и 0,5 Гкал/т.

Потребление электроэнергии на душу населения по г. Воркуте составляет около 9 тыс. кВт-ч, что более чем на 30 % превышает среднее по стране, но является правомерным для северного региона. Потребление электроэнергии на душу населения в поселке «Воргашор-ский» несколько ниже и составляет 7-8 тыс. кВтч, что объясняется минимизацией непроизводительных затрат энергии и переносом их части на «базовый» город - Воркуту, т.е. становится близким к вахтовому методу освоения ресурсов. В данных условиях последний был бы близок к 25 тыс. кВт-ч на душу населения. По ОАО «Воркутауголь» его значение близко к 14 тыс. кВт-ч надушу (работающего) населения.

В сравнении со средними показателями по России в республике Коми на душу населения производится больше в 1,2 раза электроэнергии и в 1,7 раз тепловой энергии, конечное потребление энергоресурсов почти в 1,5 раз выше, что связано с северными климатическими условиями и высоким удельным весом топливных отраслей в экономике республики.

Анализ энергетики республики и топливно-энергетического баланса свидетельствуют о том, что совершенствование структуры ТЭБ связано со следующими изменениями:

♦ развитие горнорудных производств в северных районах республики (глиноземно-алюминиевого комплекса);

вовлечение в энергетику попутного газа нефтяных и угольных месторождений;

♦ освоение новых участков разрабатываемых угольных месторождений (Воргашорское) и перспективных (Сейдинское) с применением высокоэффективных методов организации производства; развитие в республике различных типов малых ТЭЦ с высокой долей выработки электроэнергии на тепловом потреблении;

♦ использование местных ресурсов топлива, в том числе древесных отходов в районах лесоразработок для комбинированной выработки энергии, в негазифицированных районах - современных дизельных установок с комбинированным производством электрической и тепловой энергии, в том числе в системах энергоснабжения сельских районов - возобновляемых энергоресурсов (малых ГЭС и ВЭУ);

3. Основными принципами рациональной организации производства по добыче минеральных ресурсов на территории Республики Коми являются: комплексность использования запасов месторождений, получение ликвидных конечных продуктов, максимальное привлечение местных топливно-энергетических ресурсов на основе интегрированных организационных структур.

Повышение качества добываемых твердых горючих полезных ископаемых, полнота и комплексность их использования могут не только обеспечить сбалансированность топливно-энергетического баланса Республики Коми и плавный переход к стабильному состоянию энергетики, но и снизить удельные затраты на получение конечной продукции - электрической и тепловой энергии.

В зависимости от дальности доставки угля стоимость единицы массы условного топлива (1 ту.т.) растет пропорционально удельному объему и выравнивается для низкосортных, но дешевых углей с более сортными на расстоянии транспортировки около 1000 км. При большем расстоянии доставки стоимость 1 т у.т. сортных углей становится существенно ниже (на 20 % при расстоянии 2500 км).

Затраты на перевозку 1 т угля Сф в зависимости от расстояния изменяются по близким к линейным зависимостям. При транспортировании до 500 км стоимость Сф (рубДткм)) изменяется в ф у н к ц и/^к а к

При /тр>500 км величина Стр определяется по зависимости

= од-о.ооооз 1тр

Повышение качества добытого угля может быть обеспечено двумя путями:

1. рациональной организацией добычи и транспортировки полезного ископаемого с предварительным обогащением его в подземных выработках;

2. организацией специализированного производства по облагораживанию добытого полезного ископаемого в шахтных и групповых цехах и фабриках.

Выполненные исследования и анализ литературных данных позволяет рекомендовать для реализации первого направления комплекс мероприятий (рис. 1).

Рис. 1. Классификация мероприятий по управлению засорением угля в длинных очистных забоях и

конвейерной сети шахт

Для перспективных шахт ОАО «Воркутауголь» реализация технических решений А-1 и А-2 позволит снизить зольность выдаваемой из шахты горной массы на 15-20 %.

Реализация технических решений А-3 позволяет снизить зольность горной массы из очистных работ по пласту «Мощный» на 4%; по пласту «Тройной» на 12-14%; по пластам «Четвертый» и «Пятый» - на 20 %.

Принимая во внимание существенное влияние пород ложной кровли на повышение зольности горной массы (4-20 %), идея селективной их выемки с закладкой заслуживает серьезного внимания научно-исследовательских организаций и разработчиков механизированных комплексов.

Реализация идеи селективной выемки в проходческих забоях позволяет снизить зольность добываемых углей в пересчете на пластовую и эксплуатационную зольность соответственно:

• по пласту «Тройной» - на 3,0-3,5 % и 2,0-2,5 %;

• по пласту «Четвертый» - на 5,0-7,5 % и 3,5-5,5 %;

• по пласту «Пятый» - на 7,5-12,0 % и 5,5-8,6 %.

Анализ применения технических решений (А-4) по предварительному «сухому» подземному обогащению крупных классов горной массы показал, что отделение пород класса > 50 мм позволяет снизить зольность горной массы из очистных работ в среднем на 1,5-2,0 %.

К числу наиболее эффективных мероприятий по снижению зольности горной массы относятся мероприятия, предусматривающие исключение разработки некачественных запасов (подгруппа Б-1). Их реализация позволяет в условиях перспективных шахт уменьшить зольность на выходе из шахты до 28-35 %.

Повышение показателей качества добываемых углей в условиях практически повсеместного развития ложной кровли рабочих пластов Рудницкой подсвиты Воркутского месторождения может быть достигнуто при внедрении организационно-экономических мероприятий Б-2, предусматривающих совершенствование систем планирования, учета и взаиморасчетов за уголь на уровне рабочих бригад. Анализ опыта работы различных бригад показал, что при соответствующей культуре про-

изводства снижение зольности за счет уменьшения объемоd присекае-мых пород ложной кровли может достигать 3-5 % и более.

Повышением качества горной массы достигается также совершенствованием существующих транспортных сетей шахт с адаптацией их к селективно-порционному транспортированию угля и пород, поступающих из очистных и подготовительных забоев, включая участки ремонта и восстановления горных выработок, участки горнокапитальных работ, а также участки обогащения при внедрении предварительного «сухого» обогащения путем отделения крупных классов пустых пород. Эффективность этих мероприятий (В1-1) соизмерима с эффективностью мероприятий подгрупп А-1 и А-2.

Еще более значительными являются внедрения эффективной переработки угля после модернизации Центральной и других обогатительных фабрик в ОАО «Воркутауголь». Ввод в эксплуатацию в 1993 г ЦОФ "Печорская" позволил закрыть малоэффективные ОФ на шахтах "Заполярная", "Октябрьская", "Комсомольская", направив угли этих шахт на ЦОФ "Печорская". При этом зольность концентрата с 10,3 % в 1994 г уменьшилась до 8,3 в 2002 г.

Анализ распределения топливно-энергетических ресурсов при их переработке, транспортировке и потреблении позволяет сделать вывод о необходимости повышения эффективности использования ТЭР по следующим направлениям:

♦ замена неэффективных видов топлива;

♦ повышение эффективности переработки энергоресурсов;

♦ снижение потерь при транспортировке;

♦ эффективность использования топлива и энергии у потребителя;

♦ снижение энергоемкости продукции.

Решение о планомерном снижении потребления газа для нужд российских электростанций и возвращении к традиционным видам топлива: углю, торфу, на потребление которых изначально и проектировались многие электростанции, является рациональным, и уже реализуется в ряде регионов страны. Для России и, особенно, Республики Коми торф становится реальной альтернативой традиционному топливу - углю, газу и мазуту. Его запасы с относительно равномерным распространением по территории республики в пересчете на воздушно-сухое со-

стояние составляют около 12 млрд. т, что позволит при коэффициенте извлечения 0,2 с учетом категории запасов и рациональной технологии переработки получить около 1,2 млрд. ту.т.

Широкое внедрение механизации добычи, транспорта и переработки торфа позволяет сделать этот вид топлива конкурентоспособным в сравнении с традиционными видами, о чем свидетельствуют исследования СБ. Мякова, которым доказано, что при росте цен на природный газ в 2003 и 2005 годах соответственно в 2,5 и 1,4 раза, а также сокращения лимитов его потребления топливная составляющая на газе может достичь 263 руб./Гкал. Это сравнимо с кусковым (259 руб./Гкал) и фрезерным (269 руб./Гкал) торфом и значительно ниже угля - 452 руб./Гкал и мазута - 469 руб./Гкал.

Не меньшее практическое значение для ТЭР Республики представляет разработка месторождений горючих сланцев. Наиболее дорогой и трудоемкий способ добычи горючих сланцев - подземный, на Ленинградском и Кашпирском месторождениях России позволил разработать рациональную технологию и исследовать возможности глубокой переработки сланцев для получения высоколиквидных продуктов и возможности комплексного использования практически всей добываемой горной массы.

Возможности комплексного использования минерально-сырьевых ресурсов при добыче и переработке сланца, а также объемов выработанного пространства шахт были исследованы и показали высокую эколого-экономическую эффективность предложенных способов. При этом, особую актуальность с позиций экологии и энергосбережения приобретает уникальный опыт использования выработанного пространства шахт неглубокого заложения (до 100 м) для аккумулирования атмосферного тепла и подогрева воздуха в зимний период. Этот способ, исследованный, широко применяемый на всех сланцевых шахтах России и Эстонии, официально разрешенный Госгортехнадзором России, позволяет полностью отказаться от традиционных видов топлива и вовлечь в теплоснабжение природные и вторичные ресурсы.

Расчетный анализ показывает, что с участка выработанного пространства площадью 600x360 м2 в зимний период года может

быть осуществлено стабильное извлечение низкопотенциального теплоносителя с температурой 6-8°С. При этом его количество будет составлять 40-50 м3/с.

Таким образом, комплексный подход к добыче переработке минеральных ресурсов на месторождениях Республики Коми, получение конкурентоспособной продукции за счет повышения качества ее первичной переработки с максимальным привлечением местных топливно-энергетических ресурсов, в том числе, отходов производства, создание соответствующих вертикально-интегрированных организационных структур позволит уже в ближайшем будущем создать дополнительные рабочие места, в том числе, для коренного населения Республики Коми и обеспечить финансовую и энергетическую ее безопасность.

4. Извлечение газа при разработке угольных месторождений Печорского бассейна позволит сохранить сложившийся топливно-энергетический баланс Республики и.полноту извлечения ресурсов, достигаемую также максимальным снижением потерь угля в целиках за счет предложенных технологических схем извлечения на основе геомеханических моделей напряженно-деформированного состояния массива.

Важным направлением и резервом топливно-энергетических ресурсов Республики Коми, частично уже прошедшим апробацию, является извлечение и использование попутного газа. Приоритетным при этом является газ угольных месторождений, что подтверждает положительный мировой опыт, а также исследования и практические результаты российских ученых.

Результаты оценки ресурсов метана, заключенного в угольных пластах до глубины 1800 м, позволяют рассматривать Печорский бассейн как крупный источник нетрадиционного углеводородного сырья - метана угольных пластов. Для сохранения конкурентоспособности России в целом, и Республики Коми, в частности, на внутреннем и внешнем рынках необходимо повышение эффективности использования энергоресурсов и снижение потерь при их производстве, транспортировке, потреблении.

Исследования свойств отдельных слоев породного массива, вмещающего основные разрабатываемые угольные пласты Воркутского месторождения, позволяют сформировать сводный литологический разрез угленосной толщи, оценить запасы газа и фильтрационные характеристики отдельностей, а также их зависимость от времени и технологических характеристик, необходимые для оценки фильтрации газа в выработанное пространство пластов и дегазационные скважины.

Горно-геомеханическая модель массива, разработанная на основе метода разрывных смещений, позволяет выполнить оценку его геомеханических параметров в пространственно-временной нестационарной постановке с учетом их взаимовлияния - синергетики, оценить поле компоненты деформаций исследуемых областей в процессе разработки пласта, прогнозировать газоотдачу толщи надрабатываемых и подрабатываемых пород и служить базовыми данными для конструирования эффективных схем дегазации с максимальным извлечением запасов газа.

При определении геометрических параметров дегазации, в отличие от существующих методик, целесообразно для рассматриваемых технологических условий включить параметр, характеризующий выявленную под выработанным пространством зональность изменения в надработанном массиве механических (А 0) и коллекторских (АКср) свойств пород.

Такая зональность в функции аргументов (АО) и (АКср) определится некоторым показателем где параметр, из-

меняющийся, например, для междупластья Пц-м^ в диапазоне от ~(0.5-5-0,6) до ~(2,5н-2,7). Данный показатель не постоянен в процессе отработки пласта, т.е. является пространственно-временной характеристикой изменчивости геомехано-газодинамических свойств надрабатываемого массива. Очевидно, что в рассмотренных выше "зонах" развития ВП он будет меняться адекватно изменениям параметра "п".

Модернизируя и используя в соответствии со спецификой предлагаемого подхода известные зависимости, например, при-

ведённые в "Руководстве по дегазации угольных шахт", для определения геометрических параметров дегазации надработанной пластом "пц" толщи, т.е. параметр л и н а дегазацион-

ной скважины) "Реке" (угол наклона скважины к горизонту), "у" (угол "смещения" скважины в пространстве) получим: lt « 85 м; h* 118 м; р, ~ 22°; р2 ~ 35° и у, » 60°; у2 ~ 32° и т.д. Вариант дегазационной схемы для рассмотренных выше "зон" ("первая", "вторая", "третья": см. выше), развития ВП в пространстве-времени и соответствующей надработки междупластья "пц+п7" приведён на рисунке 2.

Дебиты (сверх "фоновых" для рассматриваемых частей МГП) определяются по разработанной методике и для скважин №№ 1 и 2 соответственно составят: ~ 1,0 mj/muh и Q<t>(2) ~ 1,7 м3/мин.

По фактору "влияния надработки" (соответственно изменениям параметров ) указанными скважинами массив должен дегазироваться на глубины: ~ 30 ми ~60 м ("первая", "вторая" зоны), т.е. метанозабор должен быть осуществлён соответственно по "пачкам" пластов (пропластков): "пю, п9, ng" и "то, Пд, п8, п7".

Во временном аспекте подключение рассматриваемых скважин (с позиции ПБ и комплексного извлечения энергоносителей) должно быть осуществлено к моменту начала процесса выемки угля в лаве, но не позже ~ 10 суток после такового. Их отключение от дегазационной сети целесообразно выполнить после отработки выемочного столба.

Бурение кустов скважин производится с учётом радиуса их "фильтрационного" влияния (R).

Приведённые характеристики для Qt^u), отражающие превышение дебита скважин над "фоновыми" их значениями (т.е. значениями, полученными без учёта пространственно-временного фактора забора скважинами "СНГ из надработанной толщи), отвечают их бурению с радиусом влияния (R) равным 25+30 м.

Рис. 2. Вариант дегазационной схемы для надрабатываемого междупластья (ПЦ-П7) (пологое залегание пласта "Пп", нисходящий порядок отработки

столбов).

Изложенные методические подходы и выполненные частные их приложения позволяют сформировать основные принципы построения типовых схем комплексного (высокобезопасного) извлечения энергоресурсов в характерных условиях Печорского бассейна.

Для Печорского бассейна (например, Воркутского, Воргашор-ского и других месторождений) наиболее важным становится решение задач, связанных с рациональным использованием имеющихся основных фондов, а, соответственно, и с улучшением технико-экономических показателей угледобычи. Одним из основных направлений решения этой проблемы является рациональное использование

уже вскрытых и подготовленных запасов, что обеспечит снижение потерь на действующих предприятиях. Последнее адекватно увеличению срока их службы и соответственному снижению инвестиционных вложений в добычу угля.

Проведённый анализ показывает, что одним из основных направлений совершенствования технологических показателей угледобычи - полноты извлечения запасов при минимальных дополнительных затратах в условиях действующих горизонтов шахты "Воргашорская" - является минимизация потерь угля в целиках, образующихся в "неудобных" частях выемочных тектонических блоков и у подготовительных выработок в том числе и общешахтного назначения, с использованием основного выемочного оборудования очистных забоев и оборудования для проходки подготовительных выработок.

В рамках реализации специальных технологических решений это достигается за счёт: увеличения или уменьшения длины очистного забоя; совместной отработки целиков с выемкой угля в лаве; нарезки весьма коротких, соизмеримых с длиной очистного забоя столбов или столбов с длиной лавы 30-г50 м и протяженностью столба свыше м; отработки целиков как самостоятельного выемочного столба.

Особую группу способов снижения потерь в охранных целиках, образуемых "на торцах" выемочных участков, у подготовительных выработок, выемочных блоков и тектонических нарушений составляют мероприятия по доведению их ширины до нормативных параметров.

Обобщение результатов анализа горно-технических (и горногеологических) условий отработки горизонтов шахтного поля позволяет выделить по признакам возможного полного или частичного их извлечения три основные группы целиков, а именно: крупные целики с балансовым запасом угля более ~ 100-;-150 тыс.т, средние целики с запасами до малые с запасами менее

~ 50 тыс.т. К крупным целикам следует отнести и запасы отдельных частей шахтного поля, планируемые к отработке с использованием основного технологического оборудования лав при их длине, близкой к оптимальной по техническим факторам, но с длиной выемоч-

ных участков менее 300 м в плане и их размерам (габаритам), предопределяющим технологичность их погашения. Характерные типы целиков схематически приведены на рисунке 3.

Рис. 3. Характерные системы целиков шахты "Воргашорская": а - крупные целики правильной и квазиправильной формы; б - средние целики правильной и квазиправильной формы; в - средние и малые целики правильной и квазиправильной формы

Анализ существующих схем и технологий очистных работ пластовых месторождений применительно к проблемам доизвлече-ния угля на месторождениях Печорского бассейна и, в частности, для характерных горно-геологических и горно-технических условий Воргашорского месторождения позволяет предложить рациональ-

33 I РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ

I БИБЛИОТЕКА

I СПегервург

< 03 ТОО иг

ные схемы отработки запасов технологических целиков и некондиционных по мощности участков шахтного поля.

Крупные охранные целики правильной и квазиправильной формы в плане могут отрабатываться с применением традиционных схем подготовки выемочного участках использованием основного очистного оборудования длинных очистных забоев.

Для отработки охранных целиков, классификационно относимых по размерам и конфигурации к средним, правильной или квазиправильной формы, могут использоваться технологические схемы, основанные на элементах камерной и камерно-столовой систем разработки.

Технологические схемы доизвлечения запасов угля, базирующиеся на элементах камерных систем разработки, имеют множество вариантов по размещению и ориентации камер относительно стартовой выработки и стартовой выработки относительно транспортных и вентиляционных выработок общешахтного назначения. Технологические схемы содержат элементы гибких технологий в части параметров подготовки и отработки выемочных участков и могут быть использованы для доизвлечения запасов, как "больших", так и "малых" целиков правильной и квазиправильной формы.

Отработка "малых" целиков квазиправильной формы может осуществляться по схемам камерной системы разработки с параметрами, исключающими разрушение междукамерных целиков, т.е. при условии достаточной изоляции зоны выемки от выработанного пространства за счёт разгружающего эффекта барьерных целиков.

Отдельного рассмотрения требует вопрос отработки охранных целиков у дизъюнктивных нарушений. Отработка таких целиков осложняется необходимостью ведения работ в ослабленных горных породах, возможностью и непредсказуемостью проявлений экранирующего эффекта плоскости сместителя. В тоже время для их частичной отработки возможно использование известных технологических схем ведения очистных работ без присутствия людей в очистном забое с применением бурошнековой выемки.

5. Перспективной основой организации производства местных топливных ресурсов на базе традиционных и низкокалорийных твердых горючих ископаемых являются наукоемкие химические технологии ректификации и пиролиза, а также модульные линии брикетирования, обеспечивающие получение газообразных, жидких и твердых топлив. Экологоэкономиче-ская оценка эффективности их сжигания может быть выполнена по предлагаемой методике с учетом интеграции добывающих и энергопроизводящих производств в единую структуру.

Существенная экономия средств на предприятиях Республики достигается переработкой углеводородного сырья непосредственно в промысловых условиях. Необходимость приближения переработки части углеводородного сырья к местам его добычи, подготовки и транспорта связана с существенными затратами на доставку горюче-смазочных материалов на эти объекты, рисками нарушения технологического процесса в сложных климатических (погодных) условиях доставки, снижением объемов и затрат на транспорт сырой нефти по трубопроводам.

Наиболее перспективны для этой цели малогабаритные установки для подготовки, первичной и вторичной переработки жидкого углеводородного сырья, в основном, по топливному методу, которые позволяют получать моторные бензины, дизельное топливо, керосин и котельное топливо - мазут. В установках может быть предусмотрен блок получения битумного вяжущего, химреагентов и технологических жидкостей.

В настоящее время опробованы в лабораторно-стендовых и промышленных условиях ряд установок, различающихся по производительности, получаемой продукции, виду энергоносителя, числу модульных блоков и возможности их дальнейшего наращивания.

В установке "Компаунд" принята наиболее простая схема первичной и вторичной переработки (рис. 4), что обеспечивает ее низкую стоимость и высокую эксплуатационную надежность. При этом предусматривается последовательная отгонка компонентов при стабилизации фракционного состава сырья и извлечение светлых фракций. Для каждой фракции предусматриваются индивидуальные ректифика-

ционная и конденсационная колонны. Это позволяет существенно снизить высоту колонн и установки в целом, расширяет возможности модульно-блочной компоновки установки.

Технологии с использованием малогабаритных установок, естественно, не являются альтернативой заводской нефтепереработке углеводородного сырья. Обеспечивая переработку 15-40 тысяч тонн нефти или газоконденсата, что является оптимальным особенно для удаленных северных районов, они позволяют получать в сутки до 10-20 тонн бензина А-76, до 5 тонн бензина А-92, 15-25 тонн зимнего и летнего сортов дизельного топлива, 5-10 тонн керосина и 20-50 тонн мазута и битумного вяжущего. При необходимости переработки большего количества сырья, практически не увеличивая монтажную площадь, можно собрать установку из нескольких блоков ректификационных и конденсационных колонн, т.е. увеличить ее производительность в 5-6 раз, что является преимуществом НПУ типа "Компаунд" перед другими установками.

г——————

О« не .»в....... I

—дут I

I <5.......|'.1""1.........А I

I I | мжуми |

Рис. 4. Схема переработки углеводородного сырья малогабаритными установками

Р1, Р2 - блоки ректификации; Х/О - узлы компаундирования, химической обработки; ТК - блок термического крекинга; КК - приставка каталитического крекинга; О - блок окисления.

он

Материальное климатическое исполнение установки обеспечивает ее работоспособность при относительной влажности до 100 %, а также при наличии осадков (дождь, снег, туман) при температуре окружающего воздуха от -60 до 37° С и от -40 до 37° С (два варианта материального исполнения).

Другой разновидностью альтернативных источников тепла являются резиносодержащие отходы, к числу которых относятся изношенные автомобильные шины, составляющие относительно небольшую долю (1-2 %) от общего количества неутилизированных твердых отходов горного производства. Вовлечение их в производственный цикл даёт возможность использования ценных веществ, получение которых из природного сырья весьма дорого, трудоемко и зачастую экологически небезопасно. Объективными предпосылками использования данного вида отходов являются: необходимость сохранения природно-ресурсного потенциала; замена первичных ресурсов вторичными; значительный экономический потенциал, заключённый во вторичных ресурсах.

В результате работ по улучшению технологических, экологических и экономических параметров процесса утилизации покрышек, проводимых с 1996 до 2002 год в Ярославском НИИ «Техугле-род» совместно с Санкт-Петербургским государственным горным институтом и Тульским государственным университетом был разработан процесс, обладающий рядом неоспоримых достоинств.

В результате переработки шинной резины возможно получение продукции высокого качества: активный уголь - 24,51 %; пластификатор резиновых смесей - 37,14 %; металлический лом - 8,36 %.

В разработанном процессе все побочные продукты и отходы производства полностью утилизируются в собственном производственном цикле.

Использование большинства твердых отходов в их естественном состоянии зачастую невозможно из-за несоответствия параметров (класс крупности, разнородность качественного состава, влажность и др.) технологическим условиям переработки. Рациональным способом подготовки таких отходов к глубокой переработки, особенно в условиях разбросанности объектов их накопле-

ния, признан метод окускования способом брикетирования. Брикетирование практически всех видов твердых горючих материалов, в том числе отходов переработки древесины, в настоящее время может производиться в стандартных гидравлических, штемпельных, ротационных и экструзионных прессах с применением разнообразных связующих материалов и без них. Разнородные по классу крупности компоненты шихты, в основном древесные отходы, дополнительно измельчаются в специальных дезинтеграторах (измельчителях). Измельченная масса обладает адгезионными свойствами и легко уплотняется. Для обеспечения условий формования в измельченную массу добавляется расчетное количество связующего материала, например, жидкого лигносульфоната. Изготовленные брикеты обладают плотной структурой, гладкой внешней поверхностью и прочностью достаточной для транспортирования "навалом".

Выполненный анализ энергозатрат на формообразование в различных условиях брикетирования позволил определить рациональный метод и основные технологические приемы прессования экструдированием. В этом случае обеспечивается эффективность приложения усилия формования, более низкая энергоемкость и отсутствие необходимости в управлении процессом формования путем создания условий в конечной точке хода плунжера при одноосном сжатии для релаксации напряжений.

Особенностью таких технологических комплексов является их модульность, позволяющая, направленно составлять технологический процесс из отдельных (самостоятельных) решений и придающих ему тот или иной законченный вид (рис. 5).

Получаемые при экструдировании топливные брикеты (табл. 8) и пеллеты жаростойки, пригодны для сжигания в слоевых топочных устройствах.

Таблица 8

Результаты анализа брикетов из древесного опила со связующим

компонентом - донными шламами (1,2 %

Параметр Рабочее топливо Сухое топливо

Массовая доля влаги, % 20,8 -

Зольность, Аг, % 12,0 14,9

Низшая теплота сгорания, С2,, МДж/кг 15,580 22,780

Массовая доля общей серы, Б, % 1,08 1,4

Содержание водорода, Н, % 7,7 9,7

Плотность, р = 1,21 г/смЗ

При использовании технологии окускования шламов в шнеко-решетчатом агрегате конструкции М.Э. Купершмидга себестоимость производства брикетов заметно уменьшится и будет равной 2,5-3$ USA. Суть предлагаемой технологии заключается в следующем.

Угольная мелочь (шлам, штыб, отсев) с влажностью 10-12% до-измельчается до класса -13 мм. Подготовленная по гранулометрическому составу шихта подается в расходный бункер и с помощью питателя перемещается в шнеко-решетчатый агрегат (ШРА). В приемную воронку этого агрегата подается активное тонкодисперсное связующее в сухом порошкообразном или жидкотекучем состоянии.

В ШРА шихта тщательно смешиваетсяв двух последовательно расположенных камерах, а после третьей через решетчатую перегородку экструдируются сырые брикеты неправильной (близкой к цилиндрической) формы, отрезаемые вращающимся ножом.

Сырые брикеты высушиваются до 4-6 % остаточной влажности и термоупрочняются в ленточной сушильной установке при температуре 100-150° С. Готовые брикеты транспортируют в расходную емкость и пакуют в бумажные или полиэтиленовые мешки.

Полученные брикеты имеют параметры соответствующие брикетам, произведенным по традиционной для Воркуты технологии.

Для сжигания тонкодисперсных угольных и сланцевых отходов в топочных устройствах с подвижными колосниками целесообразно окускование мелочи на тарельчатых грануляторах. В этом случае гранулы "катаются" до размера 13-15 мм в поперечнике. Большие размеры нерентабельны с точки зрения затрат энергии и времени изготовления.

Во всех представленных технологиях возможен комбинированный состав шихты со сланцевой мелочью. Это используется для снижения влажности шихты и десульфурации угольной мелочи за счет связывания всех видов серы и перевода ее в зольный остаток.

Учитывая специфику твердых горючих отходов, в том числе резиновых, экономическая оценка предотвращенного экологического ущерба определяется в зависимости от следующих факторов, влияющих на величину предотвращаемого на территории субъекта Российской Федерации экологического ущерба:

- объемы использованных, обезвреженных отходов, не поступивших на размещение, а также снижение объемов размещенных отходов в результате их вовлечения в хозяйственную деятельность;

- снижение площадей земель под несанкционированными свалками;

- уменьшение площадей деградированных земель.

Общая величина предотвращенного ущерба (У„Р) от ухудшения и разрушения почв и земель в рассматриваемом районе за отчетный период времени определяется суммированием всех видов предотвращенных ущербов:

у П =у П у П * пр. * пр.о т пр.с

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации на основании выполненных автором исследований разработаны теоретические положения, совокупность которых можно квалифицировать, как научные обоснования технических, технологических и организационных решений актуальной для северных регионов России проблемы создания сбалансированной структуры производств по добыче полезных ископаемых и необходимой для этого энергии с максимальным и эффективным использованием местных твердых, жидких и газообразных топливных ресурсов.

Результаты исследований позволяют сделать следующие выводы.

1. Существенные различия природных условий, уровня развития и степени освоения отдельных частей Республики Коми, их ресурсной базы позволяют использовать рейтинговую форму районирования территории на основе бизнеспланирования комплексного использования природных ресурсов территории и недр, с учетом её освоения, энергоснабжения производств, транспортирования продукции и материалов для обоснования этапности освоения территорий, оценки экономических результатов и стратегии развития региона.

2. При освоении новых месторождений полезных ископаемых необходимо учитывать их возрастающие, по мере увеличения мощности и развития инфраструктуры, потребности в электрической и тепловой энергии, зависящие от вида (категории) добываемого полезного ископаемого, способа разработки и организации производства, численности работающих и населения, изменяющихся от тысяч кВт-ч на тонну конечной продукции (драгоценные камни и металлы) до десятков (металлы цветные), единиц (черные металлы и горнохимическое сырье) и долей единиц (строительные материалы).

3. Основными стратегическими направлениями стабилизации энергетики и повышения эффективности использования традиционных видов топлива: газа, угля и нефтепродуктов, являются повышение качества продукции, комплексное использование ресурсов месторождений, снижение потерь в недрах, максимально возможное

сокращение «плеч доставки» от производителя к потребителю.

Повышение качества добываемого на шахтах угля может быть достигнуто на базе рациональной организации добычи и предварительного обогащения его в подземных выработках различными способами, классифицируемыми по уровню материальных затрат как перспективные, выполнимые и легко осуществимые, а также на базе организации специализированного централизованного производства на поверхности шахт, о чем свидетельствует опыт и исследования, проведенные на шахтах Печорского бассейна.

4. Анализ потерь угля в недрах при подземной разработке на примере шахт Печорского бассейна, их классификация по геометрии и объемам, а также геомеханическим признакам и технологиям ведения горных работ позволяют рекомендовать технологические схемы доизвлечения запасов длинными и короткими очистными забоями в зависимости от группирования признаков (5 групп) и определить по разработанным методикам максимально допустимую степень извлечения, а также вид и параметры крепи, в соответствии с типовой блок-схемой.

5. Важнейшим резервом получения замещающего топлива для основного вида ТЭР Республики Коми - газа (67% в балансе) является попутный метан угольных месторождений, прогнозные ресурсы которого в Печорском бассейне около 2000 млрд.м3 и перспективны для добычи в его северо-восточной части, где можно выделить собственно крупные газовые месторождения: Воркутское, Усинское, Воргашорское, Хальмерьюсское и Пай-Хойское.

Значительный объем выполненных исследований и опыт практического использования метана для получения тепловой энергии на шахтах ОАО «Воркутауголь» позволяет рекомендовать производственную программу с созданием специализированного акционерного общества, задачами которого будут организация работ по дегазации пластов, сбор и выдача метано-воздушной смеси на поверхность, утилизация и реализация полученной продукции. Результатом деятельности будет использование более 500 млн.м3 метана в год и получение экономического эффекта до 1 млрд.руб.

6. Опыт использования горючих сланцев и торфа в Ленин-

градской области свидетельствует о целесообразности его широкого распространения на территории Республики Коми с применением современной технологии производства и получением широкого ассортимента конечных ликвидных продуктов переработки, в том числе пиролизной технологии, прошедшей длительные промышленные испытания в Эстонии, способной обеспечить энергопроизводителей высококачественным топливом с существенным снижением нагрузки на окружающую среду и утилизацией горючих отходов многих производств.

Многолетними исследованиями авторского коллектива СПГГИ(ТУ) установлены закономерности формирования структуры топливных брикетов, разработана технология производства и модульные системы переработки горючих, углеродсодержащих твердых отходов угольной, сланцевой, торфяной и лесной отраслей с получением облагороженного продукта для печного, котельного и других способов получения тепловой энергии, конкурентоспособного с традиционными топливно-энергетическими ресурсами, особенно в условиях местного производства энергии.

7. В промысловых условиях добычи жидкого углеводородного топлива целесообразна организация производства по его частичной переработке и получению моторных бензинов, дизельного топлива, керосина и мазута с применением малогабаритных установок модульного типа («Компаунд» и др.) на основе предложенной технологической схемы и разработанной методики выбора основных параметров производства мощностью от 10 до 500 тыс. т в год (по перерабатываемому сырью).

8. Анализ тенденций изменения мировых и российских цен на первичные энергоносители, перспективы развития топливно-энергетических секторов экономики свидетельствуют о закономерном росте цен на все виды энергоносителей с определенной цикличностью процессов в рамках оптимистического и пессимистического сценариев и позволяют сделать научно обоснованный прогноз цен на вырабатываемую тепловую и электрическую энергию.

Разработанный алгоритм и методика экономической оценки затрат на выработку тепловой энергии в районных котельных позво-

ляют прогнозировать, с учетом цен на первичное сырье, перспективы использования различных видов топлива, в том числе конкурентоспособность органического топлива (древесных отходов) с газом и снижение конкурентоспособности ряда других топлив (торф, сланец, уголь, мазут).

9. Одним из потенциально перспективных направлений организации промышленного производства в Республике Коми, обоснованным на примере ряда топливно-энергетических предприятий, является интеграция добывающих и энергопроизводящих производств, обеспечивающая получение дополнительной прибыли, разработанная методика определения которой проверена на примере энергоугольной компании «Рязань ТЭК» и составила более 600 млн.руб.

Основные положения и научные результаты опубликованы автором в следующих работах:

1. Закономерности изменения угленосности Сейдинского месторождения Печорского угольного бассейна. Горный информационно-аналитический бюллетень. М, МГГУ, 2003, № 6, с.68-69 (соавтор Григорченко П.А.).

2. Рациональное использование топливно-энергетических ресурсов Ленинградской области. СПб, Записки горного института, 2003, Т. 154, с.205-208 (соавтор Бенин А.А.).

3. Воздействие газовой промышленности на окружающую среду. СПб, Записки горного института, Т. 146, 1998, с. 173-175.

4. Экология и безопасность труда в условиях Севера. СПб, Записки горного института, Т. 149, 1999, с.76-79 (соавторы Шувалов Ю.В., Бурлаков С.Д., Асад М.).

5. Оценка эффективности извлечения ресурсов углеводородного сырья Воркутинского месторождения. Горный информационно-аналитический бюллетень. М., МГГУ, 1999, № 1, с. 143-146 (соавторы Пашкевич Н.В., Шувалов Ю.В.).

6. Концепция системного обеспечения безопасности при ведении горных работ. Сб. научных докладов «Научно-педагогическое наследие проф. И.И. Медведева». СПб, МАНЭБ, 1999, с.115-119 (соавторы Шувалов Ю.В., Митрофанова Т.Н., Набоков В.В.).

7. Sobre la utilización de los desechos contenedores de caucho (goma). Resúmenes por talleres de trabajo Conferencia internacional de aprovechnuento de resursos minerales "Cinarem 2000", 15-17 de noviembre del 2000 ISMM, MOA Cuba. - Cuba, 2000. - p.26-27 (соавторы Шувалов Ю.В., Мирошина В.В.).

8. Экономическая оценка загрязнения природной среды горными предприятиями г.Воркуты. Народное хозяйство Республики Коми. Сыктывкар-Воркута-Ухта, т.7, № 3, 1998, с.517-521.

9. Состояние воздушного бассейна Воркуты. Народное хозяйство Республики Коми. Сыктывкар-Воркута-Ухта, т.7, № 3, 1998, с.475-482 (соавторы Меркачева Т.В., Вояковская С.Г.).

10. Комплекс для электротермического воздействия на пласты тяжелых нефтей - В сб. докладов 3 Международной конференции «Горное оборудование, переработка минерального сырья, новые технологии, экология». СПб, РТП СПГГИ(ТУ), 1998, с.77-81 (соавтор Загривный Э.А.).

11. Обоснование экономического предела эксплуатации добывающих скважин на месторождениях с высоковязкой нефтью - В сб. докладов 4 Международного симпозиума по бурению в осложненных условиях. СПб, РТП СПГГИ(ТУ), 1998, с.53-57.

12. Проблема восстановления гидравлической связи скважины с пластом и пути её решения - В сб. докладов 4 Международного симпозиума по бурению в осложненных условиях. СПб, РТП СПГГИ(ТУ), 1998, с.31-35.

13. Комплексная характеристика геодинамических явлений с учетом особенностей геологической структуры - «Народное хозяйство Республики Коми», № 2, 1998, с.23-26 (соавтор Приходько Ю.Н.).

14. Основные направления налоговой реформы в минерально-сырьевом комплексе. Тезисы докладов научно-методической конференции «Уголь в XXI веке», Санкт-Петербургский государственный горный институт, СПб, 2000, с.42-43.

15. Стимулирование налогами рационального недропользования. Тезисы докладов научно-методической конференции «Уголь в

XXI веке», Санкт-Петербургский государственный горный институт, СПб, 2000, с.50-51.

16. Пути совершенствования платежей за пользование недрами. Межвузовский сборник «Экономика и управление производством». Северо-Западный государственный заочный технических университет. СПб, 2000, с.3-7.

17. Экологическая безопасность как фактор развития газодобывающей отрасли. Межвузовский сборник. СевероЗападный государственный заочный технических университет. СПб, 2000, с.8-10.

18. Современные технологии разработки месторождений строительных материалов. (Монография). СПб: МАНЭБ, 2003, 127 с. (соавторы Шувалов Ю.В., Бульбашев А.П., Бурмистрова В.В.).

19. Развитие топливно-энергетического комплекса Республики Коми в условиях новой энергетической политики (Монография). СПб.: СПГТИ(ТУ), 2003,192 с.

20. Проблемы интеграции энергетических и угольных компаний (Монография). СПб.: МАНЭБ, 2003, 118 с. (соавторы Климов С.Л., Москвичев Д.Е.).

21. Развитие топливно-энергетического комплекса Республики Коми на основе современных технологий организации производства (Монография). СПб.: ГАЛАРТ, 2003, 454 с.

22. Горное дело, окружающая среда и человечество. Учебное пособие. СПб.: СПГГИ(тУ), 2003, 160 с. (соавтор Шувалов Ю.В.).

23. Разработка пологих пластов в шахтах. Учебное пособие. СПб.: СПГГИ(ТУ), 2003,95 с.

РИЦ СПГТИ. 02.03.2004. 3.98. Т.100 экз. 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2.

Si - 57 вО

Введение.

1. МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВЫЕ РЕСУРСЫ РЕСПУБЛИКИ КОМИ

1.1. Природные условия территории Республики Коми.

1.2. Районирование территории.

1.3. Освоение территории и разработка месторождений полезных ископаемых.

1.4. Топливно-энергетическая база Республики Коми.

1.5. Рудная база Республики Коми.

1.6. Минерально-строительные ресурсы.

1.7. Состояние и перспектива развития горнодобывающих отраслей в Республике Коми.

2. ИССЛЕДОВАНИЯ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО БАЛАНСА

ГОРНО-ПРОМЫШЛЕННЫХ РЕГИОНОВ И ПРЕДПРИЯТИЙ

2.1. Энергозатраты при разработке месторождений полезных ископаемых.

2.2. Особенности формирования топливно-энергетических балансов.

2.3. Топливно-энергетический баланс горнопромышленных регионов и 83 объединений.

2.4. Анализ топливно - энергетического баланса Республики Коми.

3. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

МЕСТНЫХ ТОПЛИВНЫХ РЕСУРСОВ РЕСПУБЛИКИ КОМИ

3.1. Комплексное использование традиционных топливно-энергетических ресурсов.

3.2. Добыча и переработка низкокалорийных твердых горючих ископаемых.

3.3. Переработка углеводородного сырья в промысловых условиях.

3.4. Производство коммунально-бытового топлива на основе местных ресурсов.

4. ГЕОМЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ

ТЕХНОЛОГИЙ ДОБЫЧИ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

4.1. Геодинамика и геомеханика при освоении ресурсов Воркутского месторождения.

4.2. Расчётные схемы для оценки геомеханического состояния массива и его газодинамических характеристик.

4.3. Рекомендуемые типовые схемы комплексного извлечения энергоресурсов.

4.4. Совершенствование технологии доизвлечения запасов угля на шахтопластах Печорского бассейна.

4.5. Технологические схемы доизвлечения запасов шахтного поля.

5. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ МЕСТНЫХ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ

РЕСУРСОВ

5.1. Экономическая оценка топливно-энергетических ресурсов.

5.2. Экономическая оценка затрат и стоимости тепловой энергии в районных котельных.

5.3. Оценка ущерба от вредных выбросов в атмосферу при сжигании топлив.

5.4. Оценка эффективности интеграции добывающих и энергопроизводящих производств.

Северные территории России, как в азиатской, так и в европейской её частях -настоящие кладовые недр, в которых суровая природа хранит драгоценные камни и руды, уголь и сланец, горно-химическое сырье и строительные материалы. Кольский полуостров и Мурманская область, Коми Республика и Северный Урал - регионы, богатейшие по ассортименту и запасам полезных ископаемых. Республика Коми в этом ряду отличается не только занимаемой площадью, составляющей более 400 тыс.км , но и наличием на этой территории нескольких природно-климатических зон, разветвленной сетью водных путей, одной из первых северных железнодорожных магистралей, широким разнообразием растительного покрова с богатейшими лесными массивами и торфяниками, охотничьими угодьями и рыбными нерестилищами.

Будущее Республики Коми связано с освоением её недр, общий минерально-сырьевой потенциал которых около 7 трлн. долларов США, что в свою очередь, требует значительного увеличения производства энергии, как электрической, так и тепловой. Расход энергии на добычу 1 т нефти составляет около 150-200 квт-ч, титана - 120 кВт-ч, меди - 40 кВт-ч, угля — 40-70 кВт-ч, строительных материалов - 0,050,5 кВт ч.

Организация производства на каждом горнодобывающем и перерабатывающем производстве составной частью включает в себя энергетический комплекс, а их объединение в единый организм - холдинг, или другую взаимосвязанную структуру, обеспечивает высокую рентабельность обоих производств.

Актуальность этой проблемы вызвала в последние годы значительный интерес к ней исследователей, среди которых академики К.Н.Трубецкой и Н.Н. Мельников, члены-корреспонденты Ю.Н.Малышев и JI.A. Пучков, доктора наук М.И. Щадов, B.C. Литвиненко, Ю.А.Спиридонов, С.Л.Климов, В.К.Рыбкин, Г.И. Козовой, В.П. Казимиров, В.И. Экгардт, А.А. Бенин и др.

Ими рассмотрены социальные, экономические, технологические и технические аспекты конкретных производств и сфер деятельности, достигнуты рекордные результаты (шахта «Распадская»), создана база для оценки и выработки концептуальных положений стратегии развития и организации производства продукции горных отраслей и энергетики. На этой основе необходимо изучить проблему организации производства в горно-добывающих отраслях во взаимосвязи и обусловленности, позволяющей рационально и эффективно осваивать новые перспективные месторождения, развивать целые районы Республики, внедрять современные методы организации и технологии, структурирование и интеграцию предприятий. По существу такая работа должна представлять собой целевую долгосрочную программу действий, базирующуся на экспериментальном материале и исследованиях, дающих возможность обоснованного принятия важных организационно-технических решений при планировании развития минерально-сырьевого и топливно-энергетического секторов экономики Республики Коми.

Цель работы - создание сбалансированной перспективной структуры организации производства по добыче полезных ископаемых и производству энергии в регионах Республики Коми.

Задачи исследований:

1. Анализ развития минерально-сырьевого и топливно-энергетического комплексов Республики Коми.

2. Оценка эффективности и перспектив освоения месторождений полезных ископаемых в различных районах Республики Коми.

3. Исследование энергетических потребностей при добыче полезных ископаемых с различными формами организации производства.

4. Обоснование перспективных методов организации производства при добыче твердых полезных ископаемых в условиях северных регионов.

5. Исследование рациональных технологий комплексного использования ресурсов месторождений и отходов производства.

6. Экономическая оценка использования различных видов топлива и интеграции топливно-энергетических и горнодобывающих производств по территориальному признаку.

Идея работы - рациональное использование местных и попутных топливных ресурсов на основе интеграции топливно-энергетического и минерально-сырьевого региональных комплексов.

Научные защищаемые положения:

1. Богатства недр Коми Республики в условиях различной степени освоенности территории, развития инфраструктуры и доступности, рационально добывать с учетом перспективности районов, оцениваемой по предложенным объективным показателям, включающим природные и энергетические ресурсы, транспортную сеть, трудовые ресурсы, а также соотношение ценности получаемой продукции и энергозатрат на её производство.

2. Формы организации производства при добыче полезных ископаемых определяют общие и удельные затраты энергии (электрической и тепловой) в зависимости от вида полезного ископаемого и условий его залегания, уровня механизации производства, методов освоения месторождения и технологии ведения работ.

3. Основными принципами рациональной организации производства по добыче минеральных ресурсов на территории Республики Коми является комплексность использования запасов месторождений, получение ликвидных конечных продуктов и максимальное привлечение местных топливно-энергетических ресурсов на основе интегрированных организационных структур.

4. Извлечение газа при разработке угольных месторождений Печорского бассейна позволит сохранить сложившийся топливно-энергетический баланс Республики и полноту извлечения ресурсов, достигаемую также максимальным снижением потерь угля в целиках и потерях с учетом предложенных технологических схем извлечения на основе геомеханических моделей напряженно-деформированного состояния массива.

5. Перспективной основой организации производства местных топливных ресурсов на базе традиционных и низкокалорийных твердых горючих ископаемых являются наукоемкие химические технологии ректификации и пиролиза, а также модульные линии брикетирования, обеспечивающие получение газообразных, жидких и твердых топлив, экологоэкономическая оценка эффективности сжигания которых может быть выполнена по предлагаемой методике с учетом интеграции добывающих и энергопроизводящих производств в единую структуру.

365 Выводы

1. Анализ тенденций изменения мировых и российских цен на первичные энергоносители, перспективы развития топливно-энергетических секторов экономики свидетельствуют о закономерном росте цен на все виды энергоносителей с определенной цикличностью процессов в рамках оптимистического и пессимистического сценариев и позволяют сделать научно обоснованный прогноз цен на вырабатываемую тепловую и электрическую энергию.

2. Разработанный алгоритм и методика экономической оценки затрат на выработку тепловой энергии в районных котельных позволяют прогнозировать, с учетом цен на первичное сырье, перспективы использования различных видов топлива, в том числе конкурентоспособность органического топлива (древесных отходов) с газом и снижение конкурентоспособности ряда других топлив (торф, сланец, уголь, мазут).

3. Оценка ущерба от вредных выбросов в атмосферу при сжигании различных видов топлива свидетельствует о максимальной его величине при использовании низкокачественного угля и сланца, снижении его в 1,5-2 раза при сжигании древесных брикетов, в 3 раза - мазута, в 5-6 раз торфа и в 20 раз газа.

4. Одним из потенциально перспективных направлений организации промышленного производства в Республике Коми, обоснованным на примере ряда топливно-энергетических предприятий, является интеграция добывающих и энергопроизводящих производств, обеспечивающая получение дополнительной прибыли, разработанная методика определения которой проверена на примере энергоугольной компании «Рязань ТЭК» и составила более 600 млн.руб.

366

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации на основании выполненных автором исследований разработаны теоретические положения, совокупность которых можно квалифицировать, как научные обоснования технических, технологических и организационных решений актуальной для северных регионов России проблемы создания сбалансированной структуры производств по добыче полезных ископаемых и необходимой для этого энергии с максимальным и эффективным использованием местных твердых, жидких и газообразных топливных ресурсов.

Результаты исследований позволяют сделать следующие выводы.

1. Существенные различия природных условий, уровня развития и степени освоения отдельных частей Республики Коми, их ресурсной базы позволяют использовать рейтинговую форму районирования территории на основе бизнеспланирования комплексного использования природных ресурсов территории и недр, с учетом её освоения, энергоснабжения производств, транспортирования продукции и материалов для обоснования этапности освоения территорий, оценки экономических результатов и стратегии развития региона.

2. В минерально-сырьевом комплексе Республики Коми по степени развития и приоритетности в настоящее время можно выделить топливно-энергетическую, горно-рудную и минерально-строительную составляющие, удельный вес в балансе и инвестиционная привлекательность которых в ближайший период должны претерпеть существенные изменения в пользу развития двух последних, что связано с усложнением условий добычи, необходимостью освоения новых, более ресурсоемких месторождений топливно-энергетического и истощением запасов углеводородного сырья.

Будущее топливно-энергетического комплекса Республики Коми связано с запасами угля Печорского бассейна, позволяющими стабильно добывать до 30 млн. т в год как на освоенных, так и перспективных (Сейдинское, Южно-Микитьюсское, Южно-Шараповское, Южно-Воргашорское) месторождениях, Вычегодским и Тимано-Печорским бассейнами горючих сланцев с запасами более 40 млрд. т, повсеместно распространенными по территории республики месторождениями торфа (более 4700) с запасами 7,6 млрд. т и запасами возобновляемого древесного сырья около 2,8 млрд. м3.

3. При освоении новых месторождений полезных ископаемых необходимо учитывать их возрастающие, по мере увеличения мощности и развития инфраструктуры, потребности в электрической и тепловой энергии, зависящие от вида (категории) добываемого полезного ископаемого, способа разработки и организации производства, численности работающих и населения, изменяющихся от тысяч кВт-ч на тонну конечной продукции (драгоценные камни и металлы) до десятков (металлы цветные), единиц (черные металлы и горно-химическое сырье) и долей единиц (строительные материалы).

4. Целесообразным для оценки будущих затрат энергии является балансовый метод исследования структуры топливно-энергетического хозяйства, включающий выработку и потребление различных видов энергии, спрос и потребление их по отдельным видам топлив и первичных энергоносителей, с последовательным выполнением следующих процедур (блоков программы):

• анализ исходных данных;

• анализ техники и технологии производства энергии;

• определение рациональных способов производства энергии;

• разработка принципов энергетической безопасности;

• инвестиционная политика.

5. Анализ топливно-энергетического баланса страны и отдельных регионов свидетельствует о нарушении основных принципов их составления, необходимости повышения душевого потребления энергии, её рациональному использованию, особенно при добыче полезных ископаемых в регионах, являющихся градообразующими, где доля потребления энергии горными предприятиями достигает 30-60% и зависит от формы организации производства (стационарная-вахтовая).

Топливно-энергетический баланс Республики Коми отражает существующее положение энергетического сектора в России с отделением производителей от потребителей, отсутствием оптимизации загрузки генерирующих источников, снижением эффективности энергопроизводства, монополизацией энергоснабжения, резкой дифференциацией производства и распределения энергии по территории, значительными потерями энергоносителей и преобразованной энергии, нарушением баланса потребления энергоносителей, недостаточным использованием местных топливных ресурсов и малой энергетики.

6. Основными стратегическими направлениями стабилизации энергетики и повышения эффективности использования традиционных видов топлива: газа, угля и нефтепродуктов, являются повышение качества продукции, комплексное использование ресурсов месторождений, снижение потерь в недрах, максимально возможное сокращение «плеч доставки» от производителя к потребителю.

Повышение качества добываемого на шахтах угля может быть достигнуто на базе рациональной организации добычи и предварительного обогащения его в подземных выработках различными способами, классифицируемыми по уровню материальных затрат как перспективные, выполнимые и легко осуществимые, а также на базе организации специализированного централизованного производства на поверхности шахт, о чем свидетельствует опыт и исследования, проведенные на шахтах Печорского бассейна.

7. Анализ потерь угля в недрах при подземной разработке на примере шахт Печорского бассейна, их классификация по геометрии и объемам, а также геомеханическим признакам и технологиям ведения горных работ позволяют рекомендовать технологические схемы доиз влечения запасов длинными и короткими очистными забоями в зависимости от группирования признаков (5 групп) и определить по разработанным методикам максимально допустимую степень извлечения, а также вид и параметры крепи, в соответствии с типовой блок-схемой.

8. . Важнейшим резервом получения замещающего топлива для основного вида ТЭР Республики Коми - газа (67% в балансе) является попутный метан угольных месторождений, прогнозные ресурсы которого в Печорском бассейне около 2000 млрд.м3 и перспективны для добычи в его северо-восточной части, где можно выделить собственно крупные газовые месторождения: Воркутское, Усинское, Воргашорское, Хальмерьюсское и Пай-Хойское.

Значительный объем выполненных исследований и опыт практического использования метана для получения тепловой энергии на шахтах ОАО «Воркутауголь» позволяет рекомендовать производственную программу с созданием специализированного акционерного общества, задачами которого будут организация работ по дегазации пластов, сбор и выдача метано-воздушной смеси на поверхность, утилизация и реализация полученной продукции. Результатом деятельности будет использование более 500млн.м3 метана в год и получение экономического эффекта до 1 млрд.руб.

9. Исследования свойств отдельных слоев породного массива, вмещающего основные разрабатываемые угольные пласты Воркутского месторождения, позволяют сформировать сводный литологический разрез угленосной толщи, оценить запасы газа и фильтрационные характеристики отдельностей, а также их зависимость от времени и технологических характеристик, необходимые для оценки фильтрации газа в выработанное пространство пластов и дегазационные скважины.

Горно-геомеханическая модель массива, разработанная на основе метода разрывных смещений, позволяет выполнить оценку его геомеханических параметров в пространственно-временной нестационарной постановке с учетом их взаимовлияния — синергетики, оценить поле компоненты деформаций исследуемых областей в процессе разработки пласта, прогнозировать газоотдачу толщи надрабатываемых и подрабатываемых пород и служить базовыми данными для конструирования эффективных схем дегазации с максимальным извлечением запасов газа

10. Опыт использования горючих сланцев и торфа в Ленинградской области свидетельствует о целесообразности его широкого распространения на территории Республики Коми с применением современной технологии производства и получением широкого ассортимента конечных ликвидных продуктов переработки, в том числе пиролизной технологии, прошедшей длительные промышленные испытания в Эстонии, способной обеспечить энергопроизводителей высококачественным топливом с существенным снижением нагрузки на окружающую среду и утилизацией горючих отходов многих производств.

Многолетними исследованиями авторского коллектива СПГТИ(ТУ) установлены закономерности формирования структуры топливных брикетов, разработана технология производства и модульные системы переработки горючих, углеродсодержащих твердых отходов угольной, сланцевой, торфяной и лесной отраслей с получением облагороженного продукта для печного, котельного и других способов получения тепловой энергии, конкурентоспособного с традиционными топливно-энергетическими ресурсами, особенно в условиях местного производства энергии.

11. В промысловых условиях добычи жидкого углеводородного топлива целесообразна организация производства по его частичной переработке и получению моторных бензинов, дизельного топлива, керосина и мазута с применением малогабаритных установок модульного типа («Компаунд» и др.) на основе предложенной технологической схемы и разработанной методики выбора основных параметров производства мощностью от 10 до 500 тыс. т в год (по перерабатываемому сырью).

12. Анализ тенденций изменения мировых и. российских цен на первичные энергоносители, перспективы развития топливно-энергетических секторов экономики свидетельствуют о закономерном росте цен на все виды энергоносителей с определенной цикличностью процессов в рамках оптимистического и пессимистического сценариев и позволяют сделать научно обоснованный прогноз цен на вырабатываемую тепловую и электрическую энергию.

Разработанный алгоритм и методика экономической оценки затрат на выработку тепловой энергии в районных котельных позволяют прогнозировать, с учетом цен на первичное сырье, перспективы использования, различных видов топлива, в том числе конкурентоспособность органического топлива (древесных отходов) с газом и снижение конкурентоспособности ряда других топлив (торф, сланец, уголь, мазут).

13. Одним из потенциально перспективных направлений организации промышленного производства в Республике Коми, обоснованным на примере ряда топливно-энергетических предприятий, является интеграция добывающих и энергопроизводящих производств, обеспечивающая получение дополнительной прибыли, разработанная методика определения которой проверена на примере энергоугольной компании «Рязань ТЭК» и составила более 600 млн.руб.

370

1. Спиридонов Ю.А. Управление социально-экономическим развитием региона. - М.: Наука, 2001,-352 с.

2. Рыбкин В.К. Уголь и нефть в минерально-сырьевом комплексе Республики Коми. СПб: Изд-во СПГГИ (ТУ), 1998, - 287 с.

3. Боровинских А.П., Хорошкевич Н.И., Тарбаев М.Б., Лихачев В.В. Минерально-сырьевая база Республики Коми: твердые полезные ископаемые и подземные воды. -Известия ВУЗов. Горный журнал, 2002, № 3, - с. 10-23.

4. Герасимов Н.Н., Комаров А.С., Шипунов А.П. Запасы, ресурсы, геологоразведочные работы Печорского угольного бассейна. Известия ВУЗов. Горный журнал. 2002, № 3, -с. 31-39.

5. Мацук М.А., Юшкин Н.П. Истоки горнодобывающей и горно-металлургической промышленности России (Горные промыслы в Коми-крае в XV-XIXbb.). Известия ВУЗов. Горный журнал. 2002, № 3, - с. 184-191.

6. Твердохлебов В.Ф. Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. — 2001, № 1,-41 с.

7. ГайдеекВ.И., Панкратов Ю.А., Прищепа О.М. Минерально-сырьевая база углеводородов Республики Коми. Известия ВУЗов. Горный журнал. 2002, № 3, - с. 27-31.

8. Илларионов В.А., Жуков Ю.В. Перспективы горного производства в южных районах Республики Коми. Известия ВУЗов. Горный журнал. 2002, № 3, - с. 45-58.

9. Тинзнер С.Т. Опыт применения передовых технологических решений в разработке Средне-Тиманских бокситовых месторождений. Известия ВУЗов. Горный журнал. —2002, № 3, с. 78-80.

10. Яковлев В.Л., Бурыкин С.И. Создание горнорудного комплекса Республики Коми. Известия ВУЗов. Горный журнал. 2002, № 3, - с. 95-99.

11. Азимов Р.А., Шувалов Ю.В. Горное дело, окружающая среда и человечество. Учебное пособие. СПб: СПГГИ (ТУ), 2003,160 с.

12. Азимов Р.А., Бульбашев А.П., Бурмистрова В.В., Шувалов Ю.В. Современные технологии разработки месторождений строительных материалов. СПб: МАНЭБ,2003, 126 с.

13. Топливный сектор Республики Коми: направления и методы регулирования развития / Коллектив авторов / Сыктывкар, Коми НЦ УрО РАН, 2002, - 416 с.

14. Тангаев И.А. Энергоемкость процессов добычи и переработки полезных ископаемых. -М.: Недра, 1986,-231 с.

15. Сальников А.Х., Шевченко JI.А. Нормирование потребления и экономия топливно-энергетических ресурсов. М.: Энергоатомиздат, 1986, - 240 с.

16. Чаронов В.Я. Управление электропотреблением нефтегазодобывающих комплексов. -Альметьевск: 1998,- 86 с.

17. БахирЮ.В. Энергетический режим эксплуатации нефтяных месторождений. М.: Недра, 1978, - 224 с.

18. KellogH.K. Siring up the energy reguirements fpr producing primary materials. — End/and Mining journal, 1977, vol. 178, № 4, p. 61-65.

19. Эффективное использование электроэнергии и топлива в угольной промышленности. / Под ред. Э.П. Островского, Ю.П. Миновского. М.: Недра, 1990, - 407 с.

20. Таламанова О.Н. Энерго- трудо- затратоемкость производства щебня. СПГГИ. СПб, ФГУП "ВИТР", 2001,122 с.

21. Мастепанов A.M. Топливно-энергетический комплекс России на рубеже веков. -состояние, проблемы и перспективы развития. (Информационно-аналитический обзор)- М.: Современные тетради, 2001, 624 с.

22. Мисевра О.А., Щадов М.И. Угольно-энергетический баланс Восточной Сибири и Дальнего Востока. М.: Издательство МГГУ, 2003, - 472 с.

23. Никешин Б.С., Малахова Т.Ф. Особенности формирования годовых энергетических балансов АО — энерго и их влияние на уровень тарифов. ТЭК. Региональный научно- производственный и социально экономический журнал. №1/10,2003 г. с.61-64.

24. Гончаров С.А., Клюка О.Ф., Чурилов Н.Г. Стратегия ресурсосбережения при разрушении горных пород. Горный журнал. 2003, №4-5, с. 26-30.

25. Зысин JI.B., Кошкин H.JL Энергетическое использование биомассы на основе термической газификации // Теплоэнергетика. 1993. - №4. — с. 23-26.

26. Доктрина развития Северо-Запада России. / под руководством П. Щедровского. — СПб.: Издательский Дом «Corvus», 2001. 36 с.

27. Статистика пространственного развития. Том I. Система расселения Северо-Запада России./ Под руководством Ю. Перелыгина. СПб.: Издательский Дом «Corvus», 2002. - 96 с.

28. Бенин А.А., Шувалов Ю.В. Рациональное использование топливно-энергетических ресурсов Северо-Западного региона. СПб, 2002 - 238 с.

29. Климов C.JI. Угольная промышленность и энергетическая безопасность стран Мира. -М.: Издательство московского государственного горного университета, 2002. — 672 с.

30. Беляев Л.С., Марченко О.В., Подковальников С.В. Рост цены электроэнергии, необходимый для развития электроэнергетики при переходе к конкурентному рынку. Энергетика. М.: Наука, 2002, №5. с.43-48.

31. Некрасов А.С., Синяк Ю.В., Узяков М.Н. Энергетика России: экономика и реформирование. М.: ИНП РАН, 2001. 67 с.

32. Волков Э.П., Баринов В.А. Управление развитием и функционированием электроэнергетики в условиях формирования рыночных отношений. Энергетика. М.: Недра, 2002, №5 с.35-39.

33. Шувалов Ю.В. Эволюция жизни на Земле и экологические кризисы // 3-я междунар. конф. «Экология и развитие Северо-Запада России»: Научные доклады МАНЭБ. СПб, 1998.

34. Левин А.С. Введение в общую экологию: Учеб. пособие. Силламяэ: ИЭиУ, 1998.

35. Николов Т. Долгий путь жизни. М.: Мир, 1986

36. Пучков Л.А. Человек и биосфера: вхождение в техносферу: Учебник для вузов / Л.А. Пучков, А.Е. Воробьев; МГГУ. М., 2000.

37. Капица С.П. Сколько людей жило, живет и будет жить на Земле: Очерк теории роста человечества / Международная программа образования. М., 1999.

38. Holdren J. Population and the energy problem. // Population and Environment. J.Interdiscip. Stud. 1991. Vol.12. №3.

39. Население России. 1993-1996 гг. / Отв. ред. А.Г. Вишневский; Центр демографии и экологии человека ИНП РАН. М., 1996.

40. Population situation in 1991 with special emphasis on age structure. N.Y., 1991.

41. Население и общество // Информ. бюл. Центра демографии и экологии человека ИНП РАН. М., 1995-1998. № 1-24.

42. Состояние условий труда, заболеваемости и травматизма на производстве // Безопасность труда в промышленности. 1995. № 11.

43. Николаев С.С. Охрана здоровья и окружающей среды дело всех и каждого // Уголь. 1994. № 8.

44. Состояние и меры по улучшению условий и охраны труда в Российской Федерации // Безопасность труда в промышленности. 1996. № 8.

45. Данные о чрезвычайных ситуациях, происшедших в Российской Федерации в 1998 году // Гражданская защита. 1999. № 6.

46. Горное дело и охрана окружающей среды / М.Е. Певзнер, А.А. Малышев, А.Д. Мельков, В.П. Ушань; МГГУ. М., 1997.

47. Горные науки. Освоение и сохранение недр Земли/Под ред. К.М. Трубецкого. М.: Изд-во Академии горных наук, 1997.

48. Певзнер М.Е. Экология горного производства / М.Е. Певзнер, В.П. Костовецкий. М.: Недра, 1998.

49. Экология и охрана природы при открытых горных работах / П.И. Томаков, B.C. Коваленко, A.M. Михайлов, А.Т. Калашников; МГГУ. М., 1994.

50. Экология: Учебник для техн. вузов / Под ред. Л.И. Цветковой. СПб: Химиздат, 1999.

51. Одум Ю. Экология. М.: Мир, 1986. Т.2.

52. Недра России. Т.2. Экология геологической среды. Под ред. Н.В. Межеловского, А.А. Смыслова; СПб М., 2002, 662 с.

53. Семикобыла Я.Г. Оценка техногенеза района открытой добычи угля. — М.: Росинформуголь, 1999.-171 с.

54. Зайденварг В.Е., Семикобыла Я.Г. Экологическая безопасность горнопромышленных районов. М.: Росинформуголь, 2003. - 47 с.

55. Горное дело и окружающая среда: Учебник. М.: Логос, 2001. - 272 с.

56. Денисов В.Н., Блинов Г.А., Рогалев В.А. Защита производственной и природной среды при геологоразведочном бурении. СПб.: МАНЭБ, 2000,411 с.

57. Климов С.Л., Закиров Д.Г. Энергосбережение и проблемы экологической безопасности в угольной промышленности России. М.: Изд-во Академии горных наук, 2001. - 271 с.

58. Денисов В.Н., Рогалев В.А. Проблемы экологизации автомобильного транспорта. — СПб.: МАНЭБ, 2003, 213 с.

59. Малахов С.М. Экологические аспекты угледобывающей промышленности Кузбасса. Топливно-энергетический комплекс. Региональный научн. — произ. И соц. — эконом. Журнал. №1/ю, 2003, с.15-19.

60. Климов С.Л., Фрайман Г.Б., Шувалов Ю.В., Грудинов Г.П. Комплексное использование горючих сланцев. Липецк: Липецкое издательство, 2000,184 с.

61. Блохин А.И., Зарецкий М.И., Стельмах Г.П., Эйвазов Т.С. Новые технологии переработки высокосернистых сланцев. -М.: «Светлый СТАН», 2001, -192 с.

62. Садчиков И.А., Сомов В.Е, Киришинефтеоргсинтез. — СПб.:Химия.

63. Азимов Р.А., Бульбашев А.П., Бурмистрова В.В., Шувалов Ю.В. Современные технологии разработки месторождений строительных материалов. СПб: Международная академия наук экологии, безопасности человека и природы (МАНЭБ), 2003, - 127.

64. Бушковский А.Д. Установка для выделения угля способом грохочения из породного отвала шахты "Октябрьской"/ Народное хозяйство Республики Коми, Сыктывкар-Воркута-Ухта, том 7, № 2,1998., с. 128-131.

65. Нифонтова Т.И. К вопросу о возможности извлечения угля из породных отвалов// Народное хозяйство Республики Коми, № 3, т. 7, Сыктывкар Воркута - Ухта, 1998 г., с. 496-499.

66. Кизильштейн Л.Я. Формы миграции элементов и редкоземельная минерализация угольного вещества/ Литология и подземные ископаемые, № 4,1994, с. 127-129.

67. Сает Ю.Е., Ревич Б.А., Янин Е.П. и др. Геохимия окружающей среды.- М.: Недра, 1990, 335 с.

68. Пашкевич М.А. Техногенные массивы и их воздействие на окружающую среду// СПб, СПГГИ (ТУ), 2000,230 с.

69. Бурлаков С.Д., Шувалов Ю.В. Оценка влияния условий среды и труда на безопасность жизнедеятельности человека при освоении минерально-сырьевых ресурсов Крайнего Севера.//СПб, 2002.-268 с.

70. Кекух Т.Ю. Исследование влияния качественного состава угольной продукции на долю транспортных расходов в цене у потребителя. ЦНИЭИуоль. Научн. труды, 2002, вып. 9, с. 153-160.

71. Салихов В.А. Оценка экономической целесообразности использования ценных элементов примесей в углях для повышения эффективности работы угледобывающих предприятий Кузбасса. ЦНИЭИуголь. Научн. Труды. 2002, вып.9, с. 160-171.

72. Зубов В.П., Антонов А.А., Сердюков В.В. Технологическое обеспечение снижения зольности горной массы на перспективных шахтах ОАО «Воркутауголь» В сб. Народное хозяйство Республики Коми, 1998, т.7, № 2.

73. Зубов В.П., Антонов А.А., Сердюков В.В., Пеньков А.Г. Формирование зольности горной массы на шахтах ОАО «Воркутауголь». В сб. Народное хозяйство Республики Коми, 1998, № 2.

74. Саратикянц С.А., Майдуков Г.Л., Лобкин В.М. Формирование качества угля в процессе добычи. М., Недра, 1983.182 с.

75. Кривченко А.А., Смирнов А.И., Кузнецов Н.В. Улучшение сортности и качества добываемых углей. Уголь, 1987, № 5, с. 20-21.

76. Сольников В.К., Кривченко А.А., Кузнецов Н.В. Снижение зольности угля на шахтах Украины. Уголь Украины. 1990, №.9, с.

77. Орешкин А.В. Совершенствование технологии ведения горных работ в целях повышения качества угля. Уголь. 1988, № 10, с.22-24.

78. Кривченко А.А., Синюгин В.М., Гурченко А.В. Пути снижения засорения угля в очистных забоях вмещающими породами. Уголь Украины. 1979. № 12, с.37-38.

79. Азимов Р.А., Григорченко П.А. Закономерности изменения угленосности Сейдинского месторождения Печорского угольного бассейна. Горный инф. аналит. Бюллетень. М. Изд. МГГУ, 2003, № 6, с. 68-69.

80. Топливно-энергетический комплекс Европейского Северо-Востока: методы исследования, эффективность, направления развития. Екатеринбург: Уро РАН, 2002.

81. Азимов Р.А., Бурлаков С.Д., Мохамад А., Шувалов Ю.В. Экология и безопасность труда в условиях Севера. Записки горного института. СПб, Изд. СПГГИ (ТУ), 1999, с. 112-115.

82. Малышев Ю.Н., Трубецкой К.Н., Айруни А.Т. Фундаментально прикладные методы решения проблемы метана угольных пластов. М., Изд. АГН, 2000 - 519 с.

83. Голицын М.В., Голицын A.M., Пронина Н.В. и др. Газоугольные бассейны России и мира.- М.; 2002 -250 с.

84. Куклев В.П., Подмарков А.В. Ресурсная база и перспективы дальнейшего освоения метаноугольных месторождений Печорского бассейна. Народное хозяйство Республики Коми, № 1, т. 7,1998, Сыктывкар-Воркута-Ухта, с.55-60.

85. Шувалов Ю.В., Бобровнков В.Н., Плиско И.Е. и др. О запасах метана в Печорском угольном бассейне. Горный инф. аналит. Бюллетень. - М.: Изд. МГГУ, 2002, № 1.

86. Трифонов Г.А. эксплуатация котельных, работающих на шахтном метане. М., «Недра», 1975, 79 с.

87. Пучков Л.А., Сисетунов С.В., Коликов К.С. Извлечение метана из угольных пластов. -М.: Изд. МГГУ, 2002. 383 с.

88. Ганшевский С.П., Сурайкина Т.Ю. Оценка газовой опасности горных выработок угольных шахт/ Народное хозяйство Республики Коми, № 1, т. 7, 1998 г., Сыктывкар-Воркута-Ухта, с. 115-117.

89. Экгардт В.И. Перспективы использования каталитических теплоагрегатов, работающих на метано-воздушных вентвыбросах угольных шахт ОАО «Воркутауголь»/ Народное хозяйство Республики Коми, № 1, т.7, 1998 г., Сыктывкар-Воркута-Ухта, с. 113-115.

90. Выбор параметров теплоаккумулирующих выработок сланцевых шахт. Методические указания. Л.: изд-во СПГГИ(ТУ), 1990. - 26 с.

91. Шувалов Ю.В., Фрайман Г.Б. Опыт подогрева шахтного воздуха с использованием тплоаккумулирующих выработок. М.: ЦНИЭИуголь, 1984. 37 с.

92. Садчиков И.Л., Сомов В.Е. Киришиоргнефтесинтез — от ПО к.ПО. СПб.: Химия, 1997.-272 с.

93. Сомов В.Е. Стратегическое управление нефтеперерабатывающими предприятиями.

94. СПб.: Химиздат, 1999 264 с.

95. Мяков С.Б. Топливно-энергетический комплекс Ленинградской области //Ленинградскаяобл.: Экономика и инвестиции, № 2 (8), 2001, с. 10.

96. Мяков С.Б., Кузнецов Н.В., Музелин Н.А. Концепция формирования торфяной отрасли Ленинградской области / «Добыча и переработка торфа». Сб. научн. трудов ВНИИТП, вып. 73, СПб, НПЦ «Техноторф», 2002, с.21-30.

97. Мяков С.Б., Селенков В.Г. Об использовании торфа в энергетике Ленинградской области. «Добыча и переработка торфа». Сб. научн. трудов ВНИИТП, вып. 73, СПб, НПЦ «Техноторф», 2002, с.81-89.

98. Бульбашев А.П., Шувалов Ю.В. Рациональные технологии освоения месторождений строительных материалов. СПб.: МАНЭБ, 2000, 156 с.

99. Скалкин Ф.В., Канаев А.А., Копп И.З. Энергетика и окружающая среда. — Л.: Энергоиздат. Л., 1981. 280 с.

100. Качурин Н.М., Иноземцева С.Н., Кузнецова Е.С. Влияние энергопроизводительности теплоэлектростанции на пылегазовые выбросы в атмосферу. Изв. ТулГУ, Серия «Экология и безопасность жизнедеятельности». Вып.6. ТулГУ, — Тула, 2003. с. 157-165.

101. Качурин Н.М., Иноземцева С.Н., Кузнецова Е.С. Аэрологические последствия перехода с природного газа на уголь на теплоэлектростанциях России. Изв. ТулГУ, Серия «Экология и безопасность жизнедеятельности». Вып.6. ТулГУ, — Тула, 2003. с. 165-174.

102. Методика определения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при сжигании топлива в котлах производительностью менее 30 тонн пара в час или менее 20 Гкал в час. М., изд-во СПб института раннего вмешательства. 1999 - 33 с.

103. Временная методика определения предотвращенного экологического ущерба. — М.: 1999 .-54 с.

104. Танатаров М.А., Кондратьев А.А. Проектирование установок первичной переработки нефти. М.: Химия, 1991. - 267 с.

105. Баннов П.Г. Процессы переработки нефти. Часть I. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2000. - 224 с.

106. Александров И.А. Ректификационные и абсорбционные аппараты. М.: Химия, 1971. -296 с.

107. Мановян А.К. Технология первичной переработки нефти и природного газа: Учебное пособие для вузов. М.: Химия, 1999. - 568 с.

108. Гуревич И.Л. Технология переработки нефти и газа. Ч. 1. М.: Химия, 1972. - 351 с.

109. Адельсон С.В. Процессы и аппараты нефтепереработки и нефтехимии. М.: Гостоптехиздат, 1963. - 309 с.

110. Сарданашвилли А.Г., Львова А.Г. Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа: Учебное пособие для нефтяных специальностей вузов. М.: Химия, 1980. - 253 с.

111. Технологический регламент установки ЭЛОУ АВТ - 6. - ООО "КИНЕФ".

112. Эмирджанов Р.Т., Лемберанский Р. А. Основы технологических расчётов в нефтепереработке и нефтехимии: Учебное пособие для вузов. М.: Химия, 1989. - 192 с.

113. Скобло А.И., Трегубова И. А., Молоканов Ю.К. Процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности: Учебное пособие для нефтяных специальностей вузов. М.: Химия, 1982. - 584 с.

114. Проект перевода установки ЭЛОУ АВТ - 6 на распределённую систему управления технологическими параметрами. - "ИТК СЕРВИС".

115. СНиП И-89-80 Генеральные планы промышленных предприятий. Нормы проектирования. М.: Стройиздат, 1981.

116. Крауч С., Старфилд А. Метод граничных элементов в механике твёрдого тела. М., Мир, 1987.

117. Крауч С., Старфилд А. Метод граничных элементов в технике. М., Мир, 1982.

118. Указания по рациональному расположению, охране и поддержанию горных выработок на угольных шахтах СССР. Л., ВНИМИ, 1985.

119. Губенко А.Л. Охрана недр при подземной разработке угольных месторождений. М., Недра, 1992.

120. Борисов А.А. Механика горных пород и массивов. М., Недра, 1980.

121. Технологические схемы разработки пластов на угольных шахтах. T.I и т.И, М., изд. ИГД им. Скочинского, 1991.

122. Рекомендации по параметрам отработки короткими забоями пласта "Мощного" на шахте "Воргашорская". Л., ВНИМИ, 1992.

123. Рекомендации по расчету целиков с учетом опасности горных ударов. Л., ВНИМИ, 1983.

124. Ержанов Ж.С. и др. Расчет нагруженности опорных и поддерживающих целиков. Алма-Ата, Наука, 1973.

125. Прогрессивные технологические схемы разработки пластов на угольных шахтах. М., Недра, 1979.

126. Гринько Н.К. О направлении развития технологии выемки без присутствия людей. Уголь, 1976, № 6.

127. Под редакцией Братченко Б.Ф. Комплексная механизация и автоматизация очистных работ в угольных шахтах. М., Недра, 1977.

128. Яцких В.Г., Спектор А.А., Кучерявый А.Г. Горные машины и комплексы. М., Недра, 1989.

129. Шувалов Ю.В., Нифонтов Ю.А., Бенин А.А. Технология и техника брикетирования углеродосодержащих веществ // Международное бюро по горной теплофизике. VIII пленарное заседание: Доклады/ Санкт-Петербургский горный ин-т. СПб. 2000. С. 90-94.

130. Шувалов Ю.В., Нифонтов Ю.А., Нифонтова Т.И., Бенин А.А. Утилизация углеродсодержащих отходов угольной и лесной промышленности/ Записки СПГГИ, Т. 147, СПб, 2001 г., С. 151-160.

131. Рациональное использование топливно-энергетических ресурсов Северо-западного региона / Монография: А.А. Бенин, Ю.В.Шувалов, Ю.А.Нифонтов (С. 167-208), В.Ф. Шуйский, Э.И. Богуславский СПб, СПГГИ (ТУ), 2002,238 с.

132. Бенин А.А., Нифонтов Ю.А., Шувалов Ю.В. Производство энергоресурсов на основе местных источников топлива Ленинградской области: Монография. 2003 г., - 64 с.

133. Лукьянец Б.Н., Захоров В.П., Обликанцев А.Б. Способ повышения теплоотдачи топливных брикетов /патент на изобретения RU 2130048 С 1, приоритет 16.07.96.

134. Хохлов А. Л. Способ получения брикетированного топлива/ патент на изобретение RU 2100414 С1, приоритет 27.12.1997.

135. Егоров Н.С. К вопросу брикетирования механически жестких углей/ В сборнике статей: "Исследования по брикетированию углей", ИГИ, "Наука", М., 1969.

136. Молчанов А.Е. Оптимизация технологических схем углеобогатительных фабрик по показателям влажности угольной продукции / Уголь, № 6,1999.

137. Брикетирование углей и углеродистых материалов // М.: Недра, ИОТТ, 1973.

138. Нифонтов Ю.А. Рациональное использование отходов обогащения угля и снижение экологической напряженности при разработке месторождений Севера России. С-Пб, РИО СПГГИ (ТУ), 2000.

139. Приходько Ю.Н., Гузенко А.И., Канев Н.И. Нифонтов Ю.А. Утилизация отходов обогащения в городе Воркуте. Возможности радикальных решений // Народное хозяйство Республики Коми.- Воркута Сыктывкар, 1994.- С.121-128.

140. Борзов А.И., Мерзляк М.И., Космич Л.М. Выбор первоочередного объекта для внедрения углепровода на Канско-Ачинском угле // Уголь.- 1994.- N 4.- С. 27-28.

141. Говсеевич Е.Р., Мельников А.П., Селиверстова О.Д., Эдельман В.И. Современные проблемы топливообеспечения и топливоиспользования на ТЭС. / Под общ.ред. В.И. Эдельмана. М.: Энергоатомиздат, 2002. - 368 с.

142. Говсиевич Е.Р. Повышение эффективности топливообеспечения и топливоиспользования на тепловых электростанциях (вопросы методологии и практики): Дисс. док.экон.наук — М.; 2002. 270 с.

143. Алешинский Р.Е. Экономическая эффективность различных организационно-правовых энергоугольных компаний: Дисс. канд.экон.наук М.: ГАУ, 2002. - 183 с.

144. Говсиевич Е.Р. Формирование энерготопливных компаний: экономика и организация бизнеса. -М.: ГУУ, 2001.-198 с.

145. Климов СЛ. Обоснование эффективного функционирования вертикально интегрированных компаний. М.: Изд. Академии горных наук, 2000. - 222 с.

146. Репин Л.Н. Диагностика и управление бизнесом угледобывающей компании. СПб: Междунар. академия наук экологии, безопасности человека и природы, 2003. - 178 с.