Лекции - История горного дела
Подождите немного. Документ загружается.
В декабре 1991 г. Россия, Украина и Белоруссия констатировали
прекращение существования СССР и подписали Соглашение о создании
Содружества Независимых Государств (СНГ).
Основные выводы о развитии угольной отрасли СССР
За годы существования Советского Союза (1922 – 1991 гг.) было
добыто 27,5 млрд. т. ископаемого угля (почти 12% суммарного объема
мировой добычи в XX веке). Фактически угольная промышленность в
современном ее виде в период существования СССР, когда после
изнурительной Первой мировой войны, и хаоса Гражданской войны и
полного экономического развала сумела достаточно быстро восстановиться и
создать предпосылки для длительного и устойчивого развития за счет
ускоренного развития восточных угольных бассейнов и регионов.
Вместе с тем, развитие угольной промышленности происходило в
жестких условиях командно-административной системы, императив
(категорическое, безусловное требование) которой в экономике заключался в
росте объемов производства любой ценой. Достижение плановых заданий
подстегивалось поиском «вредителей», массовыми репрессиями
руководящих работников и инженерно-технического персонала, широким
использованием принудительного труда и другими методами.
В 60-е годы XX века СССР занимал ведущие позиции в мире по
угледобыче. Добыча угля в 1965 году в СССР составила 577,7 млн. т. (из них
РСФСР – 326 млн. т.), в США – 478 млн. т., в Китае – 240 млн. т., в Германии
– 237 млн. т. Прирост добычи за 15 лет с 1951 по 1965 составивший почти
300 млн. т., происходил в условиях увеличения промышленно-
производственного персонала.
В начале 70-х гг. XX века рост угледобычи стал экстенсивным за счет
физического наращивания количества малопроизводительных шахт;
угольная отрасль превратилась в планово-убыточную отрасль
промышленности.
В 60-70 годы произошло замещение ископаемого угля природным
газом и нефтью, что в свою очередь явилось одной из причин
технологического отставания России от экономически развитых государств.
Резкий переход в энергетике на «бесплатное», и, как тогда казалось,
нескончаемое «газомазутное топливо», которое потекло рекой после
колоссальных капитальных вложений в освоение нефтегазовых комплексов
(Самотлор – 1965 г., Тюмень – 1975 г. и др.) обусловил игнорирование
многих, происходящих в мировой науке и практике, процессов
энергосбережения. Несмотря на все издержки плановой экономики СССР до
конца 70-х гг. в технологическом отношении Россия была на уровне
передовых стран, а по некоторым направлениям фундаментальной науки и
высоких технологий опережала их.
В последующие годы функционирования плановой экономики уголь
уже не играл ведущей роли в топливно-энергетическом балансе, но
оставалась огромная ресурсоемкая и дотируемая угольная промышленность.
Лекция 10
Развитие горной науки в СССР
В СССР развитием идей безопасной угледобычи занимался академик
Александр Александрович Скочинский (1874 - 1960). Он широко известен
как крупнейший ученый в области рудничной аэрологии и смежных с нею
дисциплин, связанных с вопросами безопасности работ.
Под руководством Скочинского А.А. разработана теория структуры
вентиляционной струи, позволившая понять физико-механическую природу
процесса вымывания вредных примесей из горных выработок, в том числе
метана.
По инициативе и под руководством А.А. Скочинского на протяжении
многих лет проводились исследования аэродинамического сопротивления
горных выработок и выяснение взаимовлияющих факторов
обуславливающих его. Эти исследования привели к выявлению законов
сопротивления движению воздуха при различных видах крепи и наличии в
выработках транспортного оборудования. В результате исследований для
различных условий был определен коэффициент аэродинамического
сопротивления α столь необходимый для проектирования вентиляции шахт.
На основании экспериментально определенного коэффициента
аэродинамического сопротивления начиная с 70-х гг. было разработано
множество программных комплексов по решению задач вентиляции на
действующих и проектируемых шахтах и рудниках, эта работа продолжается
и в настоящее время (программные комплексы «Вентиляция», «Ударная
Волна»).
Развитие идей А.А. Скочинского его учениками и последователями
привело к установлению фундаментальных закономерностей изменения
метаноносности угольных пластов с глубиной их залегания и
фундаментально-прикладных основ прогнозирования и управления
газовыделениями в шахтах и рудниках.
Однако, развал угольной отрасли, начавшийся в 80-х гг., привел к тому,
что в настоящее время не все разработки используются в полной мере.
Процессы, происходившие в отрасли, во время перестройки наносили
ущерб безопасности горных работ. На шахте им. Л.Д. Шевякова
(Томуссинская 5/6), некоторое время даже не было 2-ого запасного выхода,
требуемого существующими ПБ, что привело к трагедии в декабре 1992 г.,
когда погибло 25 горняков. Контроль со стороны государства практически
отсутствовал.
Так же определенный вклад в развитие горной науки внесли
следующие горные инженеры и ученые:
Академик Александр Митрофанович Терпигорев (1873-1959 гг.) создал
новое научное направление – механизацию горных работ. А.М. Терпигорев
организовал изучение физико-механических свойств горных пород и углей,
он первым начал работы по изучению процессов резания углей и пород,
развившиеся затем в техническую дисциплину, помогающую конструировать
горные машины и механизмы. А.М. Терпигорев вместе с учениками создал
классификацию горных машин, определили целесообразные условия их
применения. Основной идеей А.М. Терпигорева было создание научных
основ выбора комплекса оборудования для эффективной добычи угля в
различных горно-геологических и технических условиях.
Академик Лев Дмитриевич Шевяков (1889-1963 гг.) является
крупнейшим советским ученым и создателем теории проектирования шахт на
основе исследования методами математического анализа зависимостей
между природными, технико-организационными и экономическими
параметрами разработки месторождений. Л.Д. Шевяков также является
основоположником научной школы в области теории проектирования шахт.
Под его руководством в Институте горного дела были проведены
такие работы, как обобщение мирового опыта разработки мощных угольных
пластов, создание прогрессивных методов разработки угольных пластов
Кузбасса, развитие открытого способа разработки месторождений в СССР,
усовершенствование методов водопонижения при разработке месторождений
со сложными геологическими условиями, проходка горных выработок
специальными способами и др.
Григорий Ильич Маньковский (1897-1965 гг.) – выдающийся горный
инженер и ученый, сферой его деятельности было шахтное строительство –
проходка стволов шахт бурением и другими специальными способами, а
также разработка месторождений в сложных гидрогеологических условиях
(замораживание и химическое закрепление горных пород, а так же
водопонижение).
Игорь Николаевич Плаксин (1900-1967 гг.) – он является одним из
основоположников современной теории гидрометаллургии и обогащения
полезных ископаемых. Он разработал теорию взаимодействия газов с
минералами при флотации.
Евгений Фомич Шешко (1901-1961 гг.) – внес большой вклад в
становление и развитие открытого способа разработки месторождений угля и
руд. Основоположник научной школы в области открытой разработки
месторождений полезных ископаемых.
Михаил Михайлович Протодъяконов (1874 – 1930 гг.) – создатель
шкалы относительной крепости горных пород, теории давлении горных
пород на рудничную крепь горных выработок, а так же научных основ
нормирования труда в горной промышленности.
Николай Васильевич Мельников (1909 – 1980 гг.) – внес большой вклад
в создание советской научной школы в области комплексного освоения недр
Земли. Под его руководством созданы новые промышленные методы
использования ВВ для горных работ, выполнены исследования по
оптимальному проектированию горнодобывающих предприятий,
прогнозированию добычи полезных ископаемых, комплексной механизации
карьеров.
А так же многие другие.
Угольная отрасль России после распада СССР
С распадом СССР и созданием СНГ нарушились производственные,
экономические и научно-технические связи между предприятиями бывших
союзных республик. Это привело к экономическому кризису во всех
созданных независимых государствах, что повлекло за собой значительное
снижение добычи угля во всех углепромышленных регионах бывшего
Советского Союза. Произошел разрыв производственных связей
угледобывающих предприятий России с заводами горного машиностроения,
большинство которых располагалось в Украине, Казахстане и Белоруссии.
Эти заводы имели специализированных характер и были предназначены для
обеспечения новой техникой всех угольных предприятий СССР.
Одновременно происходило значительное снижение технического
уровня производственного потенциала отрасли из-за практически полной
приостановки строительства новых и резкого сокращения объемов
реконструкции действующих угледобывающих предприятий, а также
вследствие замедления их технического переоснащения.
C переходом России к рыночной экономике было закрыто, из-за
недостатка финансирования и легкомысленного отношения, большое
количество научно-исследовательских институтов, занимавшихся
проблемами горного производства. Горной науки, в том виде, в котором она
была во времена СССР, почти не осталось. Масштабные научные
исследования, проводимые в Советской России, в настоящее время не
осуществляются. Сейчас в основном перерабатывается материалы еще 60-70-
х гг. XX века.
Перестала существовать тесная взаимосвязь науки и производства и
уже сегодня можно наблюдать плоды такого непродуманного отношения к
проблемам отрасли.
Лекция 11
В результате запущенности всего горного хозяйства отрасли, старения
шахтного фонда, падения трудовой и технологической дисциплины, и
высокой аварийности стала резко снижаться производительность труда на
угольных предприятиях. В начале 1993 го на шахтах она соответствовала
уровню 1954 года, на разрезах – 1956 года.
Рисунок – Динамика объемов добычи ископаемого угля в РСФСР и РФ
за период с 1971 по 2007 гг.
Реструктуризация угольной отрасли России
Функционирование отрасли требовало постоянно возрастающих
государственных дотаций. В целях вывода угольной отрасли из системного
кризиса, ее адаптации к рыночной конкуренции, необходимым было начать
структурные отраслевые и межотраслевые преобразования, т.е. осуществить
реструктуризацию отрасли.
При разработке программных мероприятий реструктуризации был
изучен мировой опыт структурной перестройки угольной отрасли. Процесс
реструктуризации угольной отрасли в разных странах был проведен по
разным причинам, и началась на 40 лет раньше, чем в России.
В странах западной Европы (Франция, Великобритания и др.) главной
целью было постепенное снижение угледобычи из-за небольших запасов
угля и в соответствии с техническими возможностями и рыночным спросом,
и повышение импорта угля.
Такие страны как США, КНР, ЮАР, Австралии и Индии, имеющие
богатые запасы угля, основные усилия реструктуризации сосредоточили на
повышении темпов научно-технического прогресса и наращивании объемов
добычи угля.
Основной задачей реструктуризации угольной отрасли России стало:
обеспечить переход отрасли от убыточной и неконкурентоспособной к
отрасли, состоящей из конкурентоспособных и обеспечивающих
саморазвитие в длительной перспективе угольных компаний,
конкурирующих друг с другом и функционирующих без бюджетных
дотаций.
В качестве основополагающих принципов реструктуризации угольной
отрасли России были приняты следующие:
1.DРоссия должна оставаться в числе ведущих угледобывающих стран
мира;
2.DЗначение гигантских угольных ресурсов России (более 5 трлн. т) в
топливно-энергетических балансах нашей страны, стран ближнего и,
вероятно, дальнего зарубежья должно повышаться по мере истощения
мировых запасов нефти и газа, геологические ресурсы которых значительно
меньше угольных;
3.DОбъемы добычи угля, в целом по стране и по ее угледобывающим
регионам, должны определяться уровнем рыночного спроса и тенденциями
его изменения на внутреннем и мировом рынках энергоносителей;
4.DПовышение конкурентоспособности угля должно обеспечиваться,
главным образом, посредством снижения производственных затрат на его
добычу и обогащение, а также вовлечения в разработку наиболее
благоприятных угольных месторождений и применения новых технологий.
Реструктуризация отрасли началась в 1992 году, но планомерное
реформирование отрасли начало осуществляться в 1994-1995 гг.
В первые годы осуществления реструктуризации в качестве основных
направлений были определены:
-Dсоздание прибыльного производства на базе перспективных и
стабильно работающих предприятий;
-Dликвидация убыточных неперспективных предприятий;
-Dпреобразование форм собственности;
-Dвыделение непрофильных производств;
- трансформация процесса управления угольной отраслью;
- повышение квалификации и переобучение работников.
Основные итоги реструктуризации угольной отрасли
Закрытие неперспективных и особо убыточных шахт и разрезов
оказало положительное влияние на состояние шахтного фонда. Если в 1992
году преимущественный объем составляла добыча угля из особо убыточных
и неперспективных шахт, то в 2000 г. доля добычи угля перспективными
шахтами увеличилась почти до 70%.
В процессе реструктуризации отрасли численность работников
снизилась с 859,6 тыс. чел. в 1994 году до 339,5 тыс. чел. на начало 2002 года.
В результате закрытия убыточных предприятий, сокращения
численности персонала, концентрации производства на эффективно
действующих предприятиях с 1997 г. удалось вывести угольную отрасль
страны на устойчивый рост производительности труда, а также увеличить
нагрузку на очистной забой по сравнению с 1992 годом. В 2001 году
среднемесячная производительность труда рабочего по добыче угля
составила 116 т.
К 2001 году были завершены ликвидационные работы на 158 шахтах. В
отрасли в это время действовало 116 разрезов и 103 шахты. В это время
объем добычи угля частными угольными компаниями составил 77,2%.
Выделение дотаций на покрытие убытков с 2002 г. полностью
прекращено. В настоящее время угольная отрасль Кузбасса полностью
передана в частные руки.
В целом реструктуризация угольной отрасли, несмотря на немалые
социальные издержки, привела к положительным результатам. Угольная
отрасль России сегодня – это потенциально перспективная отрасль.
Потенциал ископаемого угля
В XXI веке нарастающими темпами формируется постиндустриальное
общество, в котором кардинально перестраивается весь уклад жизни
человечества: стремительно развиваются технологии, формируется единое
общемировое информационное пространство, главной основой прогресса
становится человек с его высоким образовательным и профессиональным
уровнем, происходит процесс глобализации мировых рынков.
В конце XX века, когда мир вступил в постиндустриальную эпоху и
энергопотребление неизмеримо увеличивалось, современная энергетическая
модель должна учитывать такие факторы, как энергетическая безопасность,
экономическая эффективность (цена этой безопасности), охрана здоровья
людей, окружающей среды и т.д.
Энергетическая безопасность подразумевает бесперебойное
энергоснабжение в текущий момент, краткосрочной и долгосрочной
перспективах.
Экономическая эффективность подразумевает обеспечение
энергетической безопасности с наименьшими издержками и наибольшей
отдачей.
Повышение энергопотребления должно находиться в гармонии с
окружающей средой и способствовать улучшению качества жизни
населения.
Ископаемый уголь с долгосрочных и глобальных позиций мировой
энергетической безопасности остается самым надежным и первичным
энергетическим ресурсом. Уголь остается энергоносителем,
способствующим научно-техническому прогрессу и в XXI веке. Мировые
запасы угля многократно превышают запасы других видов первичных
энергоносителей. На долю угля приходится более 80% мировых ресурсов
ископаемых энергоносителей, на долю нефти и газа – 17%.
Общие геологические ресурсы углей мира оценены в 14810 млрд. т.
Причем 5 стран – Россия, США, КНР, Австралия, Канада – обладают 80%
мировых ресурсов и 65% запасов угля.
На земле насчитывается более 3600 угольных бассейнов и
месторождений. 7 из них относятся к бассейнам-гигантам, геологические
запасы каждого из них превышают 500 млрд.т.: Ленский, Тунгусский,
Таймырский, Канско-Ачинский, Кузнецкий (Россия), Алма-Амазона
(Бразилия) и Аппалачский (США).
Ископаемый уголь подразделяется на два типа – энергетический и
коксующийся. Он необходим для производства тепловой и электрической
энергии, для выплавки чугуна и стали, а так же уголь используется как сырья
для глубокой химико-технологической переработки и получения новых
полезных для общества продуктов. В настоящее время существуют
технологии по созданию из угля синтетического бензина (искусственное
жидкое топливо, ЮАР «Сасол»), подземной газификации угля. Так же
существуют разработки по применению нанотехнологий при добычи угля, к
примеру еще в 70-х гг. XX века были созданы бактерии способные
поглощать метан в угольных пластах.
Так же предполагается, что в глубоких горизонтах Кузнецкого
бассейна (6-9 км) есть нефть, а, значит, должен быть и попутный газ зажатый
огромной толщей углевмещающих пород и угольных пластов. Значимость
данной проблемы выходит за пределы Кузбасса и приобретает
международные значения.