http://www.ras.ru/digest/showdnews.aspx?id=5708fc01-e0fd-4f2c-8107-633458d37194&print=1© 2024 Российская академия наук
Научное обеспечение безопасного ведения работ при разработке угольных месторождений – одна из главных задач, которая ставилась Российской академией наук при реорганизации Кемеровского научного центра СО РАН. Его председатель академик Алексей Конторович в связи с трагедией на шахте «Распадская» прокомментировал текущую ситуацию в отечественной угледобывающей промышленности.
– Один из способов сделать шахты более безопасными – это предварительная утилизация из них метана. Все угольные месторождения являются, по сути, комплексными – в них есть и уголь, и метан, который может там находиться в сорбированном, растворенном и свободном состояниях. Разработка угольных месторождений всегда предусматривает вентиляцию шахт и удаление метана. Многие годы у нас в стране его просто выбрасывают в атмосферу, хотя даже грубые оценки показывают, что шахты Кузбасса содержат более 10 трлн кубометров этого газа. Однако никто не уточнял, какая часть этого газа реально извлекаемая и насколько достоверны эти оценки. Ведь почти все угольные поля, которые уже разрабатываются или только вводятся в разработку, были разведаны в 50–60-е гг. прошлого века. С тех пор технологии и аналитические методы ушли очень далеко вперед, но угольной геологии на современном уровне ни в Кузбассе, ни в других угольных бассейнах России, по большому счету, сегодня нет. А без нее определить газонасыщенность углей и содержание в них метана невозможно.
– Но сегодня метан в российских шахтах не предмет добычи, а целая проблема.
– Пока это так, но метан можно и нужно собирать и использовать. Это серьезная работа на перспективу. В настоящее время в Институте катализа им. Г. К. Борескова СО РАН и в Институте угля и углехимии СО РАН отрабатываются две методики. Одна позволяет сжигать метан в смеси даже при его сравнительно низких концентрациях (первые проценты). Вторая ориентирована на утилизацию метана, из которого можно предварительно извлекать газ до начала разработки месторождения с помощью бурения специальных скважин. В таком газе обычно содержится 20–30% метана, остальное – азот. Тем не менее его можно сжигать на электростанциях для получения электричества и тепла. Экспериментальные работы по этой теме ведутся в Кузбассе по инициативе губернатора Амана Тулеева. В них участвует «Газпром», институты СО РАН и другие организации. В США только за прошлый год из сланцев (менее газонасыщенной породы, чем уголь) добыто около 50 млрд кубометров газа.
Добыча угольного метана имеет большое будущее, но в ней есть ряд проблем, которые необходимо решать.
«Океан в беде»
По мере исчерпания запасов месторождения давление газа в пласте породы падает, и газ становится низконапорным, а его добыча – слишком дорогой, то есть нерентабельной. Весь «угольный» газ – низконапорный, и использовать его можно только в непосредственной близости от места добычи. Такая схема уже реализуется в Кемеровской области на первых опытных установках. Однако процесс утилизации метана только начинается, и пока, к сожалению, он действительно остается не предметом добычи, а опасным компонентом шахтной атмосферы.
– Как технически сегодня можно избежать взрыва метана в шахтах?
– Концентрация метана в шахтном воздухе требует непрерывного контроля. Для этого существует специальная аппаратура, и в последние годы возможности этого оборудования выросли в разы.
На шахте «Распадская» действовала такая информационная система. Она была разработана фирмой «Гранч».
Институты СО РАН также разрабатывают для угольных шахт системы информационного сопровождения контрольного оборудования, и саму аппаратуру, контролирующую содержание метана в подземной атмосфере технику шахтной атмосферы.
Напряжения предскажут землетрясение
Ученые, в том числе и российские, сделали новый важный шаг к выработке стратегии предсказания землетрясений. Разработан метод оценки напряжений в сейсмически активной области, а именно высокие напряжения...
Могу лишь отметить в целом, что новые российские предприниматели стараются экономить на всем. Хорошо известно, например, что в Кузбассе повышенная техногенная сейсмичность. И СО РАН, и администрация Кемеровской области ставят вопрос о необходимости приобретения владельцами шахт специального сейсмического оборудования, чтобы иметь возможность предвидеть форс-мажорные обстоятельства. В СО РАН есть геофизическая служба, которая обладает всеми технологиями, чтобы в режиме реального времени предоставлять информацию о состоянии сейсмической напряженности земной среды в районе добычи.
В районе шахты «Распадская» нет и никогда не было ни одной сейсмостанции.
Я не утверждаю, что причиной аварии послужила именно высокая сейсмичность, а лишь указываю на один из возможных факторов.
– Таких факторов могло быть много?
– Теоретически только два: халатность в плане контроля работы вентиляционной системы и природный фактор – изменение напряженного состояния земной среды, где после вскрытия какой-то зоны разлома в шахту начал более интенсивно поступать газ. Мне сообщил директор Института угля СО РАН, что оборудование для контроля за содержанием метана в шахтной атмосфере на «Распадской» в ночь трагедии работало нормально.
Если это подтвердится, то гипотеза о халатности отпадает. Значит, в шахте произошел внезапный выброс метана в напряженной зоне.
Истинные причины взрывов выяснит госкомиссия. От себя могу лишь добавить, что в советское время это была одна из лучших, хорошо оборудованных и спроектированных шахт, а ее производительность по объему добычи на одного рабочего в последние годы приближалась к американским показателям, что в несколько раз выше, чем в среднем по России. Но мы не знаем, как модернизировались и контролировались все ее системы после перехода частному хозяину.
От тепла «Газпрома» не убудет
Бояться дестабилизации газовых гидратов и катастрофического потепления в ближайшее время не стоит. По крайней мере, этого не случилось во время потепления 11,6 тысяч лет назад, на которое иногда кивают...
– Коммерциализация производства не идет ему на пользу?
– Разумеется, идет, если речь о прибыли. Существует естественное рыночное противоречие: с одной стороны, мы имеем сегодня высокие технологии контроля безопасности ведения работ по добыче угля, с другой – желание собственника экономить средства. Для решения этого противоречия существует российское законодательство, определяющее правила игры. На первом месте должна быть забота о здоровье людей, спускающихся в шахты, и на это тоже существует специальная служба – Госгортехнадзор. Но я в ней не работаю и не знаю, как происходит процесс соблюдения этих норм в каждом конкретном случае, – рассказал Конторович. – Однако из газет и телевидения мне неоднократно доводилось слышать, что предпринимателю иногда проще дать взятку представителю контролирующего органа, чем создавать условия безопасной работы. Общеизвестно, что коррупция имеет место во многих сферах российской действительности. Имела ли она место на шахте «Распадская» – об этом мне ничего неизвестно. Но очевидно, что если война с коррупцией, которую объявил президент РФ, будет эффективной, жизнь шахтеров в России в целом станет более безопасной.
– Во время взрыва в шахте находились сотни людей. Существует ли сегодня техническая возможность свести количество подземных рабочих к минимуму?
– Если мы говорим о шахте «Распадская», то, исходя из ее производительности на единицу рабочей силы, это количество и было сведено к минимуму – 600 тонн угля на человека в месяц по сравнению со 160-ю тоннами в других шахтах России. Я уже упомянул, что в США масса добываемого угля на одного рабочего в семь раз выше, чем в России. Другими словами, при той же производительности там спускаются в шахту в семь раз меньше людей.
На «Распадской» этот коэффициент, как можно видеть из статистических данных, был равен 4-м.
Другое дело, что в свое время существовали технологии, позволяющие сжигать уголь непосредственно в шахтах с получением готовых к использованию продуктов, что существенно экономило рабочую силу. Такие методы применялись в Кузбассе еще в СССР, но в 90-е гг. развитие угольной промышленности остановилось, и сейчас этой методикой никто не занимается.
– Реально ли заставить систему безопасности на шахтах работать в полную силу?
– Это вопрос из той же серии, как «можно ли прекратить ДТП на дорогах?». Теоретически, если через каждые сто метров поставить полицейского, который не будет брать взятки, то да. А на практике – любая система несовершенна. Даже компьютеры дают сбои. Просто раньше они были один на 20 тысяч операций. Сейчас, наверное, реже. Наша задача – свести эти сбои к минимуму в максимально короткий срок и не дать им переступить порог, когда они угрожали бы жизни человека. Весь инструментарий для этого у нас есть.