УГОЛЬ — НАШЕ БОГАТСТВО

Геннадий Грицко,
член-корреспондент РАН,
советник Российской академии наук

Уголь — фактор стабильности топливно-энергетического баланса
и энергетической политики России

Полное преобладание нефти и газа отвечает современной конъюнктуре, но однобоко выглядит в свете достигнутого мировой общественностью за многие десятилетия понимания об источниках энергопроизводства, энергосотрудничествам, энергополитики, как в настоящем, так и в будущем. Этому пониманию и осуществляемым на его основе в мировой экономике и политике действиям не соответствует игнорирование роли угля и связанная с этим монополизация ТЭК («газовая пауза»), происходящие в России.

В мире сейчас добывается около 5 млрд т угля в год; к 2020-2030 гг. его добыча прогнозируется на уровне более 7 млрд т в год. Ряд стран, в том числе США, Китай, Индия, Австралия, ЮАР в основу своей экономической, энерготехнологической и экологической политики ставят уголь (располагая большими его запасами и не имея существенных запасов нефти и газа). Этот процесс происходит весьма активно. Если СССР в 1938 году занимал первое место и добывал 743 млн т угля в год, то сейчас США добывают около 1 млрд и планируют довести добычу угля до 2 млрд в год. Китай, соответственно, 1,4-2,8 млрд т. Осуществление таких планов сопровождается глубокими преобразованиями в экономике этих стран, в науке, технике, технологии, экологии добычи, переработки и использования угля. Это настоящая комплексная альтернатива нефтяной и газовой экономикам, угольная парадигма экономики. Но это также и ресурсная, энергетическая и технологическая основа для выстраивания нового геополитического энергетического порядка в мире. Среди таких условий глобального использования угля отметим: «угольная стратегия» США является президентской инициативой и находится в центре внимания государственных органов регулирования и управления; эта стратегия отражается на научных и научно-технологических разработках (с привлечением новейших достижений фундаментальных наук), финансируемых государственными и частными организациями; она реализуется во всемирном масштабе в виде программы «Чистый уголь» и «Глобальная угольная инициатива»; следование ей определяет заимствование развивающимися странами угольной политики, техники и технологии США; для ее реализации функционирует огромная разветвленная международная инфраструктура, в том числе транспортная, организационная, машиностроительная, кооперативная, правовая и т.д.

Господство в «угольной парадигме» предопределяет главенствующую роль угля и в перечисленных сторонах международной практики и политики, являясь геополитическим фактором, «страхующим» мир на период исчерпания запасов нефти и газа.

России исчерпание природных ресурсов нефти и газа еще не грозит на довольно длительный период. Речь идет об исчерпании в ближайшее время экономически эффективных запасов, разведанных в советское время. И здесь нужно иметь в виду, что увеличение доли угля во внутреннем топливно-энергетическом балансе позволит высвободить нефть и газ для выполнения внешних международных обязательств: не создавать инфраструктуру во все более труднодоступных районах, да и просто получить энергоисточник и химическое сырье на сотни лет.

(Из выступления на круглом столе
Третьего всероссийского
энергетического форума;
Москва, март 2005 г.)

«Угольная парадигма» экономики Сибири —
мультидисциплинарные проблемы
стратегии, технологического развития,
глубокой переработки угля, геоэкологии и безопасности

Прогнозные объемы использования энергоносителей находятся в тесной взаимосвязи с темпами роста экономики, ВВП и прогнозируемым уровнем энергосбережения. При предполагаемых в топливно-энергетических балансах темпах роста энергопотребления от 2 до 3,5 % в год и при ежегодном снижении энергоемкости экономики до 3,0 % общее количество потребляемых энергоносителей в 2020 г. может удвоиться.

Вариант удвоения к 2013 году относится к группе оптимистичных и потребует увеличения энергопотребления еще на 5-10 %, а необходимое для этого увеличение объема добычи угля под силу действующим угольным предприятиям и компаниям Сибири.

Прогнозные сценарии изменения топливно-энергетического баланса Сибири показывают, что в Сибири уголь будет преобладать и в период до 2020 г. Его доля практически не изменится на протяжении всего периода, и будет составлять 52-53 %.

Доля природного газа в топливно-энергетическом балансе Сибири будет составлять 10-13 %, т.е. 20-25 млн т у.т.

Доля нефтепродуктов в структуре топливно-энергетического баланса Сибири в период до 2020 г. будет изменяться в диапазоне 18-20 %, и к концу периода будет потребляться 32-37 млн т у.т.

Прогноз добычи угля в Сибири в целом на период до 2020 г. может быть сведен к следующему: согласно «оптимистическому» варианту в 2010 г. ожидается добыча 290-320 млн т, в 2020 — до 500 млн т угля; «умеренный» вариант развития отрасли предполагает добычу в 2010 г. 260-280 млн т, в 2020 г. — 320-370 млн т угля.

Следует отметить, что потенциал угледобычи в Сибири по собственным оценкам угледобывающих регионов и компаний может быть выше и достигнуть к 2020 г. 516 млн т. Во всех сценариях не предусматривается добыча угля для энерготехнологической глубокой переработки, хотя высокие мировые цены на нефть и наличие современных технологий делают перспективы глубокой переработки угля с получением синтетического жидкого топлива и комплекса другой углехимической продукции весьма реальными.

(Из доклада на I Cибирском
энергетическом конгрессе;
Новосибирск, июнь 2005 г.)

Метан угольных пластов и шахт:
научные проблемы снижения эмиссии;
безопасности и использования

Явления внезапных выбросов угля и газа относятся к динамическим формам газопроявлений при подземной добыче угля. В отличие от более или менее спокойного процесса газовыделения в горные выработки из угольных пластов и вмещающих пород, при внезапных выбросах происходит взрывоподобное (но это еще не взрыв) газовыделение с выбросом в выработки метана СН4 и измельченного угля, после которого в массиве остаются характерные полости. Выброшенные метан и уголь распространяются по выработкам шахты, нарушают вентиляцию, разрушают выработки и часто являются причиной взрывов и пожаров в шахтах. В зависимости от силы выброса (количества выделившегося метана и выброшенного угля и динамики процесса), явления внезапных выбросов иногда перерастают в крупные катастрофы с многочисленными жертвами. Их последствия имеют большой общественный резонанс. Эти явления вызывают многие ограничения, снижающие эффективность и конкурентоспособность добычи и использования угля.

Природа и механизмы этих явлений достоверно не выявлены. Горно-технологический подход, по-видимому, исчерпал себя. Появляются публикации с гипотетическими точками зрения о роли химических и механохимических процессов во внезапных выбросах (быстрый метаморфизм, автокатализ, цепные реакции, разложение газовых гидратов); геологических, геохимических и геофизических процессов, Фильтрации метана из глубин.

Разнообразные условия возникновения и формы проявления выбросов не позволили до сих пор разработать общую теорию выбросов и раскрыть их механизм в конкретных условиях и случаях. Исследования ведутся уже много десятков лет, наибольшие успехи в объяснении внезапных выбросов были достигнуты в СССР, здесь же были разработаны методы прогноза, оперативного мониторинга и методы предупреждения внезапных выбросов, которые позволяли сократить их количество. Однако, общее состояние горной науки сейчас не позволяет эффективно продолжать исследования и развивать достигнутые результаты.

Опасность по внезапным выбросам требует ограничения скорости подвигания забоев, что противоречит современным тенденциям увеличения нагрузки на забой и его параметров, интенсивного применения механизированных крепей и комплексов для достижения высокой экономической эффективности угледобычи. Последняя проблема заставляет шахты балансировать на грани допустимого по условиям вентиляции «газового барьера» и со всей силой скажется при исчерпании запасов в благоприятных условиях и переходе на более газоносные горизонты.

В АН СССР и АН УССР велись широкие исследования проблемы внезапных выбросов угля и газа в шахтах. Акад. А. Скочинский возглавлял эту проблему, работы акад. С. Христиановича о волне дробления и волне выброса дали новый импульс развитию теории внезапных выбросов. Основная теоретическая и технологическая работа велась в ИГД им. А. Скочинского, ИПКОН РАН, МГГИ (Москва); ВНИМИ (Ленинград); МакНИИ, Институте ГТМ, ДонУГИ (Украина); КНИУИ (Казахстан), ВостИИИ (Кузбасс), ИГД СО АН (Новосибирск), Институте угля и углехимии СО АН (Кемерово).

Основоположником исследований внезапных выбросов в СССР был академик А. Скочинский. В СО АН новые результаты были получены акад. С. Христиановичем, Е. Кожемякиным, проф. О. Черновым.

В настоящее время в плане развития сотрудничества Сибирского отделения РАН и Национальной академии наук Украины по инициативе президента НАН академика Б. Патона и председателя СО РАН академика Н. Добрецова, одним из проектов будет изучение структуры угля, фазового состояния флюидов в нем современными радиофизическими методами, а также выявление генезиса и механизма внезапных выбросов угля и метана в шахтах в аспектах мультидисциплинарных современных геологических, физико-механических и химических представлений.

(Из доклада, подготовленного
к VII Московскому международному форуму
«Энергетика и общество»;
Москва, декабрь 2005 г.)

стр. 8