Сырьевая база твердых горючих ископаемых

Среди всех органических видов топлива наиболее распространенным является энергетический уголь, запасы которого столь велики, что при современном уровне потребления углей их хватит более чем на 200 лет. Время эксплуатации разведанных на сегодняшний день мировых запасов угля почти в четыре раза превышает срок использования мировых запасов нефти (около 45 лет) и газа (около 65 лет). По оценке Мирового института угля, ведущее положение нефтегазовых энергоносителей сохранится лишь в ближайшее десятилетие (до 2010 г.). После этого уголь вновь станет основополагающим источником первичной энергии, так как на его долю приходится около 90 % энергетического потенциала пригодных для разработки полезных ископаемых органического происхождения.
В большинстве развитых стран уголь — преобладающий вид топлива при производстве тепла и электроэнергии. Более половины добываемых в настоящее время в мире углей обеспечивают свыше 35 % мирового производства энергии. Значительные объемы использования угля в энергетике объясняются его очевидной конкурентоспособностью как энергоносителя на мировом рынке органических топлив. По данным исследовательских организаций США, средняя себестоимость электроэнергии на тепловых электростанциях, использующих уголь, в два раза ниже себестоимости электроэнергии, получаемой на электростанциях, работающих на нефтяном и газовом топливе.
Уголь — важнейший национальный природный ресурс в первую очередь благодаря своей энергетической ценности. Энергетика многих стран очень сильно зависит от угля: Польша (97 %), Южная Африка (93 %), Австралия (85 %), Китай (80 %), Индия (75 %), Греция (71 %), Дания (67 %), США (57 %). По-видимому, эти цифры не окончательны, поскольку в последние два десятилетия рост потребления углей, особенно в развивающихся странах, продолжается. Так, спрос на энергетические угли в странах Азии в среднем возрастал на 4,5 % ежегодно, в то время как в Северной Америке и Европе он не превышал 1 %. Среди ведущих мировых держав только Япония не располагает достаточными запасами угля. Хотя уголь — самый распространенный вид энергоресурсов, имеются обширные территории, где угольных месторождений нет.
Угли различаются по теплотворной способности: самая низкая она у бурого угля — лигнита, а самая высокая — у антрацита (твердого, блестящего черного угля). Мировая добыча угля составляет 4,7 млрд т в год. Однако в некоторых странах в последние годы намечается тенденция к снижению его добычи, поскольку он уступает место другим видам энергетического сырья — нефти и газу. В ряде стран добыча угля становится нерентабельной в связи с отработкой наиболее богатых и сравнительно неглубоко залегающих пластов. Многие старые шахты закрываются как убыточные.
Первое место по добыче угля занимает Китай, за ним следуют США, Австралия и Россия. Значительное количество угля добывается в Германии, Польше, ЮАР, Индии, на Украине и в Казахстане (табл. 1.1).

Азия. Самые крупные запасы ископаемого угля сосредоточены в Китае, где на этот вид энергетического сырья приходится 76 % потребляемого топлива. Общие ресурсы угля на территории Китая превышают 986 млрд т, примерно половина их находится в Шэньси и Внутренней Монголии. Большие запасы имеются также в пров. Аньхой, Гуйчжоу, Шэньси и в Нинся-Хуэйском автономном районе. Из более 1 млрд т угля, добываемого ежегодно в Китае, около половины приходится на мелкие угольные копи и разрезы местного значения, число которых достигает 60 тыс., другая половина — на крупные государственные шахты: мощный разрез Аньтайбао в пров. Шэньси, где ежегодно добывается до 15 млн т сырого (необогащенного) угля.
Важными угледобывающими странами в Азии являются также Индия (278 млн т в год), Северная Корея (50 млн т), Турция (53,2 млн т), Таиланд (19,3 млн т).
Северная Америка. Ископаемый уголь — важнейший и наиболее распространенный источник энергии в США. Страна располагает самыми большими в мире промышленными запасами угля (всех типов), которые оцениваются в 444,8 млрд т; общие запасы в стране превышают 1,13 трлн т, прогнозные ресурсы — 3,6 трлн т. Крупнейший поставщик угля — шт. Кентукки, за ним следуют Вайоминг и Западная Виргиния, Пенсильвания, Иллинойс, Техас (в основном лигнит), Виргиния, Огайо, Индиана и Монтана. Примерно половина запасов высокосортного угля сосредоточена в Восточной (или Аппалачской) провинции, протянувшейся с севера на юг от северо-западной Пенсильвании до северной Алабамы. Эти высококачественные угли каменноугольного периода используются для производства электроэнергии и получения металлургического кокса, потребляемого при выплавке железа и стали.
К востоку от этого угленосного пояса, в Пенсильвании, находится угольный бассейн площадью около 1300 км2, на который приходится почти вся добыча антрацита в стране. Самые крупные запасы угля размещаются на севере Центральных равнин и в Скалистых горах. В угольном бассейне Паудер-Ривер (шт. Вайоминг) угольные пласты мощностью 30 м разрабатываются открытым способом гигантскими экскаваторами-драглайнами, тогда как в восточных районах страны даже маломощные (около 60 см) пласты часто доступны для выемки лишь подземным способом. На бурых углях Северной Дакоты работает крупнейшее в стране предприятие по газификации угля.
Запасы бурых и каменных (полубитуминозных) углей позднемелового возраста в западных районах Северной и Южной Дакоты, а также в восточных районах Монтаны и Вайоминга многократно превышают объем угля, добытого до сих пор в США. Крупные запасы каменных (битуминозных) углей мелового возраста сосредоточены в межгорных осадочных бассейнах провинции Скалистых гор (шт. Монтана, Вайоминг, Колорадо, Юта). Далее к югу угольный бассейн продолжается в пределах шт. Аризона и Нью-Мексико. Небольшие угольные месторождения разрабатываются в шт. Вашингтон и Калифорния. Почти 1,5 млн т угля ежегодно добывается на Аляске. Запасов каменного угля США при современных темпах его потребления должно хватить на несколько сотен лет.
Потенциальным источником энергии является также метан, содержащийся в угольных пластах; его запасы в США оцениваются более чем в 11 трлн м3.
Угольные залежи Канады сосредоточены в основном в восточных и западных провинциях, где добывается около 64 млн т битуминозных и 11 млн т бурых углей в год. Залежи высококачественных углей каменноугольного возраста имеются в Новой Шотландии и Нью-Брансуике. Месторождения более молодых углей не столь высокого качества известны в пределах продолжающихся к северу угленосных бассейнов Великих равнин и Скалистых гор в Саскачеване и Альберте, Высококачественные раннемеловые угли залегают на западе Альберты и в Британской Колумбии. Они интенсивно разрабатываются в связи с растущим спросом на коксующийся уголь металлургическими заводами, расположенными на Тихоокеанском побережье страны.
Южная Америка. Здесь запасы угля невелики. Ведущий производитель угля этого региона — Колумбия, где он добывается открытым способом, главным образом, на гигантском угольном разрезе Эль-Серрехон. За Колумбией следуют Бразилия, Чили, Аргентина и Венесуэла, также располагающие весьма незначительными запасами угля.
Африка. Бедна месторождениями ископаемых углей. В значительном количестве (около 202 млн т в год) каменный уголь добывается только в ЮАР (в основном на юге и юго-востоке Трансвааля) и в небольшом объеме — в Зимбабве (4,9 млн т в год).
Австралия. Добыча угля здесь превышает 277 млн т в год. Наибольший объем добычи угля приходится на Квинсленд (угленосный бассейн Боуэн), за ним следуют Новый Южный Уэльс (месторождение в долине р. Хантер, Западное и Южное прибрежное), Западная Австралия (месторождения в окрестностях Банбери) и Тасмания (месторождение Фингал). Кроме того, уголь добывают в Южной Австралии (Ли-Крик) и Виктории (угленосный бассейн Латроб-Вэлли).
Европа. Добыча угля в Центральной и Западной Европе составляет 1/9 мировой. Высококачественный уголь, добываемый на Британских островах, в основном каменноугольного возраста. Большая часть месторождений угля состредоточена в Южном Уэльсе, на западе и севере Англии и на юге Шотландии. В пределах континентальной Европы уголь добывают примерно в 20 странах, главным образом на Украине и в России. Из угля, добываемого в Германии, около 1/3 составляет высококачественный коксующийся уголь Рурского бассейна (Вестфалия). В Тюрингии и Саксонии и в меньшем количестве в Баварии в основном добывают бурый уголь. Промышленные запасы каменного угля в Верхнесилезском угольном бассейне на юге Польши занимают второе место после запасов Рурского бассейна. В Чехии также имеются промышленные запасы каменных (битуминозных) и бурых углей.
СНГ. В России на основе сжигания угля производится в два раза меньше энергии, чем в результате сжигания нефти и газа. Однако уголь продолжает играть важную роль в энергетике. Свыше 260 млн т угля в год используется в качестве топлива для ТЭС и в сталелитейной промышленности. Примерно 2/3 ископаемых углей в России составляют каменные, а 1/3 — бурые.
В России сосредоточены огромные потенциальные ресурсы каменных углей, однако разведана и эксплуатируется сравнительно небольшая их часть (угли Печорского, Кузнецкого, Канско-Ачинского и других бассейнов). Важное промышленное значение имеют также Челябинский и Южно-Уральский бассейны, Сучанский на Дальнем Востоке и ряд буроугольных месторождений в Забайкалье. Многие угленосные бассейны, особенно лежащие к востоку от Урала (Тунгусский, Улугхемский, Ленский, Таймырский, восточная часть Южно-Якутского и др.), еще ждут своего изучения и освоения.
Донецкий угольный бассейн с высококачественными коксующимися углями и антрацитом лишь частично заходит на территорию Ростовской области РФ (Восточный Донбасс), а в основном расположен на Украине.
Среди буроугольных бассейнов выделяются Канско-Ачинский, Ленский, Иркутский, Челябинский, Подмосковный и др. На Украине, кроме Донбасса, имеется Львовско-Волынский каменноугольный бассейн, в Казахстане, помимо Карагандинского бассейна, — крупное Экибастузское каменноугольное месторождение и Тургайский буроугольный бассейн, в Узбекистане — Ангренское месторождение бурых углей.
Прогнозные ресурсы углей всех типов в России составляют 4450,7 млрд т (четвертое место в мире); 95 % прогнозных ресурсов приходится на восточные районы страны и лишь 5 % — на европейскую часть и Урал. Разведанные запасы угля России составляют более 201,1 млрд т (второе место в мире после США). Балансовые запасы угля в России приведены в табл. 1.2.

Угольные месторождения и бассейны имеются в 7 из 11 экономических районов России, но распределены эти запасы по территории страны неравномерно: основная доля (80 %) балансовых запасов категорий А + В + C1 приходится на районы Сибири и около 10 % — на Дальневосточный регион. Соответственно добыча угля в России сосредоточена в основном в Сибири (71 %) и на Дальнем Востоке (12 %); на долю европейской части приходится немногим более 16 % добываемых углей.
Центральная Сибирь — главный угольный регион России. Наиболее крупные запасы разведаны в пределах Кузнецкого (45,6 %) и Канско-Ачинского (23,2 %) бассейнов, которые относятся к угледобывающим центрам федерального значения. Угли Кузнецкого бассейна отличаются низкой сернистостью и разнообразием марочного состава. Высокое качество кузнецких углей позволяет использовать их в энергетике, металлургии и других отраслях промышленности. Угли Канско-Ачинского угольного бассейна залегают на небольшой глубине и за счет благоприятных горно-геологических условий отработки — самые дешевые. По марочному составу преобладают бурые угли.
Из-за сложных горно-геологических условий угли Печорского угольного бассейна имеют высокую себестоимость и не окупают затрат на добычу, однако эксплуатация месторождений Печорского бассейна позволяет удовлетворить потребность в углях Центральной России.
В Восточном Донбассе добывается 95 % антрацитов страны. Донецкий уголь имеет высокую себестоимость из-за подземного способа добычи и глубокого залегания угольных пластов, что определяет нерентабельность действующих угледобывающих предприятий в современных условиях.
Обеспеченность России разведанными запасами угля составляет сотни лет. Обеспеченность рентабельными запасами угледобывающих предприятий при существующем и проектном уровнях добычи очень неравномерна и колеблется от трех-пяти до многих десятков лет.
Для разработки наиболее эффективным открытым способом пригодны 119,2 млрд т, или 59 % балансовых запасов, причем почти все эти запасы (99 %) приходятся на районы Сибири и Дальнего Востока.
По видам углей в структуре балансовых запасов категорий А + В + C1 преобладают бурые угли — 103,1 млрд т. На долю каменных приходится 97,5 млрд т, из них 41,4 млрд т — угли для коксования, основной объем которых сосредоточен в Кузнецком бассейне (30,1 млрд т).
Комплексный анализ состояния и использования сырьевой базы угольной промышленности показал, что из всех балансовых запасов категорий А + В + C1 в современных социально-экономических условиях благоприятны для освоения 140,1 млрд т, или 69,5 % общего их количества. При этом распределение их как по территории страны, так и по степени их освоения крайне неравномерно (табл. 1.3 и 1.4).

Имеющиеся запасы угля позволяют обеспечить объемы его добычи до 1,5 млрд т в год. Однако сырьевая база отрасли не может считаться благоприятной, поскольку, во-первых, запасы угля распределены крайне неравномерно: свыше 80 % всех запасов сосредоточено в Сибири, а на долю наиболее развитой в промышленном отношении Европейской части России приходится лишь 10 %. Во-вторых, по международным меркам более половины вовлеченных в отработку запасов не соответствуют мировым кондициям по качеству угля, условиям залегания, газо-и взрывоопасности пластов, что существенно снижает возможный потенциал эффективного развития угледобычи.
Технический и технологический уровни добычи угля в России остаются существенно более низкими, чем в развитых странах. Шахты многие годы не реконструировались. Экономическая ситуация на предприятиях угольной промышленности продолжает оставаться сложной, ежегодно увеличивается доля отходов производства, размещаемых во внешних отвалах. Около 30 % источников вредных выбросов не оснащены пылегазоулавливающими установками. С вентиляционными выбросами шахт в атмосферу ежегодно поступает свыше 390 тыс. т метана, который можно использовать для местных энергетических нужд. Продолжают гореть, загрязняя атмосферу токсичными веществами, 47 породных отвалов.
Российский уголь экспортируется в ряд зарубежных стран, и на протяжении последних двух лет сохраняется тенденция к росту поставок угля на внешний рынок. Отечественная минерально-сырьевая база угля в состоянии обеспечить потребности страны в угле, однако значительные расстояния между производителями и потребителями углей заставляют некоторых искать зарубежные источники поставок.
Особенности отечественной минерально-сырьевой базы углей делают невозможным развитие угледобычи в европейской части страны. Задача государства здесь сводится к поддержанию жизнеспособности действующих предприятий. Новые энергетические мощности, вероятно, будут ориентироваться на использование газового сырья. К востоку от Урала рост угледобычи возможен и необходим. Высокий ресурсный потенциал Сибири позволяет экспортировать значительные объемы углей не только на дальневосточный, но и на европейские рынки. В то же время угледобывающая промышленность России находится в тяжелом положении, которое в значительной степени обусловлено низким качеством запасов на многих эксплуатируемых месторождениях, технической и технологической отсталостью отрасли. В результате значительное число угледобывающих предприятий нерентабельны.

Развитие высокоэффективных угледобывающих предприятий должно пойти по пути повышения качества угольной продукции до уровня мировых стандартов за счет внедрения технологий обогащения и облагораживания углей и создания индустрии глубокой комплексной переработки сырья на месте добычи. Для обеспечения транспортировки углей необходимы организация производства водоугольного топлива, которое может храниться, транспортироваться и сжигаться подобно нефтетопливу, а также создание специализированных углетранспортных систем.
Во время энергетического кризиса 70-х гг. XX в. велись поиски альтернативных источников энергии, которые могли бы заменить нефть. В Канаде, например, открытым способом разрабатывались битуминозные пески (нефтеносные пески, в которых после улетучивания легких фракций остаются тяжелые нефти, битум и асфальт). В России имеется аналогичное месторождение на Тимане (Ярицкое). В США сосредоточены большие запасы горючих сланцев (на западе шт. Колорадо и в других районах). Освоенные в советское время месторождения горючих сланцев находятся в Эстонии (бывш. Северо-Западный сланцевый бассейн). В России горючие сланцы встречаются в Ленинградской области, Поволжье, на Тимане, в Кузбассе, Иркутском угленосном бассейне, на северо-востоке Сибирской платформы.
Топливный торф является общераспространенным полезным ископаемым, из которого можно получать как традиционные (местное топливо, удобрения, тепло- и звукоизолирующие материалы), так и новые виды продукции (металлургическое топливо, активные угли, сорбенты, строительные материалы, стабилизаторы и разжижители природных материалов, лекарственные средства и др.).
Торфяные ресурсы выявлены и разведаны в 63 субъектах Российской Федерации семи федеральных округов. Запасы торфа по территории страны размещены неравномерно, что объясняется не столько фактическим расположением торфяных ресурсов, сколько степенью их изученности. Наибольшее количество запасов торфа — 6,9 млрд т (36,2 % общероссийских запасов) разведано в Северо-Западном федеральном округе.
Самые крупные месторождения находятся в Западной Сибири. Крупнейшим в мире и уникальным по своим параметрам является Васюганское месторождение, расположенное в центральной части Западно-Сибирской низменности, в пределах Новосибирской, Томской, Омской и Тюменской областей.
Энергетический потенциал торфяных ресурсов России, оцениваемый экспертами в 49,5 млрд т, свидетельствует о недостаточности его использования в энергетическом балансе страны. Запасы торфа только на разрабатываемых месторождениях позволяют довести объемы его добычи до 10—11 млн т/год, что теоретически эквивалентно 7 % объема ежегодно потребляемого в России угля.
На территории России запасы горючих сланцев учитываются Государственным балансом в четырех федеральных округах: Центральном (Костромская обл.), Северо-Западном (Республика Коми и Ленинградская обл.), Приволжском (Оренбургская, Самарская, Саратовская и Ульяновская обл.) и Сибирском (Иркутская и Кемеровская обл.). Месторождения горючих сланцев России различны по возрасту, вещественному составу, качеству и химико-технологическим свойствам. Возраст сланцевмещающих отложений, представленных осадочными породами различного состава, — от юрского до ордовикского и кембрийского. Глубина залегания сланценосных толщ — от 0 до 250 м, мощность — до первых десятков метров, а отдельных пластов — от 0,5 до 17 м.
Основные запасы категорий А + В + C1 расположены в Ленинградской, Самарской и Оренбургской областях и составляют в сумме 86,1 % общероссийских. По состоянию на 01.01.2002 г. Государственным балансом на территории России учитываются 12 месторождений горючих сланцев, из которых основными являются Ленинградское (Прибалтийский бассейн) и Кашпирское (Волжский бассейн). На этих месторождениях ведется вся добыча горючих сланцев в России. На 10 остальных месторождениях горючие сланцы не разрабатываются либо по причине их слабой изученности и удаленности (бассейн р. Оленек), либо из-за недостаточно совершенной технологии их переработки.
Последние десятилетия XX в. отмечены возникновением ряда общих тенденций в развитии угольной промышленности стран и регионов мира, из которых можно отметить три наиболее глобальные:
1) повышение доли угля в первичных энергоресурсах;
2) интеграция угледобывающих и энергетических предприятий;
3) повышение качества и расширение рынка угольной продукции.
Вполне понятно, что каждая из этих общемировых тенденций в определенной степени влияет на формирование тенденций и закономерностей, наблюдаемых в развитии угольной промышленности и России.

Навигация

Новости

Сырьевая база твердых горючих ископаемых