Развитие железорудной отрасли Горной Шории как основы создания промышленной, экономической безопасности и конкурентных преимуществ металлургии Кузбасса

ИСТОРИЯ НАУКИ И ТЕХНИКИ

УДК 622

А. И. Копытов, В. В. Першин

РАЗВИТИЕ ЖЕЛЕЗОРУДНОЙ ОТРАСЛИ ГОРНОЙ ШОРИИ КАК ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ, ЭКОНОМИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ И КОНКУРЕНТНЫХ ПРЕИМУЩЕСТВ МЕТАЛЛУРГИИ КУЗБАССА

Первый состав с рудой ушел из Темир-Тау еще в октябре 1932 года, через месяц после того, как дал продукцию Тельбесский рудник, от которого и ведется история рудной базы Кузнецкого металлургического комбината (КМК).

Тельбесу, как и Темир-Тау, срок существования предполагался всего 10 лет, за которые предстояло добыть разведанные 12,5 миллионов тонн запасов руды и перейти на другие месторождения. С Тельбесом так и произошло. А вот Темир-Тау продолжает жить и поныне.

Большую роль в развитии железорудной базы Горной Шории сыграл XVI съезд ВКП(б), который поставил задачу «придать такие темпы геологоразведочному делу, которые должны значительно опередить темпы развития промышленности с целью заблаговременной подготовки минерального сырья». В шорскую тайгу отправилось сразу почти два десятка геологических партий, чтобы обеспечить создание сырьевой базы металлургии.

С помощью местных жителей были открыты и нанесены на карты Шалымское, Таштагольское, Шерегешское и Казское месторождения. А геофизики открыли еще и Кочуринское с Кузнецовским. На их базе в процессе строительства и реконструкции родились современные рудничные поселки, а затем и город Таштагол с полной инженерной инфраструктурой.

Общие балансовые и прогнозные запасы железных руд в Горной Шории составляют более 2,5 млрд. тонн.

Именно поэтому, в расчете на перспективную собственную минеральную сырьевую базу по железной руде и коксующимся углям к уже действующему КМК был построен и в 1963 году выдал первую продукцию Западно-Сибирского металлургического комбината (ЗСМК) в г. Новокузнецке.

Анализируя историю становления и развития горнорудной отрасли Кузбасса, можно выделить два основных этапа.

Первый этап связан с Горным управлением в составе КМК (ГУ КМК). В этот период были выполнены работы по проектированию и строитель-

ству инженерных коммуникаций, поверхностных комплексов, горных цехов, объектов соцкультбыта и выводу предприятий на первые очереди проектных мощностей.

Уже тогда были заложены традиции по созданию, совершенствованию и повышению эффективности технологии и техники ведения горных работ на основе сотрудничества с институтами горного дела СО АН СССР, ВостНИГРИ, СМИ, КузПИ и др. Наиболее ярким примером данного периода является разработка агрегатов бурения глубоких скважин БА-100, а затем НКР-100, которые позволили сделать целую революцию в технологии подземной разработки месторождений железных руд. За создание этого бурового станка специалисты Кривого Рога, ГУ КМК и ученые ИГД СО АН СССР в 1966 г. были удостоены Ленинской премии. В их числе и наш земляк, главный механик рудника Темир-Тау, Макаров Константин Филиппович.

Мощнейший рывок в развитии наших горнорудных предприятий был сделан после преобразования горного цеха КМК в самостоятельное научно-производственное объединение «Сибруда», в состав которого вошел институт ВостНИГРИ. На каждом руднике были созданы исследовательские группы. Координацию их деятельности осуществлял ИГД СО АН СССР.

Специалисты и ученые под руководством генерального директора НПО «Сибруда» канд. техн. наук Виктора Андреевича Коваленко, главного инженера, канд. техн. наук Павла Тихоновича Гайдина с середины семидесятых годов XX века, по сути, за две пятилетки провели реконструкцию горношорских рудников. Наиболее ярким примером является Шерегешский рудник, где во время реализации проекта реконструкции было построено новое предприятие с производственной мощностью 6 млн т руды в год. На главном пусковом комплексе (гор. +325 м скиповой подъем, вентка-лориферная, компрессорная, ДОФ и другие объекты поверхностного комплекса) в 1980-1982 гг. трудилось более двух тысяч специалистов НПО «Сибруда», треста «Таштаголшахторудстрой» и из

других регионов страны, направленных объединением «Союзшахтопроходка» министерства черной металлургии СССР.

Еженедельные штабы под руководством Таш-тагольского Горкома КПСС и НПО «Сибруда» позволили ввести уникальные, современные объекты Шерегешского пускового комплекса без снижения основного производства по добыче руды.

Параллельно на всех шахтах объединения совместно с учеными ИГД СО АН СССР, Вост-НИГРИ, Сибирского филиала ВНИМИ и др. были разработаны и внедрены: новая система непрерывного этажно-принудительного обрушения руды пучками параллельно-сближенных глубоких скважин и вибровыпуском на Таштагольском руднике; новая технология подготовки и нарезки очистных блоков с использованием глубоких взрывных и компенсационных скважин, а также специально созданных для их бурения самоходных буровых агрегатов «Шория» на Шерегешском руднике и др. [1, 2].

Таштагольский рудник всегда был пионером во многих новых технологических и технических решениях, кузницей высококвалифицированных инженерных кадров и крупных руководителей. Они первыми познали сложность горно-геологических условий, горные удары с увеличением глубины отработки месторождения. Именно здесь были построены сейсмостанция, разработаны методы прогноза и способы предотвращения горных ударов в процессе добычи руды [3].

Например, в начале семидесятых годов прошлого века, директором Шерегешского рудника был назначен начальник технического отдела Та-штагольского рудника Шапошников Виктор Демидович. За короткое время за счет масштабного технического и технологического перевооружения, настоящей модернизации на основе инноваций, основной горный цех и предприятие в целом вышло в лидеры. Широкомасштабное внедрение разработанной лично под руководством В. Д. Шапошникова новой технологии проходки подготовительных и нарезных выработок с использованием новейших буровых кареток, погрузочных машин и агрегатов «Шория» для бурения компенсационных скважин, последовательная фронтальная схема и многозабойная организация скоростных проходок выработок различного назначения, позволили быстро сделать надежный задел по подготовленным к выемке запасам. Здесь впервые были проведены массовые взрывы мощностью до 600 тонн взрывчатых веществ, в результате отбито более 1 млн т руды. Здесь звено бригады Важени-на Н. Г. из двух человек обеспечивало суточную добычу шахты из данного блока.

Подобные эксперименты проводились и на Таштагольском руднике, где также получены положительные результаты испытания технологии безлюдной добычи, разработанной ВостНИГРИ.

Благодаря высокому профессионализму директоров горнорудных предприятий Громадского В. И., Лялько В. С., Шапошникова В. Д., Нагаева Х. Х., всех главных специалистов, бригадиров проходчиков, бурильщиков добычных участков, механиков и электриков того яркого периода в развитии рудников, в едином творческом порыве было сделано образцовое горнодобывающее производство, известное в стране и за рубежом.

К 1980 году уровень добычи из недр рудников Горной Шории повысился до 9 млн т сырой руды и более 4,5 млн т производство концентрата, а некоторые главные технико-экономические показатели подземных технологических процессов превысили мировой уровень.

Центром и инициаторами этого творческого порыва были директора ИГД СО АН СССР академики Шемякин Е. И. и Курленя М. В., доктор технических наук Дубынин Н. Г., к.т.н. Власов В. Н., начальник ВГСЧ Сибири и Дальнего Востока д.т.н. Умнов А. Е., руководители института ВостНИГРИ Клубов С. Я. и к.т.н. Мозолев А. В., а также ученые и специалисты возглавляемых ими коллективов.

Прогрессивные и современные технические решения в проектах реконструкции рудников были заложены специалистами института «ГИПРО-РУДА».

В то же время рудники имели свой жилой фонд, детские ясли и садики, ЖЭКи, профилактории, котельные, водозаборы, электрические сети с подстанциями, подсобные хозяйства.

В процессе перехода к новым экономическим отношениям данная социальная нагрузка от рудников перешла к органам местного самоуправления.

К сожалению, этот переход к новым экономическим отношениям пока не привел к новому уровню научно-технического прогресса, способствующему модернизации горнорудного производства.

В результате недостаточных инвестиций в реконструкцию и модернизацию, особенно на начальном периоде создания ОАО «Евразруда», отсутствия системного научного сопровождения, снижения использования ранее разработанных и современных высокоэффективных инновационных технологий добычи железорудного сырья при одновременном и значительном усложнении горно-геологических условий, технико-

экономические показатели горнорудных предприятий Таштагольского района снижены.

При наличии достаточного количества запасов железной руды в пределах горных отводов рудников, объем добычи сегодня составляет около 5 млн т сырой руды и в пределах 2,5-3,0 млн т производства концентрата.

Несмотря на это - доля горнорудных предприятий в бюджете района составляет более 60 %. Они являются градообразующими и социально значимыми для экономики.

Поэтому Администрация Кемеровской области и лично Губернатор А. Г. Тулеев, администрация Таштагольского района постоянно контролируют состояние и перспективы развития железорудной отрасли.

В 2004 г. на коллегии Администрации Кемеровской области была представлена предварительная инвестиционная программа реконструкции с социально-экономическим сопровождением развития горнорудных предприятий ОАО «Евраз-руда» до 2014 г. В связи с наиболее сложной ситуацией на Таштагольском руднике в начале 2006 г. была разработана отдельная инвестиционная программа реконструкции данного предприятия. В соответствии с этой программой вложено 600 млн руб. и введены в эксплуатацию венткалориферная установка у ствола Ново-Капитальный, СевероЗападный участок, клетевой подъем руды с гор. -350 м по западному стволу и началось строительство закладочного комплекса.

Однако в 2008 г. из-за финансовоэкономического кризиса и резкого падения цен в горно-металлургической отрасли, работы по строительству закладочного комплекса были приостановлены.

Продолжающееся производство горных работ одновременно на нескольких горизонтах привело к осложнению эксплуатации основных объектов рудника - стволов Ново-Капитальный и Северный, которые находятся в зоне сдвижения горного массива в сторону воронки обрушения [4].

Исходя из «Заключения о сроках и условиях возможной эксплуатации объектов существующей промплощадки Таштагольского филиала», выданного ОАО «ВостНИГРИ» 26.09.2009 г. и подтвержденного институтом на экспертно-техническом совете в августе 2010 г. ...«предельным сроком эксплуатации стволов по их назначению является 2015 г.».

Осложнилась ситуация с эксплуатацией и реконструкцией Горно-Шорского филиала (рудник Шерегеш).

26.11.2010 г. Губернатор А. Г. Тулеев вновь провел выездную коллегию в г. Таштагол «О реализации программы реконструкции горнорудных предприятий ОАО «Евразруда» в 2011-2015 гг. Коллегия поддержала наше предложение о создании научно-экспертного технического совета (НЭТС), в который вошли главный инженер ОАО «Сибгипроруда» Артемов С. Т., заведующий лабораторией ИГД СО РАН д.т.н., проф. Еременко А. А., президент Сибирского отделения Академии горных наук д.т.н., проф. Копытов А. И., директор научно-исследовательского центра «Геомеханика» СибГИУ д.т.н., проф. Лобинова Т. В., директор института «ВостНИГРИ» д.т.н., проф. Цинкер Л. М., заведующий кафедрой строительства подземных сооружений и шахт КузГТУ д.т.н., проф. Першин В. В.

Особое внимание уделяется решению проблем

отработки Таштагольского месторождения. НЭТС рассмотрел вариант реконструкции, предложенный специалистами ОАО «Евразруда», с остановкой производства на 5 лет после вывода главных эксплуатационных стволов. Вариант дорогостоящий - более 40 млрд. руб. В то же время собственник поддержал нашу инициативу и мнение главы Ташта-гольского района В. Н. Макуты по созданию специальной рабочей группы для разработки альтернативных схем реконструкции Таштагольского филиала.

Этой группой подготовлено 3 новых варианта поэтапной реконструкции. По предварительным расчетам затраты в 4-5 раз ниже. В настоящее время проводится экономическая оценка. Совещание по рассмотрению и обсуждению данных вариантов уже проведено 27.02.2012 г. у управляющего директора ОАО «Евразруда» А. Р. Салько-ва.

Кроме того, разрабатывается проект сохранения действующих стволов за счет стабилизации процессов сдвижения горных пород. Математическое моделирование по оценке влияния на данные явления засыпной воронки обрушения и упрочнением массива глубокими анкерными скважинами, проведенное д.т.н. А. А. Еременко в ИГД СО РАН, дало положительные результаты.

Учеными рабочей группы подано 3 служебные записки на имя Губернатора А. Г. Тулеева с подробным анализом причин сложившихся проблем на Таштагольском руднике и предложениями по их решению.

Подробные рекомендации переданы руководству ОАО «Евразруда» в материалах «О техническом состоянии и перспективах работы Ташта-гольского филиала ОАО «Евразруда».

Активную позицию в работе над решением проблем железорудной отрасли Горной Шории занимает собственник ОАО «Евразруда»-«Евразхолдинг». В работе НЭТС участвует Вицепрезидент, руководитель горнодобывающего дивизиона Лагутин К. И.

Проект по вводу закладочного комплекса на Таштагольском филиале в стадии завершения. С декабря 2011 г. комплекс работает в режиме опытно-промышленных испытаний по закладке пустот в отработанном пространстве. Официальный ввод комплекса в эксплуатацию состоится после выполнения регламента, предусмотренного надзорными органами. Руководство ОАО «Евраз-руда» осуществляет специальный контроль за данным объектом, так как, по нашим совместным оценкам, перспективы развития рудника напрямую зависят от этой новой для рудников Горной Шории технологии.

На Таштагольском филиале ОАО «Евразруда» проведена конференция по проблемам проявления горного давления. Ведущими специалистами отрасли и науки выработаны рекомендации по дальнейшему мониторингу и мероприятия для обеспечения безопасной работы рудника.

Отработка северного фланга Таштагольского месторождения с твердеющей закладкой с 2012 года замедлит скорость деформирования земной поверхности и охраняемых объектов. Кроме того, последние данные мониторинга процессов сдвижения указывают на некоторое снижение скоростей развития деформационных процессов, что может сделать прогноз более оптимистичным, что, в свою очередь, продлит сроки эксплуатации основных объектов рудника и даст время для строительства и ввода в эксплуатацию первоочередных объектов на новой промплощадке.

Несмотря на сложные горно-геологические условия, связанные с большой глубиной отработки, наличие тектонических зон и удароопасности, а также критическую горнотехническую обстановку, обусловленную не выполнением собственником инвестиционной программы реконструкции рудника в связи с кризисом в 2008 г., в настоящее время Таштагольское месторождение имеет приоритетную промышленную ценность для металлургической отрасли Кузбасса.

Это обусловлено:

- наличием более 700 млн т утвержденных ГКЗ запасов хорошо обогатимой железной руды и перспективных прогнозных ресурсов с содержанием железа до 50 %;

- предприятие находится всего в 200 км от основного потребителя - объединенного металлургического комбината г. Новокузнецк, соединено с ним современной электрифицированной железнодорожной магистралью и автомобильной дорогой федерального значения с выходом на республику Алтай и в перспективе на республику Хакасия. Это гарантирует экономическую безопасность и независимость при возможных проблемах на Транссибирской магистрали, по которой доставляется до 50 % железорудного сырья с расстояния до 3 тыс. км, а также надежность материально -технического снабжения;

- рудник расположен в административном центре Таштагольского района г. Таштаголе имеет полную и надежную инженерную инфраструктур (энергоснабжение, водоснабжение, водоотведение и т.д.);

- в районе имеется местная база освоенных месторождений других полезных ископаемых для металлургии: марганцевые руды, доломиты, известняки;

- для дальнейшего строительства, реконструкции и эксплуатации Таштагольского филиала имеется местная база строительных материалов, водных и лесных ресурсов; водные ресурсы р. Кондома с притоками позволяют обеспечить не только текущие производственные и бытовые нужды, но возможность применения мокрых способов обогащения для получения железорудного концентрата с содержанием железа 60-70 %;

- в городе Таштагол и районе достаточный кадровый потенциал высококвалифицированных

специалистов и накоплен большой опыт сотрудничества с учеными ИГД СО РАН, ВостНИГРИ, СФ ВНИМИ, КузГТУ, СибГИУ, а также со специалистами института «СИБГИ11РОРУДА». в результате которого разработаны и внедрены уникальные технические и технологические решения, в особенности в области оценки и прогноза горных ударов, которые получили мировую известность и используются при разработке месторождений в сложных горно-геологических условиях и при проектировании.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что для дальнейшей многолетней работы возможно и экономически целесообразно поэтапное проведение коренной реконструкции всего горно-технологического комплекса Ташта-гольского рудника, связанное по времени с отработкой определенной части запасов руды:

- I этап - отработка запасов руды до горизонта -350 м включительно;

- II этап - отработка запасов руды до горизонта - 420 и - 490 м;

- III - отработка запасов руды ниже горизонта- 490 м.

Обнадеживает и то, что собственником в 2012 г. запланировано увеличение капитальных вложений на приобретение новой техники и модернизацию производства рудников Таштагольского района более чем на 820 млн руб., что на 200 млн руб. выше уровня 2011 года.

15 млн руб. будет направлено на разработку вариантов дальнейшей отработки Таштагольского и Казского филиалов, в том числе 3 млн руб. - на мониторинг процессов сдвижения земной поверхности и поиск возможных вариантов снижения влияния этих процессов на Таштагольском руднике.

На реконструкцию Шерегешского рудника бюджетом 2012 г. предусмотрено 561 млн рублей, больше чем было израсходовано за три предыдущих года. Выполнение всех этих мероприятий позволит вместо 2016 г. довести удвоение мощности Горно-Шорского филиала уже в 2014 г.

В настоящее время совместно с ИГД СО РАН, ВостНИГРИ и КузГТУ для ОАО «Евразруда» разрабатывается «Руководство по креплению горных выработок на подземных рудниках».

Кроме того, очень актуальным является разработка «Руководства по технологии и безопасности взрывных работ при проходке горных выработок на рудниках ОАО «Евразруда». Для этого уже имеется большой объем исследований, проведенных на Шерегешском руднике. Результаты опубликованы в 2002 г. в монографии «Способы и средства интенсификации горно-проходческих работ на рудниках», которая переведена на китайский язык и в 2005 г. издана в Пекине (КНР).

Одна из целей этой работы - вернуть взрывников в комплексные проходческие бригады. Анализ хронометражных наблюдений, проведен-

ных на рудниках, после создания по ведомственному решению органов Ростехнадзора Кузбасса специализированных взрывных участков, свидетельствуют о снижении производительности труда на проходческих работах на 15-20 %. Это большой резерв для решения острейшей проблемы по подготовке к выемке запасов, обеспечивающих ритмичную и рентабельную работу рудников.

В связи с активизацией реконструкции рудников наметилось плодотворное сотрудничество ОАО «Евразруда» и КузГТУ в подготовке инженерных кадров по специальности «Шахтное и подземное строительство». В 2011 г. впервые за последние 20 лет на преддипломную практику в Шерегеш было направлено 5 студентов. Все успешно защитили дипломные проекты по объектам реконструкции рудника и были специально отмечены Государственной аттестационной комиссией. Трое из них в настоящее время работают в структурах НИИ Кузбасса.

В 2012 г. по объектам реконструкции Ташта-гольского и Горно-Шорского филиалов ОАО «Евразруда» прошли преддипломную практику 6 студентов.

Есть в плане кафедры СПСиШ и организация переподготовки специалистов для горнорудных предприятий.

В заключение следует отметить, что стратегии развития железорудной отрасли, которая обеспечивала бы экономическую безопасность и эффективность экономики России, в настоящее время нет. И этот вопрос целесообразно поставить перед Правительством РФ.

За основу для разработки программной стратегии развития железорудной отрасли можно взять «Долгосрочную программу развития угольной промышленности России до 2030 года», которая рассмотрена Правительством РФ и утвержде-

на Премьер-министром В. В. Путиным 24.01.2012 г.

Именно он, будучи Президентом России, поддержал инициативу Администрации Кемеровской области и, впервые в истории новой России, рассмотрел проблемы и перспективы развития угольной отрасли на заседании Президиума Госсовета в г. Междуреченске в 2002 г. Благодаря этому за последние 10 лет в Кузбассе построено 40 угледобывающих и 16 углеперерабатывающих предприятий практически мирового уровня. Решены многие социальные проблемы шахтеров. После кризиса 90-х годов прошлого века лишь горняки Кузбасса восстановили, а затем превзошли докризисный уровень добычи угля - более 190 млн т в 2011 г. И весь XXI век Кузбасс останется главной угольной базой страны.

Это вселяет уверенность, что общими усилиями собственников, трудовых коллективов, власти и науки мы можем сделать очередной шаг в развитии железорудной базы Таштагольского района для металлургии Кузбасса.

Наличие ресурсов с необходимым содержанием железа, большими балансовыми и прогнозными запасами, необходимой инфраструктуры, высококвалифицированных кадров, длительного опыта сотрудничества с наукой - именно в этом конкурентные преимущества Горной Шории.

Разработка и реализация инвестиционной программы развития филиалов ОАО «Евразруда» в Кузбассе по примеру угольной отрасли до 2030 г. на основе реконструкции, модернизации, внедрения высокопроизводительного оборудования и современных инновационных технологий добычи руды в сложных горно-геологических условиях, позволит обеспечить стабильность и конкурентные преимущества на рынке.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Копытов А.И. Проведение выработок в мощных залежах железных руд с применением глубоких скважин / А.И. Копытов // Горный журнал. - 1981. - №10. с. 38-41.

2. Копытов А.И. Способы и средства интенсификации горнопроходческих работ на рудниках / А.И. Копытов, В.В. Першин, А.В. Ефремов, М.А. Копытов. - Кемерово : Кузбассвузиздат. - 2002. - 312 с.

3. Еременко А.А. Проведение и крепление горных выработок в удароопастных зонах железоружных месторождений / А.А. Еременко, А.Н. Федоренко, А.И. Копытов. - Новосибирск : Наука. - 2008. - 423 с.

4. Копытов А.И. О состоянии и перспективах развития Таштагольского филиала ОАО «Евразруда» / А.И. Копытов, А.А. Еременко, В.В. Першин / Вестник КузГТУ. - 2011. - №2. - с. 13-15.

Авторы статьи

Копытов Александр Иванович, докт.техн.наук, проф. каф. строительства подземных сооружений и шахт КузГТУ, президент СО Академии горных наук, Председатель комиссии по науке и инновациям общественной палаты Кемеровской области, тел. 8-3842-39-63-78.

Першин Владимир Викторович, докт.техн.наук, профессор, зав. каф.

строительства подземных сооружений и шахт КузГТУ, e-mail: L01bdv@yandex.ru