CC BY
57
© Г.Г. Пивняк, А.Н. Шашенко, П.И. Пилов, М.С. Пашкевич, 2012
Г.Г. Пивняк, А.Н. Шашенко, П.И. Пилов, М.С. Пашкевич
POST - MINING: ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ АСПЕКТ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ
Рассмотрена проблема развития регионов с нарушенным из-за горных работ экономическим, социальным и экологическим балансом на примере угольной отрасли Украины. Показан комплексный подход в использовании существующих инженерных технологий для решения наиболее существенных задач post - mining.
Ключевые слова: горные разработки, депрессивные территории, эко-лого-социальные проблемы, горные технологии.
|/аждого государства с развитой горной промышленно-»»стью со временем обязательно коснется вопрос реструктуризации отрасли путем закрытия экономически бесперспективных шахт и реализации проектов реабилитации окружающих территорий. Ликвидация каждой шахты - это своеобразный региональный «стресс», который приводит к образованию и развитию местной социально-экономической депрессии. Внедрение комплекса экономически стимулирующих, социально смягчающих и экологически восстанавливающих мероприятий в регионах с нарушенным из-за горных работ балансом устойчивого развития (в депрессивных регионах), получило название Post - mining (пер. - «пост горное дело», «после добычи»).
Вопросами пост-развития горнодобывающих регионов в Европе занимаются специально созданные для этого структуры: Post - mining Alliance и European Association for Coal and Lignite «Euracoal», в США - National Mining Assodation.
Следует отметить, что последствия ведения горных работ, отражающиеся на экономическом, социальном и экологическом состоянии территории, типичны для всех отраслей, связанных с горных делом, во всех странах мира. Однако различны степень возникающих проблем, пути и возможно-
сти их преодоления. Так, характерной чертой post - mining по западному образцу является комплексное решение экономических, социальных и экологических проблем депрессивных территорий на основе использования инновационных технологий и с учетом оптимального соотношения интересов частного инвестора, общества и государства. При этом комплекс инженерных технологий обеспечивает перспективное развитие депрессивных регионов не только за счет решения локальных задач настоящего времени, но и за счет своевременного реагирования на глобальные угрозы недалекого будущего. К этим угрозам, в частности, можно отнести дефицит энергии, качественных экологически чистых продуктов питания, чистой питьевой воды, минеральных ресурсов.
Наиболее ярким примером проблемы post - mining является ситуация, складывающаяся в районах добычи угля. Масштабы этой проблемы в угольной промышленности разных стран не одинаковы. Их можно оценить по таким показателям, как продолжительность ведения горных работ и площадь нарушенных территорий, плотность населения в угольных регионах и количество людей, занятых в этой отрасли, глубина ведения горных работ. Приблизительно 35 % (210,3 тыс. км 2) площади Украины составляют территории, на которых ведутся масштабные горные работы по добыче угля более 200 лет. Это территории Донбасса, Днепровского буро-угольного бассейна, Львовско-Волынского угольного бассейна. Для сравнения площадь угольных бассейнов США составляет 13 % общей площади страны, ФРГ - 4 %, Польши -5 %. В Украине по состоянию на 2008 г. количество занятых в угольной промышленности составило 224 тыс., в США на 2010 г. - 135,4 тыс., в Польше и ФРГ на 2007 г. - соответственно 137,3 и 49,8 тыс. Глубина добычи угля в Украине уже сейчас достигает 1400 м. В то же время максимальная глубина угольных шахт Верхнесилезского бассейна (Польша) -1100 м, Нижнесилезского (Польша) - 600 м, Люблинского (Польша) - 1000 м, Апалачского (США) - 700 м, Пенсильванского (США) - 400 м, Бассейна Нового Южного Уэльса (Австралия) - 900 м, Карагандинского - 600 м (Казахстан), Ниж-нерейнско-Вестфальского (ФРН) - 850 м.
На основе приведенного сравнения можно констатировать, что проблемы пост-развития, будучи интернациональными, для угольных регионов Украины являются особенно острыми. Их решение усугубляется, прежде всего, отсутствием в государстве достаточного объема финансовых средств, направляемых на реализацию различных проектов по выведению этих территорий из состояния депрессии. На сегодняшний день в рамках Программы Президента Украины [6] разворачивается масштабное реформирование угольной промышленности, одной из важнейших составляющих которого является оценка перспективности и закрытия шахт, а также возможность передачи их частному собственнику. По состоянию на 2010 г. в стране насчитывалось 113 государственных и 28 частных угольных предприятий [14]. Следует помнить, что за каждым таким предприятием, как правило, стоит экономически моно-структурный населенный пункт с неблагоприятной экологией и проживающими на этой территории людьми. Это огромные территории, которые требуют восстановления экосистемы. Это огромное количество горняков и членов их семей, которые нуждаются в трудоустройстве и обеспечении надлежащих стандартов качества жизни. Это специфические условия ведения горных работ, которые требуют привлечения инновационных инженерных технологий. Это ограниченная экономика, которая требует диверсификации и создания новых предприятий. Существующие проблемы только лишь усугубятся при любых изменениях настоящего экономико-правового уклада в отрасли.
Очевидно, что основой благосостояния угледобывающего региона должна быть рентабельная деятельность каждой отдельно взятой шахты, которая в этом случае представляет собой источник доходов государственного и местных бюджетов, рабочих мест, является регулятором экологической устойчивости. Однако, за редким исключением, практически все государственные шахты Украины убыточны. В период с 2001 по 2010 годы, с целью компенсации части себестоимости добываемого угля, им было направлено из Государственного бюджета Украины 35 млрд. грн субвенций. Опыт показывает, что ликвидация даже не рентабельной шахты обходится государству дороже, чем её функционирование с
убытками, не считая потерю рабочих мест и экологические последствия. Смета затрат на ликвидацию одной шахты колеблется от 80 до 150 млн. грн. По состоянию на сентябрь 2011 г. на территории Донецкой и Луганской областей из 102 шахт, решение про закрытие которых было принято еще в 1996 г., в процессе ликвидации находится 81 шахта. Хроническое не полное финансирование на уровне 54 % приводит к тому, что реализация проектов закрытия шахт составляет 6-12 лет вместо 2-3, а их стоимость возрастает в 2-4 раза из-за постоянного роста затрат на содержание шахты и социальные мероприятия (преимущественно обеспечение углем отдельных категорий граждан). Например, по Донецкой области в структуре ликвидационных затрат физическая ликвидация и социальные затраты по факту составили 16 и 82,5 % против ранее запланированных 28 и 62 %. Вопрос закрытия шахт усугубляется еще и тем, что оценка шахты с точки зрения её перспективности производится исключительно на основе экономической целесообразности добычи имеющихся полезных ископаемых без учета комплекса остальных проблем [6, 14]. Между тем, существующие инженерные технологии использования шахтного имущественного комплекса, независимо от того действующим, закрытым или же работающим в режиме гидрорегулятора является предприятие, открывают возможности работы шахты как рентабельного автономного энергогенерирующего комплекса. Таким образом, шахта может быть трансформирована в источник не только доходов и рабочих мест, но и энергии - тепловой и электрической. В свою очередь, на основе шахты, функционирующей как энергогенерирующий комплекс, могут быть созданы разнопрофильные «производные» предприятия, «питающиеся» от такой шахты-комплекса.
Таким образом, комплекс существующих инженерных технологий позволяет выйти на принципиально новый уровень оценки и использования потенциала угольного предприятия, переданного на ликвидацию или действующего в режиме гидрорегулятора. Этот потенциал шахты складывается из возможностей реализации проектов по отработке остаточных запасов угля, использованию альтернативных источников энергии, созданию новых рентабельных предприятий друго-
го экономического направления, осуществлению постоянного мониторинга техногенного и биологического состояния территории и обеспечения оперативного реагирования на любые отклонения от стратегического направления её реабилитации. На этой основе могут быть изменены экономико-правовые концептуальные положения реструктуризации угольной промышленности и стимулирования развития депрессивных регионов.
Технологии, позволяющие вывести шахту на уровень заданной рентабельности, охватывают подземное, наземное и воздушное пространство территории вокруг горного предприятия для обеспечения интегрированного управления развитием. Внедрение каждой отдельной технологии представляет собой самостоятельный бизнес-проект с определенным объемом инвестиций, сроком окупаемости и уровнем прибыльности.
Возможности технологического решения проблемы post -mining удобнее всего рассмотреть на примере шахты-гидрорегулятора, которая не может быть в принципе закрыта из-за необходимости предотвращения угрозы затопления соседних работающих шахт и подтопления территории. С одной стороны - это постоянный источник колоссальных всё возрастающих затрат, но с другой стороны - это ресурс для получения дополнительной энергии путем использования технологии тепловых насосов, создания специальных экранов для отбора тепла недр, технологии эксплуатации газогидротермальных месторождений в нарушенных горными работами геологических структурах.
Обычно в пределах шахтного поля закрытой шахты находятся миллионы тонн вскрытых и оставляемых в недрах запасов угля. Для экономики государства это значительные неявные затраты, а точнее потери, вследствие не полного использования ресурсного потенциала шахты. Так, по оценкам экспертов запасы угля на шахтах Луганской области, которые переданы на ликвидацию, составляют 1140868 тыс. т. При средней цене за такой уголь в 100 у. е. за тонну, можно рассчитать, что потери доходов составляют 114,086 млрд. у. е. Уменьшить эти экономические потери можно при использовании технологий подземной газификации, которые позволя-
ют превратить оставшиеся запасы в тепло и совокупность химических компонентов.
Независимо от того действующей или закрытой является шахта, она представляет собой источник альтернативной энергии за счет использования технологий улавливания газа метана, находящегося в углесодержащих горных породах.
Полученное из недр шахт на основе указанных технологий тепло может быть передано на поверхность, где целесообразно расположить производственные комплексы, отвечающие вышеуказанным стратегическим направлениям развития. Так, например, при шахте, выполняющей функции регулирования гидрогеологической среды и перекачивающей миллионы тонн воды в год, может функционировать водоочистной комплекс. В то время как некоторые государства мира страдают от нехватки питьевой воды и разрабатывают энергозатратные технологии её получения из соленой морской, циркулирующую в шахте воду можно очищать, превращая в дорогостоящий коммерческий ресурс и источник здоровой жизни в угледобывающих регионах.
Дополнительные ресурсы воды и энергии создают все необходимые условия строительства на поверхности шахты крупных аграрных и промышленных комплексов, малых предприятий в сфере услуг, которые могут автономно отапливаться и обеспечиваться водой. Аграрный комплекс целесообразно позиционировать в рыночной нише по выращиванию экологически чистых продуктов питания, т.к. тепло и вода в требуемых количествах позволят круглосуточно поддерживать работу специальных теплиц на уровне, достаточном для роста растений без дополнительных мутагенных добавок. Во всем мире самой дорогостоящей является именно экологически чистая продукция. Таким образом, может быть решена проблема обеспечения продуктами питания регионов, земли которых нарушены горными работами и требуют длительных восстановительных процессов, не говоря об экономической компоненте таких предприятий.
Аграрные и промышленные предприятия в зависимости от специфики характера деятельности могут быть расположены не только на поверхности, но и в подземных выработках. Сотни километров искусственно созданных пустот могут
быть переоборудованы под складские помещения разного назначения, погреба, грибные фермы. Каждый год в Украине возникает вопрос о несоответствии объема урожаев сельскохозяйственной продукции имеющимся возможностям хранилищ. При правильной организации процессов, на базе ряда убыточных закрытых шахт мог бы быть организован крупный логистический торговый центр.
Тысячи тонн пород отвалов могут служить сырьем для осуществления рециклинга полезных компонентов, которые содержатся в этих породах. В свою очередь на основе имеющейся сырьевой базы такого рода и с использованием существующих нанотехнологий могут создаваться предприятия по производству новых высокопрочных строительных материалов.
Степная зона, в которой расположены депрессивные угледобывающие регионы, может служить дополнительным источником солнечной и ветровой энергии при использовании специальных технологий.
Созданный таким образом, технологический комплекс может дать ощутимый для территории совокупный эффект в виде альтернативной энергии и снизить, если не преодолеть, убыточность и финансовую зависимость депрессивного региона в целом за счет снижения затрат на энергоносители и создания новых предприятий.
Как видно из вышесказанного, post - mining - это сложная система технологий по использованию дополнительных возможностей шахты и территории в целом. Для качественного управления всеми физическими и биологическими процессами, протекающими в такой геосистеме, для поддержания её устойчивости необходимы технологии геоинформационного космического мониторинга. Комплекс полученных данных «земля - воздух» позволит вовремя предотвратить негативные явления и получить информацию о возможностях использования ресурсов территории. Эти технологии применимы как для промышленных целей (прогнозирование залежей метана, выявления разуплотненных зон и тепловых аномалий), так и для сельскохозяйственных и коммунальных (прогнозирование урожайности, мониторинг состояния водо-, тепло-, газовых коммуникаций).
Особое место в решении проблем post - mining занимают технологии охраны здоровья людей и окружающей среды. Именно они в совокупности с названными выше инженерными технологиями, с необходимыми экономико-правовыми механизмами привнесут в развитие депрессивных территорий тот элемент устойчивости, о котором говорят, подразумевая устойчивое развитие. А именно - способность системы потреблять ресурсы (биологические, физические, человеческие) меньшими темпами, чем темпы восстановления этих ресурсов. Прежде всего, это комплекс методов мониторинга состояния здоровья людей, позволяющий отследить процессы, происходящие в организме человека на клеточном уровне. Это технологии очистки воздуха от пыли, воды - от тяжелых веществ, что отвечает потребностям водоочистного комплекса, почвы - от засоления, что отвечает потребностям аграрного комплекса. Это технология сепарации бытовых отходов и извлечения из них полезных металлосодержащих компонентов с получением вторичного сырья, что является смежным проектом к химическому комплексу.
Комплекс технологий post - mining, направленный на решение технических задач, неразрывно связан с целым рядом других организационно-правовых, социальных и экологических проблем. Однако в существующих программах реструктуризации угольной отрасли такая интеграция не учитывается. Усовершенствования требуют правовые механизмы приватизации шахт. На наш взгляд, вместе с необходимостью привлечения частных инвестиций в отрасль, приватизация шахтного фонда Украины только частично снимет финансовую нагрузку на бюджет по поддержке депрессивных угледобывающих регионов и не решит вопрос их дальнейшего развития. Во-первых, определенная часть шахт будет признана экономически бесперспективной, и именно эти шахты останутся на балансе государства, и будут требовать дальнейшего пост ликвидационного содержания. Во-вторых, процесс приватизации может затянуться так же, как и процесс закрытия. В-третьих, новые механизмы социальной и экологической ответственности собственника за состояние территории и уровень жизни населения не отработанны, а согласно су-
ществующим ответственность за депрессивную территорию после закрытия частной шахты ложится на государство.
Опираясь на опыт создания специальных post - mining организаций в государствах мира, следует отметить такой организационный недостаток, как отсутствие в Украине аналогичного единого координационного центра. Между тем, важной функцией управления развитием депрессивных территорий является согласование и объединение целей и средств их достижения в экономической, технологической, социальной и экологической плоскости. Это может быть учтено в программах развития угольной отрасли и государства в целом путем построения специальных прогнозных экономико-математичес-ких моделей доходов и затрат от приведенных выше бизнес-проектов, реализуемых на основе базовых инженерных инноваций. В этой связи вместе с программой приватизации шахт может быть предложена конкурсная программа инвестиционных проектов создания разного рода промышленных, химических, аграрных, водоочистных комплексов. Таким образом, инвестор будет вкладывать деньги в извлечение полезных ископаемых не только, как во временный проект, после завершения которого, финансы направляются в другие отрасли, а как в долгосрочный стратегический план, который продолжает функционировать и приносить доходы даже после отработки полезных ископаемых. Соответственно для реализации такого масштабного государственного проекта должен быть создан Post - mining Центр.
Самым угрожающим последствием накопленных не решенных социальных проблем депрессивных угледобывающих регионов является фактическое разрушение ценного человеческого капитала: потеря для экономики государства рабочих и специалистов горных профессий, появление атмосферы морального беспокойства шахтеров и членов их семей. Из-за массового закрытия шахт в 1996 г. рынок труда Украины был пополнен 35 тысячами безработных горняков, за каждым из которых стоит семья, оставшаяся без средств к существованию [11]. Возникает резонансный вопрос трудоустройства уволенных рабочих и специалистов, что влечет за собой проблемы миграции, массового переселения людей и
переквалификации. Немаловажным фактором развития региональной депрессии является отсутствие перспектив получения рабочего места у молодежи, которая покидает регион в поисках работы. Во время ликвидации шахт разрушается социальная инфраструктура: закрываются дошкольные учреждения и школы, ухудшается медицинское обслуживание населения, выходят из строя водоканалы, отопительные котельные, тепловые сети, требуют ремонта автомобильные дороги. Чрезвычайно острой остается проблема утилизации бытовых отходов. Решение этих вопросов является следствием обеспечения экономического роста территории. Работающие промышленные комплексы на базе шахт позволят сохранить рабочие места, дать толчок к развитию предпринимательской инициативы, повысить заинтересованность у молодежи оставаться в родном городе, наладить социальную инфраструктуру.
Экологические проблемы post - mining состоят в резком ухудшении здоровья людей из-за нарушенного экологического баланса, который, в свою очередь, вызывает мутационные изменения на клеточном уровне. Загрязнение атмосферы, воды и почв вредными химическими веществами во многом происходит из-за постоянного горения породных отвалов, складирования отходов с техногенно-усиленной радиоактивностью. Гектары подработанной «лунной» поверхности требуют рекультивации и озеленения. Санитарно-эпидемиологическая ситуация осложняется проблемами подтопления территорий населенных пунктов шахтными водами, при котором разрушаются инженерные сети и другие коммуникации, возникают угрозы техногенных аварий. Поднявшийся уровень воды на приусадебных участках лишает людей возможности вести домашнее хозяйство и обеспечивать себя продуктами питания. По оценкам экспертов Донецкой области вода в закрытых шахтах может увеличить силу сейсмических колебаний в 2 раза [17]. Угрозой для жизни местного населения есть проникновение метана на поверхность и его накопление в подвалах жилых домов, вследствие чего происходят ожоги и взрывы [16]. В первую очередь решению экологических проблем будут способствовать технологии геоинформационного мониторинга, которые обеспечат опе-
ративный контроль за экологическим состоянием региона (горящие терриконы, ловушки метана, оседание поверхности). Технологии мониторинга здоровья населения позволят вовремя выявить и устранить причины заболеваний. Инженерные технологии работающих энерго-промышленных-сельскохо-зяйственных комплексов обусловят экономическую основу решения экологических проблем.
В завершение, следует отметить, что в Украине на государственном уровне существует понимание необходимости всесторонней оценки альтернативных возможностей использования шахты перед её закрытием. Так, в Постановлении Кабинета Министров Украины «Об утверждении порядка ликвидации убыточных угледобывающих и углеперерабатыва-ющих предприятий» указано, что технико-экономическое обоснование закрытия шахт должно содержать не только ведомости про состояние и качество запасов угля, но и про возможность их дальнейшей отработки, предложения по возобновлению горных работ и использованию горных выработок, строений, конструкций (с учетом изменения формы собственности на имущество предприятия). Этим фактически открыты пути для коммерческого использования проблемных шахт частными инвесторами. Вопрос становится о соответственной государственной поддержке на законодательном уровне использования инвестором комплекса инновационных технологий, позволяющих реализовывать на шахтах, признанных убыточными и подлежащих закрытию, другие экономически выгодные проекты на льготных условиях, увидеть инвестиционную перспективу собственного бизнеса в угольной отрасли и уже сегодня принять меры по максимизации прибыли и снижению рисков в будущем.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Пивняк Г.Г., Гуменик И.Л., К. Дребенштедт, Панасенко А.И. Научные основы рационального природопользования при открытой разработке месторождений. - Д.: НГУ, 2011. - 568 с.
2. Комащенко В.И., Голик В.И., Дребенштедт К. Влияние деятельности геологоразведочной и горнодобывающей промышленности на окружающую среду: монография. - М.: КДУ, 2010. - з5б с.
3. Моисеенков В.А. Оценка и характер работы по реализации программы закрытия особо убыточных шахт и разрезов// Уголь. - 2009. - №3. - С. 7-11.
4. Булат А.Ф., Чемерис И.Ф. Научно-технические основы создания шахтных когенерационных комплексов. - Киев: Наукова думка. - 2006. - 75 с.
5. Решение геоэкологических и социальных проблем во время эксплуатации и закрытия угольных шахт / Янукович В.Ф., Азаров Н.Я., Анциферов А.В. и др. - Донецк: ТОВ «Алан», 2002. - 480 с.
6. Программа экономических реформ на 2010 - 2014 роки «Богатое общество, конкурентоспособная экономика, эффективное государство» // [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://www.president.gov.ua/
7. Дутка С. Агроэнергетическая рекультивация нарушенных земель, как середа предпринимательской инновационной деятельности / Всеукра-инский научно-производственный журнал «Инновационная экономика» // [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://www.nbuv.gov.ua/Portal/Soc_Gum/ inek/2010_1/237.pdf
8. Бойко В.А., Шашенко А.Н. Способ и средства формирования тепло-уравнивающей рубашки подготовительной горной выработки глубокой угольной шахты // Науковий вюник НГУ, №9.- 2004. - С. 1-11.
9. Дядькин Ю.Д., Смирнова Н.Н., Соловьев В.Б. Физические и экономические условия подземной газификации углей. Физические процессы горного производства. Физические процессы при разработке геотермальных месторождений. Сб. науч. трудов. - Л.: ЛГИ, 1988. - С. 3-10.
10. Табаченко Н.М. Альтернативная когенерационная система энергоснабжения в угольной отрасли// Уголь Украины.- 2008. - 2. - С. 3-7.
11. Пояснительная записка к Закону Украины «О внесение изменений в Закон Украины «О стимулировании развития регионов» по поводу расширения групп территорий, которые признаються депрессивными, и придания им такого статуса» от 21.04.2011 № 3275-VI // [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://w1.c1. rada.gov. ua/pls/zweb_n/webproc4_1 ?pf3511 =37972
12. Алексеев А.Д., Молчанов А.Н. Физическое состояние метана в ископаемом угле в аспекте его извлечения / Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-техн. журнал). Труды науч. Симпозиума «Неделя горняка-2010». - М.: «Горная книга». Отдельный выпуск, 2010. -С. 113-121.
13. Debora A. Kosmack Улавливание из вентиляционных потоков и использование шахтного метана.- Заключительный отчет. Соглашение о сотрудничестве DE-FC20-02NT41620. Министерство энергетики США. 2009.
14. Украина готовит приватизацию угольных шахт // [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://ura-inform.com/uk/economics/2011/07/01/ shahty_priv
15. Дворов И.М., Дворов В.И. Освоение внутриземного тепла. - М.: Наука, 1984. - 160 с.
16. Деев О. Закрытие шахт: как метан попадает в жилые дома // [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://news.finance.ua/ua/~/2/0/all/ 2008/08/31/135684
17. Донбассу угрожает мощное землетрясение из-за закрытия шахт // [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://tsn.ua/ukrayina/donbasu-zagrozhuye-potuzhniy-zemletrus-cherez-zakrittya-shaht.html
18. Шахтерские города получат финансовую поддержку // [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://www.viche.info/news/1265/iEEa
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -
Пивняк Гзннадий Гоигорьевич - ректор Национального горного университета, академик Национальной академии наук Украины, доктор технических наук, профессор, Заслуженный деятель науки и техники Украины, Лауреат государственных премий Украины, Почетный доктор Московского государственного горного университета,
Шашенко Александр Николаевич - проректор по международным связям Национального горного университета, доктор технических наук, профессор, Заслуженный деятель науки и техники Украины, лауреат государственной премии Украины в области науки и техники, Пилов Петр Иванович - первый проректор Национального горного университета, доктор технических наук, профессор, Заслуженный деятель науки и техники Украины, лауреат государственной премии Украины в области науки и техники,
Пашкевич Марина Сергеевна - кандидат экономических наук, доцент кафедры экономики предприятия Национального горного университета.
