Адрес: https://polit.ru/article/2010/05/19/metan/


19 мая 2010, 08:37

Метановый тупик

Периодически повторяющиеся катастрофы на угледобывающих предприятиях, последней из которых стал взрыв на шахте «Распадская», вызваны, в принципе, одним и тем же техническим обстоятельством – скоплением попутного газа метана в полостях угольных массивов. Когда эти скопления достигают критического значения, газ взрывается, что и приводит к трагическим случаям. Однако скопления метана, которые вроде бы являются результатом природных явлений, приводят к катастрофам из-за человеческой деятельности.

Опасные свойства метана хорошо известны всем горнякам, поэтому борьба с ним ведется на регулярной основе: все шахты в обязательном порядке должны быть оснащены вентиляционным оборудованием, которое вытягивает газ из подземных коммуникаций на земную поверхность и не дает ему скапливаться в размерах, опасных для жизнедеятельности шахт.

Тем не менее, как показывает печальный опыт, эти вентиляционные установки очень часто не справляются со своими обязанностями. Проходка угольных забоев может вестись с такой скоростью, что мощностей вентиляторов не хватает для своевременной откачки отходящего метана, и газ все равно накапливается в полостях в недопустимых размерах, а потом взрывается.

Мы пока точно не знаем, что именно вызвало взрывы на «Распадской» 8 и 9 мая 2010 года, но во всех других случаях виноват был метан, вернее, его чрезмерная концентрация в шахтных стволах. Также понятно, что взрывоопасная концентрация газа была вызвана нарушением техники безопасности при проведении подземных работ. И тем более понятно, что нарушение техники безопасности происходит из-за желания шахтеров увеличить добычу и, соответственно, получить дополнительный заработок.

То есть существует своего рода дурная закономерность, когда желание поднять заработок наталкивается на ограниченные (хотя вполне достаточные для нормальной работы) мощности газоуловительных систем, а попытка эти ограничения обойти оканчивается взрывом. В результате заработать все равно ничего не удается, а негативных последствий больше, чем достаточно.

Поскольку катастрофы на шахтах – это закономерность, то не может не возникать вопрос – а что можно сделать с метаном, чтобы его выделения не мешали горнякам работать, особенно на повышенных оборотах. Ответ на этот вопрос, на первый взгляд, достаточно очевиден – можно увеличить мощность газоуловительных систем до такого уровня, чтобы их максимальная производительность соответствовала максимальной  (а не нормативной, как сейчас) производительности угольных комбайнов. Тогда даже при работе с повышенной скоростью проходки риск избыточного накопления метана минимизируется.

Однако расширение мощностей газоуловительных систем возможно далеко не всегда. Система, которая будет работать на полную мощность только время от времени, будет иметь худшие показатели по расходам на ее эксплуатацию по сравнению с ныне действующими системами, которые загружены на полную катушку. Соответственно, вырастет себестоимость добычи угля, а это, в свою очередь, сделает неэффективной эксплуатацию всей шахты.

То есть куда не кинь – всюду клин: увеличивать продуктивность шахты при действующих системах дегазации опасно, так как может произойти взрыв, и шахта остановится. А увеличение продуктивности шахты одновременно с расширением мощностей систем дегазации сделает работу шахты нерентабельной, и тогда ее тоже придется закрыть.

Конечно, неоднократно предпринимались попытки выйти из этого тупика и превратить убыток в прибыль. Для этого, например, выдвигались предложения об утилизации метана, то есть его использовании в качестве топлива, наряду с самим добываемым углем. Тогда получение метана будет таким же видом хозяйственной деятельности, как и угледобыча, а раз так, то владельцы угольных шахт будут заинтересованы в его максимальном улавливании, потому что утилизация метана будет приносить такой же (или сопоставимый) доход, как и реализация угля.

Но, к сожалению, эти планы и сопутствующие им программы до сих пор не реализованы, и вот по каким причинам. Хотя сам метан как топливо обладает вполне приличной калорийностью и сопоставим с хорошими сортами угля, но из глубин шахт на поверхность земли он поступает не в чистом виде, а как газо-воздушная смесь. Эта смесь имеет разные пропорции воздуха и метана, некоторые из которых сжиганию не подлежат, потому что опять же взорвутся, а те смеси, которые можно использовать как топливо, уже не обладают такой же теплотворной способностью, как чистый метан. Поэтому его использование как топлива малоэффективно и, как показали расчеты, проведенные в свое время специалистами российской угольной промышленности, даже при 100%-ой утилизации себестоимость тонны угля снижается только на 4%.

Если же сослаться на мировой опыт, то использование метана как топлива производится только в тех угледобывающих странах, у которых имеется слабая обеспеченность топливными ресурсами, и которые вынуждены получать более удобные для использования в производстве и быту нефть и газ по импорту, выплачивая за них высокие цены в твердой валюте. Что касается нашей страны, с ее обильными и, соответственно, дешевыми нефтегазовыми ресурсами, то использование попутного метана, до последнего времени, во всяком случае, большого  смысла не имело.

Таким образом, проблема утилизации метана остается, и когда она будет решена – неизвестно. Единственное, на что мы можем рассчитывать, - что трагические события подстегнут соответствующие исследования, и рано или поздно работа на шахтах станет безопасной.