Директор научно-исследовательского центра ПрАО «Донецксталь» Александр Агафонов о создании нового направления в угольной отрасли — метанодобывающего
Наше издание уже рассказывало об инновационных проектах, связанных с утилизацией газа метана и использованием шахтных вод, которые реализуются в Донецкой области. Новая информация «с места событий» побудила вернуться к данной теме.
На территории шахтоуправления «Покровское», в 16 км от города Красноармейска, поднялась буровая вышка. Собственно, не просто вышка, а настоящий буровой комплекс Ultra Single 150. Здесь инвестор предприятия — компания «Донецксталь» — ведет дегазацию угольных пластов. Тем самым горняки и металлурги положили начало формированию нового направления в угольной отрасли — метанодобывающего. О его перспективах рассказывает директор проектного и научно-исследовательского центра ПрАО «Донецксталь» Александр Агафонов.
— Александр Васильевич, на чей опыт вы опираетесь?
— Революционный прорыв в этом направлении сделали в свое время в США, Канаде, Австралии, где уже накоплен немалый опыт извлечения и использования метана угольных месторождений. Однако и в Украине мы начинаем не с чистого листа. Особо необходимо отметить опыт арендного предприятия «Шахта им. А.Ф.Засядько», где впервые в нашей стране реализован проект по утилизации метана на когенерационном комплексе для получения электрической и тепловой энергии.
— Что отличает программу, разработанную компанией «Донецксталь»?
— Многие угольные месторождения Донбасса являются метаноугольными. Такая оценка предопределяет технологию извлечения полезных ископаемых и формирует подходы к эксплуатации, предусматривающие комплексное их освоение, и в первую очередь получение продукции с более высоким уровнем добавленной стоимости. Компанией «Донецксталь» реализуется первая в Украине собственная программа комплексного освоения и использования запасов метаноугольных месторождений на базе ряда инновационных проектов.
На первое место в наших планах мы поставили обеспечение безопасности труда горняков. Программа предусматривает заблаговременную дегазацию угольных пластов с последующей их отработкой или газификацией. Добытый уголь, метан и газ, полученный при подземной газификации, используются для производства кокса, тепловой и электрической энергии или подвергаются глубокой переработке для получения метанола, моторного топлива.
— Однако вернемся к буровому комплексу в степи и задачам, которые он выполняет.
— Под Красноармейском проводится крупномасштабный эксперимент с целью адаптации современных технологий и оборудования к геологическим условиям Донбасса. Технологию заблаговременной дегазации и помощь по ее внедрению предложила имеющая богатый опыт компания Weatherford. Полигоном для проведения экспериментальных работ выбрано шахтоуправление «Покровское», разрабатывающее угольный пласт, отличающийся высокой природной метаноносностью. Добыча ведется самой высокопроизводительной техникой.
Параллельно совместно с Макеевским государственным научно-исследовательским институтом по безопасности работ в горной промышленности (МакНИИ) и региональным геологическим предприятием «Донбассгеология» разработан и реализуется проект дегазации углепородного массива через скважины, пробуренные с поверхности.
С мая нынешнего года уже сооружено 20 скважин глубиной 750—830 метров. Общий объем бурения превысил 15 километров. При этом сооружение одной скважины в шахтоуправлении «Покровское» осуществляется всего 192 часа, что в условиях Донбасса является рекордным показателем. Таков результат профессиональной работы персонала созданного в компании «Донецксталь» специализированного бурового подразделения, оснащенного комплексом Ultra Single 150.
— Сколько уже добывается метана и куда подается полученный из-под земли газ?
— Метан — неизменный спутник угля. В каждой тонне топлива в условиях шахтоуправления «Покровское» его содержится 25—30 кубометров. До недавнего времени метан просто выбрасывался в атмосферу. Теперь в общем объеме метано-воздушной смеси, извлекаемой системой дегазации в шахтоуправлении «Покровское», доля метана из скважин, пробуренных с поверхности, будет составлять более 30%. Метан подается на когенерационный комплекс, который производит как электрическую, так и тепловую энергию.
— Надолго ли хватит разведанных запасов топлива в Красноармейском западном угленосном районе?
— В месторождении сосредоточено 280 миллионов тонн ценнейшего коксующегося угля и 8,9 миллиарда кубометров метана. На его разработку потребуется не менее тридцати лет, на добычу метана — более пятнадцати. Ведению горных работ будет предшествовать заблаговременная дегазация углепородного массива, обеспечивающая последующую безопасную работу по выемке топлива.
Как станут использовать добытый метан? Будет ли он просто закачан в расположенный вблизи магистральный газопровод, передан на свою когенерационную станцию, использован как топливо для автотранспорта или как ценное химическое сырье — над этим в настоящее время работают специалисты компании.
Водопад имени Горького — в цехи ДМЗ
Вода, как и метан, неизменный спутник угля. На каждую его добытую тонну приходится несколько тонн воды. И даже если шахта закрывается, вода все равно поступает в ее выработки. Поэтому шахты продолжают работать в режиме водоотлива. Головная боль миллионного Донецка — куда девать воду закрытой в свое время шахты имени Горького? Расположенная недалеко от его центра, она готова низвергнуть на мегаполис целый водопад — 1200 кубометров воды в час. Пока она сбрасывается в реку Кальмиус. И это при том, что Донецк остается небогатым на воду.
Этот парадокс власти предложили разрешить металлургам индустриального центра. Компания «Донецксталь» взялась за разработку уникального проекта промышленного использования вод закрытой шахты.
— Проект имеет социальную и экологическую направленность, — говорит заместитель директора дирекции по методологии разработки инновационных проектов ПрАО «Донецксталь» Роман Узбек. — С коммерческой точки зрения он довольно сложен, поскольку потребуются серьезные финансовые затраты в течение длительного периода на создание инфраструктуры и внедрение технологий очистки воды. При этом нужно учесть, что подобного опыта в Украине пока нет.
— И все же масштабность предстоящих работ вас не остановила…
— О масштабности. Проект стоимостью до 100 миллионов гривен, на реализацию которого предположительно потребуется до трех лет, осуществим только в рамках государственно-частного партнерства. Совместными усилиями с городскими и областными властями, профильными министерствами можно показать пример эффективного использования такого природного ресурса, как подземные воды шахт, для производственного и питьевого водоснабжения шахтерских городов. И это одна из главных задач инициаторов проекта.
— Что практически это даст горнякам, металлургам, городу и области?
— Во-первых, сброс подземных вод шахты в реку Кальмиус оказывает не лучшее влияние на экосистему реки, которая впадает в Азовское море. Во-вторых, Донецкий металлургический завод сегодня потребляет воду для технологических нужд из поверхностных водоемов, в том числе из канала Северский Донец — Донбасс. Канал и без того перегружен, нуждается в ремонте, поэтому максимальное уменьшение водопотребления, конечно же, снизит нагрузку на него.
— Однако заводу ведь тоже не всякая вода годится…
— Безусловно. Подземные воды шахт сильно минерализованы, а для технического водоснабжения ДМЗ необходима адресная подготовка подобной воды для отдельных производственных циклов. Методология деминерализации разрабатывается в настоящее время в тесном сотрудничестве с ПАО «Донгипрошахт», НТУУ «Киевский политехнический институт», Харьковским институтом проблем машиностроения. Кроме того, компания «Донецксталь» уже реализует проект использования шахтных вод в городе Антрацит соседней Луганской области, где строится современный завод по деминерализации воды. В перспективе она будет подаваться для нужд целого города.
