Канско-Ачинский угольный бассейн
Канско-Ачинский бассейн — угольный бассейн, расположенный на территории Красноярского края и частично в Кемеровской и Иркутской областях.
Содержание
История изучения и освоения
Самые первые сведения об угленосности района были опубликованы во второй половине XVIII в. П. С. Палласом. Первое угледобывающее предприятие — Иршинские копи — было открыто в 1903 году. С 1918 года добыча угля велась несколькими артелями, добывавшими несколько десятков тысяч тонн угля в год.
В 1934 году в районе Красноярска была построена Бадалыкская шахта (25-30 тыс. т/год), в 1935 г. на Иршинском месторождении пущена Иршинская шахта (200 тыс. т/год). До начала Великой Отечественной войны было введено в строй несколько шахт, которые давали вместе 400—460 тыс. т/год угля. После войны началось строительство крупных угольных разрезов. В 1949 был сдан Ирша-Бородинский разрез (сейчас крупнейший в России — Бородинский), в 1953 г. — Назаровский разрез. В 1975 году был заложен Березовский разрез. Кроме них, за последние 20 лет в бассейне были построены несколько небольших разрезов, из которых Переясловский и Канский вошли в разряд крупных. Максимум добычи угля в бассейне был зафиксирован в 1991 году — 56 млн т. Изученность запасов угля в бассейне принципиально позволяет добывать здесь свыше 1 млрд т/год. Такие возможности добычи большого количества угля были обеспечены многолетним и тяжелым трудом больших коллективов геологоразведчиков объединений «Красноярскгеология», «Запсибгеология» и «Союзуглегеология», открывших и подсчитавших запасы угольных богатств. Особенно большой вклад в изучение бассейна внесли геологи-угольщики А. В. Аксарин, В. С. Быкадоров, К. В. Гаврилин, В. В. Косарев, К. Л. Коханчик, Л. В. Лабунский, Г. Г. Поздняков, Н. П. Павленко, Н. И. Рубанов, Е.З Савченко, В. И. Яцук и др.
История названия
В 1930—1932 гг. многочисленные угленосные площади, выявленные западнее Енисея, проф. М. К. Коровин объединил под названием Чулымо-Енисейский бассейн. В эти же годы угленосные площади восточнее Енисея он же назвал Канским угольным бассейном. В дальнейшем было выявлено геологическое и генетическое единство этих угленосных структур и в 1939 году их стали считать единым Канско-Ачинским бассейном. По-видимому, впервые название «Канско-Ачинский бассейн» появилось в статье В. И. Яворского, Г. Я. Житомирова в № 12 журнала «Разведка недр» в 1939 году.
Характеристики
Этот Центрально-Сибирский бассейн обладает наиболее значительными запасами энергетического бурого угля, добывающегося открытым способом. Добыча угля в бассейне на 2006 год превысила 40 млн т в год, наиболее крупным угледобывающим предприятием является крупнейший в России угольный разрез «Бородинский» — 20 млн т/год. К крупным относятся также разрезы «Берёзовский», «Назаровский», «Переясловский» и «Канский».
Общие запасы угля, подсчитанные на 1979 год, составляют 638 млрд т, из них пригодно для отработки открытым способом 142,9 млрд т. Балансовые запасы по сумме категорий А+В+C1 равны 72 млрд т или 38 % общероссийских запасов угля. Ниже приведены запасы по тем же категориям. Мощность рабочих пластов от 15 до 100 м. Угленосность связана с отложениями юрского периода, в которых выявлено 50 угольных пластов, включая уникальные пласты «Мощный» (15-40 м), «Березовский» (до 90 м) и несколько других, менее мощных (1,3-7 метров) пластов.
В пределах бассейна известно около 30 угольных месторождений и семи угленосных площадей. Наиболее крупными месторождениями, пригодными для открытых работ, являются:
- Абанское (Абанский район), балансовые запасы 16,8 млрд т.
- Барандатское (Тисульский район Кемеровской области), балансовые запасы 11,2 млрд т.
- Берёзовское (Разрез Березовский-1) (Шарыповский район), балансовые запасы 16,6 млрд т.
- Боготольское (Боготольский район Красноярского края), балансовые запасы 3,6 млрд т.
- Бородинское (Разрез Бородинский) (Рыбинский район Красноярского края), балансовые запасы 3,1 млрд т.
- Итатское (Тяжинский район Кемеровской области), балансовые запасы 13,1 млрд т.
- Урюпское (Тисульский район Кемеровской области и Шарыповский район Красноярского края), балансовые запасы 3,9 млрд т.
- Назаровское (Назаровский район), балансовые запасы 1,9 млрд т.
- Саяно-Партизанское (Рыбинский и Саянский районы Красноярского края), балансовые запасы 1,3 млрд т каменных углей.
Характеристики угля
Угли большинства месторождений в основном бурые, относятся к группе 2Б, угли Балахтинского и Переясловского месторождений — к группе 3Б. Угли Саяно-Партизанского месторождения каменные, групп Д и Г. Зольность бурых углей 6 — 12 %, средняя влажность 35 %, плотность около 1,5 т/м³, теплотворная способность 2 800-3 800 ккал/кг, содержание общей серы 0,3-1,0 %. В золе преобладает CaO в концентрациях 25-61 %, концентрации токсичных и радиоактивных малых элементов незначительны.
Воздействие на окружающую среду
Добыча угля в бассейне оказывает негативное воздействие на состояние воздушной и водной среды, ландшафты, земельные ресурсы. Воздушная среда подвергается пылевому загрязнению от горной техники и с поверхностей разрезов. Пылевыделение от этих неорганизованных источников выбросов варьирует в пределах 0,8-1,8 кг/сек. Пыль выпадает на периферии разрезов, загрязняя почвы и растительность. Выпадение пыли приводит к возрастанию в почвах концентраций Ca, Mg, Ba, Sr и Cu, причем последняя загрязняет также культурные злаки. Средняя пылевая нагрузка на ландшафт изменяется от 200 до 700 т/км² в год, максимальная достигает 2 000 т/км² в год. Удельная землеемкость колеблется от 2 до 7 га/млн. т угля, при этом нарушается как правило плодородный слой чернозема. Размеры карьерных выемок достигают 30 км². Вскрышные породы не токсичны для растений и способны к самозарастанию. В результате осушения разрезов из недр откачивается большое количество подземных вод. Удельное водоотведение на крупных разрезах составляет 0,3-0,6 м³/т угля, на малых разрезах оно значительно выше — 2 — 30 м³/т. Суммарное водоотведение дренажных вод в бассейне превышает 60 тыс. м³/сут. Минерализация дренажных вод обычно не превышает 1 г/л (максимум — 1,5 г/л), к основным загрязняющим веществам относятся взвешенные вещества, нефтепродукты, барий, титан, марганец. Большое количество экологических проблем также связано со сжиганием канско-ачинских углей.
Разработка и применение
Уголь используется в основном на месте, для выработки электроэнергии в Красноярской и Хакасской энергосистемах, а также для выработки тепла на теплоэлектроцентралях (ТЭЦ) региона. Значительное количество угля поступает также на ТЭЦ Иркутской энергосистемы. Крупнейшими потребителями канско-ачинских углей являются ТЭЦ городов Красноярска, Абакана, Ачинска, Канска, Минусинска, а также Назаровская ГРЭС, Красноярская ГРЭС-2 и Берёзовская ГРЭС. Кроме того, в небольших городах и поселках угли используются в качестве котельного топлива. Ежегодно за счет сжигания угля в регионе образуется около 1,2 млн т золошлаковых отходов. Крупнейшие в бассейне угольные разрезы на Берёзовском, Бородинском и Назаровском месторождениях эксплуатируются ОАО Сибирской угольной энергетической компанией (СУЭК). Вторым по годовой добыче является ОАО «Красноярскрайуголь», экплуатирующее разрезы на Абанском, Балахтинском, Ирбейском, Козульском, Переясловском месторождениях. Особое значение бассейну придаёт пересекающая его вдоль вытянутой с востока на запад части транссибирская железнодорожная магистраль, по которой уголь транспортируется как на запад страны (Рязанская ГРЭС), так и на Дальний Восток.
Промышленные центры — города Красноярск, Ачинск, Бородино, Канск, Назарово и Шарыпово.
Источник
Канско-Ачинский угольный бассейн и угольные месторождения Красноярского края
В Канско-Ачинском угольном бассейне имеются широкие возможности для развития открытой разработки угля. На базе углей бассейна начато формирование Канско-Ачинского топливно-энергетического комплекса. Большинство добытого угля будет потребляться на месте тепловыми электростанциями единичной мощности до 6,4 млн кВт. Уголь будет использоваться не только как энергетическое топливо. Из него будет производиться жидкое моторное топливо и другие ценные продукты.
Канско-Ачинский угольный бассейн вытянут в широтном направлении почти на 800 км и расположен в основном в Красноярском крае, частично захватывая Кемеровскую и Иркутскую области. Прогнозные запасы углей до глубины 600 м оцениваются в 523 млрд.т. Угли в основном бурые. Большая часть запасов бассейна пригодна для разработки открытым способом. Площадь бассейна 50 тыс.км
Рельеф поверхности бассейна пологоволнистый, равнинный. Климат района резкоконтинентальный с холодной продолжительной зимой. Колебание температуры от -50 зимой до +45 летом.
В Канско-Ачинском угольном бассейне выявлено 24 месторождения. Территория бассейна Енисейским кряжем и отрогами Восточного Саяна разделена на две части. Самые крупные месторождения бассейна Итатское, Березовское и Боготольское находятся в западной части бассейна (рис. 2.4). Наиболее угленасыщены верхние горизонты итатской и бородинской свиты, в которых содержится пласт «Мощный» (Итатский, Березовский, Бородинский разрезы), хорошо выдержанный на значительной площади бассейна. Пласт имеет мощность 25-60 м, простое строение, угол падения 2-9°. На некоторых месторождениях залегает еще несколько сближенных пластов угля мощностью 1,3-7 м. Геологические разрезы некоторых месторождений приведены на рис. 2.5.
Так, на Березовском и Назаровском месторождениях залегает 1 пласт угля мощностью соответственно 8-70 и 12-15 м. В северной части Итатского месторождения, кроме основного пласта мощностью 40-50 м залегает 8 прочих пластов мощностью от 2 до 6 м. Характеристика угольных пластов по основным месторождениям бассейна приведена в табл. 2.2.
Для большинства месторождений Канско-Ачинского бассейна характерно пологое и реже наклонное залегание угольных пластов. Выходы пластов, как правило, перекрыты наносами небольшой мощности.
Угли бассейна гумусовые, в основном бурые марок Б2 и Б1. Зольность углей низкая и средняя. Содержание серы 0,3-0,7%. Удельная теплота сгорания 27,2-29,3 МДж/кг. Угли Саяно-Партизанского месторождения каменные марки Г.
Вскрышные породы месторождений Канско-Ачинского бассейна в основном рыхлые или слабосцементированные и представлены в большей части суглинками, аргиллитами, алевролитами и песчаниками. По своим физико-техническим свойствам они не требуют продготовки их к выемке. Однако, на ряде месторождений (Березовском, Итатском, Абанском и других) в породах вскрыши имеются крепкие включения в виде линз минерализованных песчаников и алевролитов, не поддающихся резанию. Такие включения размещены в толще вскрыши без определенной закономерности, имеют мощность от нескольких сантиметров до 1-2 м и по объему составляют от 0,3 до 1,2° от общего объема вскрыши. Такие крепкие включения значительно осложняют применение многоковшовых экскаваторов на вскрышных работах.
Мощность четвертичных отложений на большинстве месторождений небольшая и, как правило, не превышает 10-15 м.
Гидрогеологические условия разработки месторождений в основном определяют воды пласта Мощного. Для большинства месторождений характерно наличие 3-4 водоносных горизонтов. Воды имеют напорный характер. Водоприток на 1 км длины фронта работ для различных месторождений колеблется в пределах 150-1200 м3/ч.
В настоящее время на территории Канско-Ачинского бассейна действует 3 крупных угольных разреза, суммарный объем добычи угля на которых в 1990 году составил 51,2 млн т (табл. 2.3). Действующим проектом предусматривается дальнейшее развитие строящегося разреза Березовский №1, производственная мощность которого достигнет 55 млн т. В этом регионе намечены к строительству разрезы Бородинский №2 (производственная мощность 40 млн т), Уропский (53 млн т), Итатский №1 (60 млн т).
Условия залегания угольных пластов бассейна благоприятствуют применению при эксплуатации месторождений сплошной однобортовой продольной системы разработки. Для вскрытия рабочих горизонтов проводятся внешние капитальные траншеи.
На разрезе Березовский № 1 на добыче угля применяются роторные экскаваторы ЭРП-5250, которые с использованием забойного перегружателя ПКЗ-5250/60 и межуступного перегружателя ПМД-5250 отгружают уголь на конвейер, по которому он будет доставляться до ГРЭС. На вскрышных работах используются роторные экскаваторы ЭРП-5250 ВС. Вскрыша через забойный перегружатель ПКЗ-5250/60 передается на отвалообразователь ОШР-5250/190, который ее укладывает во внутренний отвал. Таким образом, на добычных работах принята выемочно-транспортно-разгрузочная, а на вскрышных — выемочно-отвальная структура комплексной механизации (по классификации акад. В.В. Ржевского).
На Назаровском месторождении вскрышные работы на над-угольной толще ведутся с перевалкой вскрыши в выработанное пространство драглайнами по усложненной технологической схеме. Применяемые экскаваторы ЭШ-100/100, ЭШ-40/85, ЭШ-20/90, ЭШ-15/90, ЭШ-10/70. На передовых уступах используют экскаваторы ЭКГ-8И и ЭКГ-12,5 с погрузкой в железнодорожный транспорт. Таким образом, применяемые структуры комплексной механизации на вскрышных работах на верхних горизонтах — экскаваторно-транспортно-отвальная, а на нижних уступах — экскаваторно-отвальная. На добычных работах приняты роторные экскаваторы ЭР-1250 и ЭРП-2500 с погрузкой в железнодорожные вагоны. Структура комплексной механизации на добычных работах — выемочно-транспортно-разгрузочная.
В настоящее время на действующем поле разреза Назаровский запасы угля заканчиваются и горные работы переносятся на новый участок — Ачинский. В соответствии с проектом надугольная толща вскрыши мощностью 10 м будет переваливаться во внутренний отвал по простой технологической схеме драглайнами ЭШ-20/90. Вышележащий вскрышной уступ высотой до 25 м предлагается отрабатывать роторным экскаватором SRS(к)-4000 и через отвалообразователь APc(к)-8800/195 укладывать во второй ярус внутреннего отвала. На участках, где мощность вскрыши превышает 35 м, организуется передовой вскрышной уступ, разрабатываемый экскаваторами ЭКГ-811 с погрузкой в железнодорожный транспорт и вывозкой вскрыши на внутренний отвал. Выемка угля будет вестись экскаваторами ЭР-1250 с погрузкой на железнодорожный транспорт. Применяемые структуры комплексной механизации на вскрыше: экскаваторно-отвальная, выемочно-отвальная и экскаваторно-транспортно-отвальная, а на добычных работах — выемочно-транспортно-разгрузочная.
Кроме Канско-Ачинского бассейна в Красноярском крае открытым способом ведутся работы в Минусинском угольном бассейне (Хакассия), на запасах угля которого работают 2 разреза: Черногорский и Изыхский. Эти разрезы разрабатывают одноименные месторождения. Каа-Хемский разрез разрабатывает месторождение угля в Тувинской республике. Показатели работы разрезов приведены в табл. 2.3.
Источник