Вугільна промисловість в Україні на сьогодні залишається базовою галуззю економіки. Світові тенденції свідчать про поступовий перехід на джерела енергії, що відновлюються, проте зростання обсягів та стабільне отримання енергії з альтернативних джерел потребує ще 40—50 років. На цей час потрібно забезпечити достатню кількість перш за все вугілля як сировини для теплових електростанцій, та вже зараз запровадити державні програми, котрі дозволять до кінця цього перехідного періоду припинити видобувну діяльність шахт, закрити які надто складно, а інколи й неможливо з екологічних причин.
В Україні майже 35% площі становлять території, на яких ведуться масштабні гірничі роботи з видобутку вугілля понад 200 років. Це території Центрального і Західного Донбасу, Львівсько-Волинського вугільного басейну тощо.
Гірничодобувні підприємства відіграють важливу роль у промисловому та інфраструктурному каркасі країни і фактично є містоутворюючими. За кожним таким підприємством, як правило, стоїть економічно моноструктурний населений пункт із несприятливою екологією прилеглої території. Очевидно, що основою добробуту цього регіону є рентабельна діяльність кожної окремо взятої шахти, яка є джерелом доходів державного і місцевих бюджетів, робочих місць, регулятором екологічної стійкості.
Тому актуальними питаннями сталого розвитку економіки країни є оптимізація і подовження життєвого циклу вугільної шахти за рахунок новітніх технологій з одночасним впровадженням комплексу заходів з охорони навколишнього середовища та перманентної диверсифікації шахти в рентабельне багатопрофільне підприємство до стадії вичерпання її запасів.
В умовах Західного Донбасу видобуток вугілля для потреб енергетики та металургії проводить приватне акціонерне товариство «ДТЕК Павлоградвугілля».
Умови видобутку вугілля складні — велика глибина, слабкі вміщуючі породи, геологічна порушеність. Характерними проявами гірського тиску є здимання підошви, обвалення порід покрівлі, значні деформації кріплення. Загальношахтний приплив води у виробки сягає 1200 м3/год. Шахти є небезпечними за вмістом газу метану.
Результати комплексу робіт, виконаних протягом останніх років ученими НТУ «Дніпровська політехніка» разом із працівниками компанії «ДТЕК Павлоградвугілля», спрямовані на підвищення ефективності видобутку вугілля, розкриття нових запасів, розташованих за зонами тектонічних порушень, подовження роботи шахт, покращення екологічного стану регіону.
Авторами розроблено комплекс адекватних геомеханічних моделей щодо роботи підготовчих та очисних виробок вугільної шахти, встановлені нові закономірності деформування структурно порушеного породного масиву в процесі виконання гірничих робіт, обґрунтовані параметри безпечних, економічно і екологічно доцільних конструкцій комбінованого кріплення та технологій їх спорудження у складних геомеханічних умовах і в зонах тектонічного порушення.
Вперше у світовій практиці здійснено перехід високоамплітудного тектонічного порушення, що дозволило без будівництва вертикальних стволів і поверхневого комплексу додатково розкрити близько 50 млн тонн запасів вугілля, подовжити на 15 і 25 років життєвий цикл двох шахт. Для складних гірничо-геологічних умов впроваджено комбіноване кріплення капітальних виробок, що є кращим за світові аналоги. Обґрунтовані рецептури твердіючих сумішей та вперше в Україні впроваджено підземний дробильний комплекс для використання порід у технології кріплення підземних виробок без видачі їх на поверхню. Впроваджена стругова (безлюдна) технологія видобутку вугілля для умов шахт Західного Донбасу.
В життєвому циклі шахти існує кілька етапів, кожному з яких притаманні свої види робіт і технологічні особливості.
У зв’язку з вичерпанням запасів корисних копалин кожне гірничодобувне підприємство з часом підлягатиме ліквідації. Досвід свідчить, що ліквідація навіть нерентабельної шахти обходиться державі дорожче, ніж її функціонування зі збитками, не рахуючи втрати робочих місць і екологічні наслідки. У свою чергу в регіоні утворюється економічно депресивна територія, котра потребує чималих державних дотацій на утримання. В екологічній сфері накопичені проблеми за весь термін роботи підприємства дозволяють, згідно з європейськими нормами, віднести ці території до зони екологічного лиха. У соціальній сфері ліквідація гірничодобувного підприємства пов’язана з масовим звільненням гірників, їх міграцією у інші регіони, що також потребує значних державних коштів на виплату компенсацій, перенавчання звільнених гірників тощо.
За підсумками Конференцій ООН з питань навколишнього середовища і розвитку, що відбулися в 1992 і 2012 рр. в Ріо-де-Жанейро, 172 країни світу підписали Декларацію і План дій щодо забезпечення сталого розвитку. Ця ідея в світовому співтоваристві ставить задачу господарювання таким чином, щоб в умовах обмежених природних ресурсів було збережено довкілля, але при цьому були б максимально задоволені економічні інтереси виробників і споживачів, забезпечена висока якість життя людей. Тобто сталий розвиток являє собою поступальні зміни, при яких зберігається рівновага економічної, соціальної та екологічної систем.
У практиці розвинутих країн світу розроблений комплекс заходів, об’єднаних загальною назвою post-mining — сукупність правових, організаційних та економічних інститутів, а також комплекс інженерних технологій, які вступають у силу після закриття гірничодобувного підприємства і впливають на соціально-економічний та екологічний стан прилеглої території. Ініціація заходів post-mining відбувається на етапі, коли підприємство припиняє свою діяльність та ліквідується.
Натомість пропонується принципово інший підхід до стратегічного управління життєвим циклом шахти на основі перманентної диверсифікації її діяльності, починаючи зі стадії проектування, який отримав назву synchro-mining. Ця концепція передбачає реалізацію бізнес-проектів різних економічних напрямів синхронно до основного виду діяльності з видобутку корисних копалин шляхом використання ресурсної бази гірничодобувного підприємства протягом всього його життєвого циклу. Такий підхід дозволить попереджувати виникнення соціальних, економічних та екологічних проблем, пов’язаних із ліквідацією шахти, оскільки в умовах synchro-mining остання не ліквідується, а припиняє основний вид діяльності за наявних інших рентабельних видів економічної діяльності.
Охоплюючи усі стадії життєвого циклу гірничодобувного підприємства, synchro-mining включає й post-mining, котрий тепер означає не вирішення накопичених проблем після закриття шахти, а підтримку її роботи в інших економічних напрямах після завершення видобутку корисних копалин.
У рамках розробленого комплексу інноваційних технологій для реалізації принципів та положень концепції synchro-mining пропонується інтегрований механізм індустріального та наукового парку, який дозволить регулювати відносини між владою, бізнесом та наукою під час розробки, впровадження та використання інноваційних технологій на гірничодобувних підприємствах.
Наукове обґрунтування та широкомасштабне впровадження комплексу нових технологій розкриття та відпрацювання продуктивних запасів дозволило за п’ять років збільшити річний видобуток вугілля в Павлоградському регіоні з 16 до 20 млн тонн, вирішити проблему дефіциту вугілля газової групи на ТЕС країни та створити технологічно-правову платформу для подальшого розвитку регіону. P
Дмитро САХАРУК, генеральний директор ДТЕК Енерго,
Михайло БАРАБАШ, директор з видобутку вугілля ДТЕК Енерго,
Сергій ВОРОНІН, генеральний директор ДТЕК Павлоградвугілля,
Сергій ГАПЄЄВ, професор НТУ «Дніпровська політехніка»,
Олександр СОЛОДЯНКІН, професор НТУ «Дніпровська політехніка»
