Характеристика Донецкого каменноугольного бассейна

Легенда о путешествии царя Петр I в г. Таганрог, как лисичанские казаки преподнесли ему каменный уголь и он произнес пророческие слова: “Сей минерал, если не нам, то потомкам нашим зело полезен будет”.

Официальной датой открытия Донецкого угольного бассейна считается 1721 г., а его первооткрывателем - Григорий Капустин. Но анализ архивных документов показывает, что процесс открытия каменного угля (с 1721 до 1796 г.) был настоящим коллективным подвигом многих сотен и тысяч людей, представителей многих классов и состояний России, людей целенаправленных, самоотверженных искателей. В 1791-1792 гг. надворный советник Аврамов развернул добычу каменного угля открытым способом на первой частной шахте.

Завершился процесс открытием угольного бассейна, промышленной разработкой угля в Лисичьей Балке (в районе города Бахмута), где в 1795 г. была заложенная первая государственная шахта Донбасса. Донецкий уголь содержал до 96% горючих веществ и отличался малой примесью серы, что давало возможность употреблять его на выплавку чугуна и железа, которые качеством не уступали металлу, выплавленному с помощью древесного угля. Уже в XIX в. на территории ныне входящей в г. Донецк было много шахт.

В настоящее время основные запасы угля в Большом Донбассе в составе Донецкой, Луганской, Днепропетровской, Полтавской, Харьковской областей Украины и Ростовской и Волгоградской областях России, на глубине до 1800 м в пластах мощностью более 30 см, исчисляют в 241 млрд. т., а балансовые запасы составляют 49 млрд. т, а в Центральном Донбассе они составляют около 20 млрд. т.

Протяженность бассейна с севера на юг - 380 км, с запада на восток - 160 км (Малый Донбасс), бассейн занимает площадь в 53,3 тыс. км², что составляет 4% всей площади Украины. Угленосная толща Донецкого бассейна содержит до 330 угольных пластов от 0,3 до 1 - 2 м (средняя мощность - 0,8 м), из них разрабатывается около 130. Зольность углей колеблется в пределах от 5 до 28%, сейчас добываются угли до 38%зольности, среди них преобладают средне сернистые и повышенно-сернистые угли (от 0,7 до 5,5%). Содержание фосфора в углях обычно невелико (0,001 - 0,01%). Элементарный состав углей изменяется в зависимости от марочного состава и составляет: углерода 76 - 96%, водорода 1,2 - 6,4%, кислорода 1 -17,5%.

В зависимости от химического состава, содержания летучих веществ, воды, золы, серы и теплотворной способности всю гамму углей Донбасса можно разделить на несколько видов: длиннопламенные (Д), газовые (Г), паровично - жирные (ПЖ), коксовые (К) паровичного - спекающиеся (ПС), тощие (Т) и антрациты (А). Основную часть углей Донбасса, почти 1/3 (30,3%) его геологических запасов, составляют антрациты. По теплотворности и другим качествам донецкие антрациты являются одними из лучших во всем мире, а по величине запасов превышают в несколько раз известный антрацитовый район Пенсильвании и запасы антрацита в Великобритании. Второе место, или 28% запасов угля, занимают газовые угли.

Третье место, или примерно около 1/4, приходится на долю спекающихся углей, в том числе: на коксовые 5,1%, паровично-жирные 11,5% и паровично- спекающиеся 7,1%. Тощих углей в Донбассе менее 16% и около 2% длиннопламенных. На западе и севере Донецкой области доминируют газовые угли, на юго-востоке - полуантрациты и антрациты. В центральной части области преобладают угли марок Г, Ж, К, ОС, Т. Коксующиеся угли дефицитных марок Г, Ж, К, ОС сосредоточены в Донецко-Макеевском и Центральном углепромышленных районах. В Луганской области угли марок Д распространены в Лисичанском углепромышленном районе, угли марок Г, Ж, К, ОС - в Луганском и Краснодонском районах.

В обшей сумме балансовых запасов углей по категории А+В-С₁ на долю газовых углей приходится почти 46%, в то время как удельный вес остродефицитных коксующихся углей марок Ж. К и ОС составляет только 15,7%. На долю антрацитов и полуантрацитов приходится 13,2%В марочном составе прогнозируемых запасов, подсчитанных до глубины 1800 м. доля углей марок Ж. К и ОС еще больше снижается и составляет немногим более 7%. Свыше половины прогнозных запасов донецких углей приходится на долю длиннопламенных углей. Это объясняется тем, что в последние годы разведаны перспективные площади углей указанной марки.

Средняя глубина разработки угольных пластов в Донбассе приближается к 800 м, максимальная – 1400-1740 м. На 38 шахтах горные работы ведутся на глубинах 1000 -1300 м. На горизонтах 600 – 800 м работают почти 60% шахт (на них приходится ½ добытого угля). На опасных глубинах и наклонных пластах работает 40% шахт. Вследствие большой глубины угольных залежей, небольшой мощности пластов Донбасс имеет худшие показатели добычи угля, высокие показатели аварийности и смертности по сравнению с некоторыми угольными бассейнами СНГ и мира Себестоимость угля, добываемого в Донецком бассейне, на 20-15 % выше, чем в среднем по СНГ и на 50% по сравнению с Кузнецким бассейном (Россия) и 2-3 раза выше чем добыча угля в Китае, Австралии, Польше и Чехии.

Однако добыча угля в Донбассе может быть рентабельной, если произвести реструктуризацию оборудования. В Донбассе планируется закрыть большое количество не рентабельных шахт, около 100 шахт, а открыть 8 шахт. Сейчас в Украине работает 170 шахт, большинство убыточных, из них 160 в Донбассе (93 в Донецкой области, 67 в Луганской). По разным данным количество «копанок» (подпольных шахт) в Донецкой области от 240 до 6 тыс. Старатель за 1 т угля может получить 80 грн., перекупщики в 4 раза больше. «Копанки» – нелегальные шахты, расположенные в местах выхода угольных пластов на поверхность или в ранее ликвидированных выработках закрытых шахт.

Существенно осложняет ведение горных работ наличие в шахтах метана, что требует значительных затрат на проветривание выработок и дегазацию пластов, а также создает реальную угрозу возникновения пожаров и взрывов в зонах его скопления. В то же время шахтный метан - ценнейший энергоноситель, который выбрасывается в атмосферу, загрязняя ее и ухудшая экологическую обстановку региона. Ежегодно системы вентиляции и дегазации угольных шахт Украины выбрасывают в атмосферу свыше 3,5 млрд. м³ метана (для сравнения ежегодная добыча природного газа газодобывающими предприятиями Украины составляет 16-18 млрд. м³).

По подсчетам геологов ресурсы метана угольных пластов Донецкого бассейна достигают 1200 млрд. м³, в том числе на полях действующих шахт и разведанных участков - 970 млрд. м³ в границах оцени ресурсов угля - 208 млрд. м³. Метан также находится в порах и трещинах пород в свободном виде. Запасы газа в районах угольных месторождений Донецкой области оцениваются крайне противоречиво: от нескольких сотен млрд. м³ до 3-5 тлрн. м³. Общее количество газа, в недрах области составляет порядка 450 - 500 млрд. м³ и его достаточно для покрытия нужд области на период свыше 25 - 27 лет.