ЭФФЕКТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДОБЫЧИ УГЛЯ НА ПРЕДПРИЯТИИ «СТРОЙСЕРВИС»: ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

УДК 622.33:621.31
DOI 10.57112/E251-802

Мирзахмедова Ирина Дмитриевна

Аннотация:
В статье рассматриваются современные технологии добычи угля, применяемые на предприятии «Стройсервис», в контексте глобальных вызовов и необходимости модернизации отрасли. Цель исследования — проанализировать эффективность существующих технологических решений на конкретных активах компании и оценить их соответствие стратегическим трендам развития угольной промышленности России. Научная новизна заключается в системном подходе к оценке технологического комплекса предприятия, включая анализ специфики применения способов добычи, характеристик продукции и инфраструктурных решений (на примере системы электроснабжения). Методология исследования основана на анализе технической документации предприятия, данных производственной отчетности, а также на сравнительном анализе научных публикаций и отраслевых прогнозов. В результате определены ключевые технологические тренды для предприятия: рост уровня механизации подземных работ, повышение напряжения в сетях электроснабжения до 3,3-4,16 кВ для питания мощного оборудования, а также необходимость интеграции систем диспетчеризации и ГИС. Обоснована потребность в инвестициях для поддержания конкурентоспособности и освоения новых рынков сбыта.

Ключевые слова: угольная промышленность, технологии добычи, «Стройсервис», открытый способ, подземная добыча, камерно-столбовая система, лавовая выемка, электроснабжение шахт, качество угля, перспективы развития, энергоэффективность, Кузбасс.

EFFICIENT COAL MINING TECHNOLOGIES AT THE «STROYSERVIS» ENTERPRISE: TRENDS IN THE COAL INDUSTRY DEVELOPMENT

Mirzakhmedova Irina Dmitrievna

Abstract:
The article examines modern coal mining technologies used at the StroyServis enterprise in the context of global challenges and the need for industry modernization. The research aim is to analyze the efficiency of existing technological solutions at the company's specific assets and assess their compliance with the strategic trends in the development of the Russian coal industry. The scientific novelty lies in a systematic approach to assessing the enterprise's technological complex, including an analysis of the specifics of mining methods, product characteristics, and infrastructure solutions (using the power supply system as an example). The research methodology is based on the analysis of the enterprise's technical documentation, production reporting data, as well as a comparative analysis of scientific publications and industry forecasts. As a result, key technological trends for the enterprise have been identified: an increase in the level of mechanization of underground operations, an increase in the voltage in power supply networks to 3,3-4,16 kV for powering high-capacity equipment, and the need to integrate dispatching systems and GIS. The need for investments to maintain competitiveness and develop new sales markets is substantiated.

Keywords: coal industry, mining technologies, «StroyServis», open-pit mining, underground mining, room-and-pillar system, longwall mining, mine power supply, coal quality, development prospects, energy efficiency, Kuzbass.

Введение

Угольная промышленность сохраняет важную роль в энергетическом балансе многих стран, обеспечивая потребности в электроэнергии, тепле и технологическом сырье [1]. Угольная отрасль играет ключевую роль в обеспечении потребностей экономики России в энергоносителях. Несмотря на общие тенденции сокращения доли угля в мировом топливно-энергетическом балансе, российские предприятия продолжают искать пути повышения своей конкурентоспособности [2]. Одной из перспективных областей является внедрение эффективных методов энергоснабжения и энергосбережения, а также использование современных технологий автоматизации управления процессами добычи [3, 4].

В условиях глобального перехода к возобновляемым источникам энергии и усиления экологических требований, предприятия отрасли вынуждены модернизировать производственные процессы. Одним из примеров такого подхода является компания «Стройсервис», активно внедряющая передовые технологии добычи на своих активах в Кузбассе (разрезы «Березовский», «Пермяковский», шахта №12 и др.) [5].

Целью данной работы является анализ применяемых и перспективных технологий добычи угля на предприятии «Стройсервис» для оценки их эффективности и соответствия стратегическим направлениям развития отрасли. Задачи исследования: 

1) систематизировать информацию о технологиях открытой и подземной добычи, используемых компанией; 
2) проанализировать качественные характеристики производимой угольной продукции; 
3) рассмотреть специфику современных решений в области электроснабжения и автоматизации на примере шахтных активов; 
4) оценить перспективы развития предприятия в контексте отраслевых прогнозов.

1.    Анализ применяемых технологий добычи на активах «Стройсервис»

1.1. Открытый (карьерный) способ

Данный способ является основным для предприятия по объему добычи и применяется на разрезах «Березовский» и «Пермяковский» [5]. Технологический процесс соответствует стандартной практике:

•    Снятие вскрышных пород с помощью парков тяжелой техники (экскаваторы, бульдозеры, скреперы).
•    Выемка угля и погрузка в автосамосвалы большой грузоподъемности или на конвейерные линии.
•    Транспортировка на перегрузочные пункты и далее — потребителям железнодорожным транспортом.

Основное преимущество для предприятия — относительно низкая себестоимость добычи, что критически важно в условиях конкурентного экспортного рынка.

1.2. Подземный (шахтный) способ

Используется на шахте №12. Применяются две основные системы разработки, выбор которых обусловлен горно-геологическими условиями:

•    Камерно-столбовая система. Характеризуется проведением сети горизонтальных выработок (штреков) с оставлением между ними целиков (столбов) для поддержки кровли. На шахте №12 данная система, вероятно, применяется на участках со сложными условиями залегания или для отработки защитных целиков, так как отличается высокой безопасностью и гибкостью. Однако ее существенный недостаток — низкий коэффициент извлечения (обычно 40-60%) — ведет к потере части запасов. Для повышения эффективности возможно применение высокопроизводительных комбайнов непрерывного действия и анкерной крепи [6].

•    Лавовая система (длинные забои). Является основой высокопроизводительной подземной добычи. Позволяет провести полную выемку больших блоков угля. Для предприятия «Стройсервис» внедрение или расширение применения лавовой системы на шахте №12 представляется стратегическим направлением для увеличения объема подземной добычи и снижения удельных затрат, несмотря на высокие первоначальные капиталовложения в подготовку лавы и оборудование (комбайны, механизированная креть, конвейеры). Современные тенденции — увеличение длины лав (до 250-300 м), что актуально для повышения производительности и на активах компании [6].

2. Характеристика угольной продукции предприятия «Стройсервис» и ее связь с технологией добычи

Предприятие добывает широкий ассортимент углей, основные качественные показатели которых представлены в Таблицах 1 и 2 [7]. Анализ данных показывает, что компания производит как энергетические угли марки Д (низкая зольность 9-12%, высокая теплота сгорания 4900-5200 ккал/кг), так и коксующиеся угли/концентраты марок СС (зольность 7-20%, низкое содержание серы 0,3-0,5%).

Качество угля напрямую зависит от применяемой технологии. Угли, добытые открытым способом (разрезы), как правило, имеют более стабильный гранулометрический состав (фракции 0-300 мм), но могут характеризоваться повышенной влажностью (18-20%) из-за контакта с атмосферными осадками. Подземная добыча (шахта №12) позволяет получать уголь с более контролируемыми параметрами влажности и, потенциально, с меньшим содержанием внешних примесей. Марки угля СС с низкой зольностью (7-10%) требуют применения эффективных методов обогащения на поверхности, что также является частью технологической цепочки предприятия.

Таблица 1 - Уголь марки Др, Дпк, Дом, Дмсш, Домсш

Таблица 2 - Уголь марки ССмсш, ССомсш и угольный концентрат ССпк, ССом, СС (для PCI)

3. Современные инфраструктурные и управленческие решения на предприятии «Стройсервис»

3.1. Геоинформационные системы (ГИС) и цифровизация

Используются для детального анализа и 3D-моделирования угольных залежей. Это позволяет оптимизировать планирование горных работ, точнее рассчитывать объемы вскрыши и угля, моделировать процессы сдвижения горных пород, что в конечном итоге повышает эффективность разработки месторождений и снижает риски [4].

3.2. Анализ системы электроснабжения шахтных активов (на примере типовой схемы)

Энергозатраты — значительная статья расходов для подземной добычи. Повышение энергоэффективности систем электроснабжения — ключевая задача.
На шахтах «Стройсервис», как и в целом в Кузбассе, широкое распространение получили совмещенные схемы электроснабжения (рисунок 1). Анализ схемы позволяет выявить ее ключевые особенности и преимущества для предприятия:

1.    Надежность: Питание главной понизительной подстанции (ГПП) осуществляется от двух независимых источников 110/35 кВ, что соответствует требованиям ПУЭ для потребителей 1-й категории, к которым относятся угольные шахты.
2.    Гибкость и снижение потерь: Напряжение 6/10 кВ с шин ГПП распределяется как на поверхностные потребители, так и по кабельным линиям в стволах к центральным подземным подстанциям (ЦПП). Это позволяет минимизировать протяженность сетей низшего напряжения (0,66-1,14 кВ) и, как следствие, снизить потери электроэнергии в них.
3.    Специфика для «Стройсервис»: Для питания современного высокопроизводительного оборудования (например, мощных выемочных комбайнов, работающих на 3300 или 4160 В) на предприятии необходимо предусмотреть соответствующие преобразовательные и распределительные устройства в подземной сети. Тенденция к повышению уровня напряжения в участковых сетях до 3.3 кВ и выше является общемировой и соответствует политике повышения энергоэффективности, заявленной в предыдущих работах, посвященных «Стройсервис» [8, 9].
4.    Резервирование: Наличие скважинных вводов с воздушных линий на флангах шахтного поля (показано на схеме) является дополнительным резервным или рабочим каналом питания для удаленных подземных потребителей, повышая надежность системы в целом.

Таким образом, применяемая схема является технически обоснованной и обеспечивает необходимую надежность и качество электроэнергии для технологического оборудования шахты.

Рисунок 1 - Совмещенная схема электроснабжения угольной шахты

3.3. Автоматизация и энергосбережение

Автоматизация процессов добычи и управления энергопотреблением — прямой путь к снижению издержек. Для «Стройсервис» актуально внедрение частотно-регулируемых приводов на насосах водоотлива и вентиляторах главного проветривания, что позволяет существенно экономить электроэнергию при переменных нагрузках [8]. Внедрение АСУ ТП на конвейерном транспорте и диспетчеризация горных работ также способствуют повышению производительности.

4. Перспективы развития предприятия «Стройсервис» в контексте отраслевых трендов

Согласно прогнозу Минэнерго РФ, для реализации оптимистичного сценария развития отрасли (с минимальным спадом добычи) необходимы инвестиции в объеме 1-1,2 трлн рублей до 2030 года [2]. Для «Стройсервис» это означает необходимость:

1.    Модернизации оборудования: Обновление парка горной техники на разрезах, внедрение современных лавовых комплексов на шахте.
2.    Повышения энергоэффективности: Реализация проектов по оптимизации систем электроснабжения, аналогичных рассмотренным в работах [8, 9], что напрямую снизит себестоимость.
3.    Освоения новых рынков: Диверсификация экспортных поставок в страны АТР, что требует обеспечения стабильного качества и объемов поставок.
4.    Цифровой трансформации: Углубленное внедрение ГИС, систем предиктивной аналитики для оборудования и производственного планирования.

Заключение

Проведенный анализ позволяет сделать вывод, что предприятие «Стройсервис» применяет комплекс технологий, соответствующих современному уровню развития открытой и подземной добычи угля. Ключевыми направлениями для повышения эффективности и конкурентоспособности компании являются:

1.    Технологическая модернизация подземного актива (шахта №12) с акцентом на увеличение доли высокопроизводительной лавовой выемки.
2.    Глубокое внедрение энергосберегающих технологий и цифровых систем управления, особенно в части электроснабжения и автоматизации основных потребителей.
3.    Обеспечение инвестиционной программы, направленной на обновление основных фондов и транспортной логистики в соответствии с государственной стратегией развития угольной промышленности.

Реализация этих направлений позволит предприятию не только сохранить, но и укрепить свои позиции на внутреннем и внешнем рынках в условиях глобальных энергетических трансформаций.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.    Антонов А. В. Современные проблемы электро- и теплоэнергетики // Энергетика и промышленная экология. – 2024. – № 2.
2.    Перспективы развития угольной промышленности в РФ: европейское эмбарго и новые рынки сбыта // Группа «Деловой Профиль». URL: https://delprof.ru/press-center/  (дата обращения: 03.01.2026).
3.    Кубрин С. С., Мосиевский А. А., Закоршменный И. М., Решетняк С. Н., Максименко Ю. М. Пути повышения энергетической эффективности подземных электрических сетей высокопроизводительных угольных шахт // Уголь. – 2022. – № 2. – С. 4–9.
4.    Василевский Н. П., Ивлев Б. Б. Повышение энергоэффективности в угольной промышленности путем совершенствования технологического оборудования // Горный журнал. – 2024. – № 5.
5.    Миллиарды из недр: сколько заработали крупнейшие угольные компании Кузбасса в 2023 г. // Союз горных инженеров. URL: https://www.mining-portal.ru/publish/milliardyi-iz-nedr--skolko-zarabotali-krupneyshie-ugolnyie-kompanii-kuzbassa-v-2023-g-/  (дата обращения: 10.02.2025).
6.    Добыча угля подземным способом // Энциклопедия по охране и безопасности труда. URL: https://base.safework.ru/  (дата обращения: 03.01.2026).
7.    Уголь // Стройсервис. URL: https://stroyservis.com/production/coal  (дата обращения: 06.08.2025).
8.    Мирзахмедова И. Д. Повышение энергоэффективности предприятия «Стройсервис» в угольной промышленности через оптимизацию системы электроснабжения // Энерджинет. – 2025. – № 1.
9.    Иванов А. А., Петров Б. Б. Современные методы оптимизации энергопотребления на предприятиях угольной промышленности // Уголь. – 2024. – № 12. – С. 45–52.


ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ

Мирзахмедова И. Д. – студентка группы 8Э(з)-41, ФГБОУ ВО «Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова», РФ, Алтайский край, г. Барнаул.

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ

Сташко В. И. – к. т. н., доцент, ФГБОУ ВО «Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова», РФ, Алтайский край, г. Барнаул.

ССЫЛКА ДЛЯ ЦИТИРОВАНИЯ

Мирзахмедова И. Д. Эффективные технологии добычи угля на предприятии «Стройсервис»: тен-денции развития угольной промышленности/ И. Д. Мирзахмедова // Энерджинет / ООО «МЦ ЭОР». – 2025. – № 1. URL: https://nopak.ru/251-802  (дата обращения: 03.01.2026). – Текст: электронный.