Analysis of the mineral resource base of the main coal basins by the degree of coal bed methane content

Мировая угольная промышленность развивается высокими темпами. Рост добычи угля в 2023 году по сравнению с 2022 годом составил 8,2%. Первое место по добыче угля занимает Китай (4300 млн.т.), Россия располагается на 6-м месте (440 млн.т). Стоит отметить, что 70% мировой добычи угля сосредоточено в азиатском регионе. На рисунке 1 представлены лидеры мировой добычи угля на 2023 год.

Рисунок 1 - Мировые лидеры по добыче угля в мире

Примечание: составлено авторами по данным [1]

DOI:10.60797/IRJ.2025.154.106.1

Ключевой целью темы исследования является анализ минерально-сырьевой базы угольных бассейнов по степени их метаноносности. Для достижения цели исследования были выполнены следующие задачи:

- рассмотрена динамика добычи угля в России в целом и по способам добычи;

- проанализировано распределение запасов угля по основным угольным бассейнам России;

- представлены данные по основным угольным бассейнам и их газоносности в России;

- изучено влияние Энергетической стратегии на увеличение добычи метана угольных пластов.

При проведении исследования были применены методы экономического анализа (метод сравнения, методы горизонтального и вертикального анализа). Метод сравнения использован для непосредственного сопоставления угольных бассейнов по степени их газоносности. Метод экономического анализа использован для выделения и изучения метаноносности основных угольных бассейнов России и дальнейшего их перспективного использования.

По данным Министерства природных ресурсов и экологии РФ, запасы угля России составляют более 275 млрд.т.

На рисунке 2 представлена динамика объема добычи угля в России по способам добычи за период с 2019 по 2023 год.

Рисунок 2 - Динамика объема добычи угля в России по способам добычи за 2019-2023 гг.

Примечание: составлено авторами по данным [3]

DOI:10.60797/IRJ.2025.154.106.2

Согласно рисунку 2, виден положительный прирост добычи угля за рассматриваемый период, хотя рост не значительный в 2023 году по сравнению с 2019 годом. В 2020 году произошло значительное снижение добычи открытым способом (-11%) из-за пандемии COVID-19, в последующие годы удалось выйти на прежние объемы. Распределение добычи угля по основным угольным бассейнам представлено на рисунке 3.

Рисунок 3 - Распределение добычи угля по основным угольным бассейнам России в 2023 году

Примечание: составлено авторами по данным [4]

DOI:10.60797/IRJ.2025.154.106.3

Добыча в Кузнецком угольном бассейне является основной, за 2023 год по сравнению с 2022 годом произошло увеличение добычи в Горловском, Канско-Ачинском, Иркутском и Сахалинском угольных бассейнах, снижение добычи произошло в Печорском, Донецком, Южно-Якутском и Минусинском угольных бассейнах.

Стоит отметить, что большинство угольных пластов в российских угольных бассейнах являются высоко газоносными

По различным экспертным оценкам, ресурсы метана угольных пластов в России варьируются от 90 до 130 млрд. м3. При этом газообильность большинства выработок находится в пределах 35–40 м3 на тонну добываемого угля. Ресурсы угля и метана угольных пластов по основным угольным бассейнам и месторождениям угля представлены в таблице 1.

По данным таблицы 1 можно сделать вывод, что по структуре наибольший объем ресурсов угля и содержания в нем метана угольных пластов находится в Кузнецком угольном бассейне. Соответственно, существует прямая зависимость от ресурсов угля предназначенного для добычи и содержания в нем метана угольных пластов.

Для определения лидеров по добыче метана угольных пластов необходимо провести ранжирование ресурсов метана угольных пластов и определить перспективную добычу метана в таблице 2.

Согласно полученному результату в таблице 2, можно сделать вывод, что наиболее перспективными для добычи метана угольных пластов являются Кузнецкий, Печорский и Южно-Якутский угольные бассейны. Самым многообещающим угольным бассейном для разработки и добычи метана угольных пластов является Кузнецкий угольный бассейн, так как у него наиболее высокий уровень транспортной доступности и вероятность крупномасштабной добычи метана угольных пластов. Угольные бассейны, которые обладают небольшими ресурсами метана угольных пластов, такие как Сахалинский, Беренговский, Кизеловский, Аркагалинский, Омсукчанский, Анадырский угольные бассейны. Проблематика освоения метаноугольных угольных месторождений состоит в том, что большинство угольных бассейнов имеют низкую доступность до мест потребления и уровень инфраструктурного развития региона. Большинство угольных бассейнов находится в районах, удаленных от основных районов газодобычи, поэтому добыча метана угольных пластов может обеспечить дополнительный объем газа для этих районов, поэтому необходимо производить разведку этих месторождений для будущих поколений.

В 2008 году ПАО «Газпром» начал производить пробную эксплуатацию по добыче метана угольных пластов на Талдинском месторождении

С помощью проведения заблаговременной дегазации высоко газоносных угольных пластов возможна масштабная добычи метана угольных пластов, который сможет обеспечить потребность в чистой энергии районы, удаленные от мест потребления природного газа

Стоит отметить, что стратегия развития угольной промышленности предусматривает техническое перевооружение, более эффективное использование подземной очистительной техники, которое не возможно без проведения заблаговременной дегазации.

Добытый метан угольных пластов может быть использован в качестве элеткро-, теплоэнергии, сжиженного природного газа (СПГ) непосредственно на месторождении угля для обеспечения потребности шахты в электроэнергии и тепле, а также для заправки угольной техники СПГ

Энергетическая стратегия России до 2035 года

Еще одной важной вехой в энергетической стратегии России является растущий интерес к метану из угольных пластов. Это направление, ранее недооцененное, начинает получать новый виток развития. Главным вызовом для России остается разработка эффективных и безопасных методов проведения заблаговременной дегазации в условиях сложной геологии. Тем не менее, несмотря на трудности, в последние пять лет наблюдается увеличение объемов добычи метана угольных пластов. Программа развития угольной промышленности до 2035 года

В статье рассматривается анализ минерально-сырьевой базы России с целью определить ресурсный потенциал добычи метана из угольных пластов. Кузбасский угольный бассейн выделяется как наиболее подходящий регион для этой деятельности, благодаря высоким запасам угля и значительному содержанию метана. Важно отметить, что заблаговременная дегазация высоко газоносных угольных пластов является необходимым этапом, способствующим развитию угольной промышленности и снижению рисков, связанных с газовыми выбросами. Кроме того, рассматриваются различные варианты использования добываемого метана, такие как: удовлетворение собственных потребностей угольных компаний, производство теплоэлектроэнергии и переработка в сжиженный природный газ. Это не только улучшит экономику угольной отрасли, но и повысит энергоэффективность региона.