Көмір қоймасын қоршау туралы шешім қабылдағанда, жоба иелері жиі екі шектен шығады: «Экологиялық тексеру келе жатыр, сондықтан алдымен оны жабу керек» немесе «Инвестиция тым көп, сондықтан күту керек».
Екі тәсіл де бірдей маңызды құралды елемейді: шығындарды жан-жақты салыстыру. Көмір шығынын, жылу құндылығын, ылғалдылықты, шаң-тозаңға қарсы операциялық шығындарды және жерді пайдалануды бір есептеуге салыңыз, содан кейін оларды жыл сайын өңделетін бір тонна көмірдің құнына айналдырыңыз. Жауап әдетте интуицияға қарағанда анық.
Ашық көмір қоймасы жыл сайын не жоғалтады?
Көмір санының жоғалуы
Ашық қоймалардағы көмір мөлшерінің жоғалуы әдетте үш көзден болады: желмен тасымалданатын ұсақ бөлшектер, қатты жаңбырмен шайылып кеткен ұнтақ көмір және ұзақ сақтау кезінде тотығу нәтижесіндегі нашарлау.
Жарияланған салалық өлшемдер өлшеу әдісіне байланысты айтарлықтай өзгереді. Кейбір көмір дайындайтын зауыттың қоршауын қайта жаңғырту жағдайларында көмірдің шамамен 0,5% жоғалтуы туралы хабарланады, бірақ бұл көрсеткіш тек тиеу, түсіру және ішкі өңдеу кезіндегі өлшем айырмашылықтарына қатысты. Тотығу, тотығу және жылу құндылығының нашарлауы да ескерілгенде, жалпы жоғалту жылдамдығы әдетте 2%-5% деңгейінде бағаланады.
Алдын ала есептеулер үшін көмір түріне және жергілікті климатқа сәйкес түзетілген 1%–3% орташа диапазондағы болжам ұсынылады. Құрғақ, желді аймақтарда сақталған жоғары ұшпа көмір үшін жоғары мәндер қолайлы болуы мүмкін.
Жылулық құндылықтың жоғалуы
Көмір ауамен әсер еткенде, пирит оттегімен және ылғалмен әрекеттеседі, бұл қойма температурасын жоғарылатады және ұшқыш заттардың сыртқа шығуын тудырады. Бұл процесс қайтымсыз.
Жабық көмір қоймасы жылу құндылығының жоғалуын шамамен 300–500 ккал/кг азайта алады. Жылулық құндылығы 5500 ккал/кг жылулық көмір үшін бұл оның жылулық құндылығының шамамен 5%-9% баламалы.
Бұл жоғалтулар таразы жазбаларында көрсетілмейді. Дегенмен, көмірдің бағасы калориялық құндылыққа сәйкес белгіленсе, олар тікелей жоғалған кіріске айналады.
Ылғал және материалды өңдеу
Ашық көмір қоймасына түсетін жаңбыр суы ылғалдылықты 2–3 пайыздық пунктке арттыруы мүмкін. Бұл операциялық мәселелер тізбегін тудыруы мүмкін: ұсақтағыштың өткізу қабілетінің төмендеуі, конвейер таспасының сырғып кетуі, қыста мұздатылған көмір кесектері және қазандықтың тиімділігінің төмендеуі. Экспортталатын көмір үшін артық ылғалдылық сонымен қатар бағаны шегеруге немесе келісімшарттық айыппұлдарға әкелуі мүмкін.
Қоршаған ортаға сәйкестік: көмір сақтау операторлары нені ескеруі керек
Шаңды бақылаудың төрт деңгейі
Төменнен жоғары бағаға дейін шаңды басқарудың кең таралған нұсқалары мыналарды қамтиды:
- Су бүрку және қыртыс түзетін заттар
- Желден қорғайтын және шаңды басатын экрандар
- Жартылай жабық сарайлар
- Толығымен жабық қойма ғимараттары немесе күмбездері
Алғашқы екі нұсқа қайталанатын операциялық шығындарды қамтиды. Олардың тиімділігі желдің жылдамдығына және жұмыс қарқындылығына байланысты. Соңғы екеуі күрделі салымдарды талап етеді және негізгі капиталға айналады.
Реттеу үрдісі көптеген нарықтардағы жаңа және жаңартылған көмір қоймаларын көбірек қоршауға бағытталған. Жағалау порттары мен қала маңындағы электр станциялары әсіресе қатты экологиялық қысымға тап болатын орындардың бірі болып табылады. Қолданылатын талаптар юрисдикцияға және жобаға байланысты өзгереді.
Толығымен жабық көмір қоймасының өлшенген өнімділігі
Жабық портты сақтау қоймасы жобаларының жарияланған деректері келесі ықтимал жақсартуларды көрсетеді: Қашық шаң шығарындылары 80%-95%-ға төмендеді, PM10 (бөлшектердің диаметрі ≤10 мкм болатын ингаляциялық бөлшектер) концентрациялар 90%-дан астам төмендеді, шаң дисперсиясының биіктігі 75%-80%-ға төмендеді.
Бұл сандар жалпы экологиялық мақсаттарды өлшенетін қабылдау критерийлеріне айналдыруға көмектеседі. Қоршаған ортаға әсерді бағалаудан өтетін немесе қалпына келтіру мерзімі аяқталатын жобалар үшін тексерілген жоба деректері пайдалы анықтама бере алады.
Қоршаған ортаға сәйкестік шығындарының екінші жағы
Ашық көмір алаңдарында шаң-тозаңмен күресу шығындары, соның ішінде су бүрку, электр қуаты, шаң экранын ауыстыру және тазалау – негізгі қорды жасамайтын қайталанатын операциялық шығындар. Ауаның қатты ластануы кезінде операторлардан өндірісті азайту талап етілуі мүмкін.
Тоқтаулардан туындаған өндіріс шығындарын алдын ала есептеу қиын, бірақ олар қоршау жобасын бағалау кезінде ең оңай бағаланбайтын шығындардың бірі болып табылады.
Бір тонна көмірді сақтау құнын есептеу
Есептік жорамалдар
| Параметр | Болжам | Сипаттама |
| Жылдық көмір өткізу қабілеті | 300 000 т | Орташа өлшемді шахта немесе электр станциясының көмір алаңы |
| Көмірдің анықтамалық бағасы | $130/т | Ньюкаслдағы 6000 ккал көмір үшін $125–150/т бағаның 2026 жылғы баға диапазонының орта нүктесі |
| Жалпы жоғалту коэффициенті | 1% / 2% / 3% | Көмір мөлшерін, жылу құндылығын және ылғалға байланысты шығындарды қамтитын үш сценарий |
| Қоршау құрылысының құны | $63–92/м² | 450–650 юань/м² болатын, бір АҚШ доллары үшін 7,1 юаньға айырбасталған, түсті боялған болат қаңылтыр қоршау құнына негізделген. |
| Қоршау аймағы | 30 000 м² | 60 000 тонна сақтау сыйымдылығына сәйкес келеді |
Көмірдің анықтамалық бағасы 2026 жылға арналған болжамды диапазонға негізделеді, баға белгілеу және шығындарды талқылауда келтірілген ХЭА Көмір 2025 есеп беру. Көмір бағасының жоғарылауы әдетте қоршау жобасының өтелу мерзімін қысқартады.
Үш түрлі шығын мөлшерлемесі бойынша жылдық шығындар
| Жалпы жоғалту коэффициенті | Жылдық көмір шығыны | Жылдық жоғалту құны | Сипаттама |
| 1% | 3000 т | $390 000 | Жақсы басқарылатын ашық көмір сақтау алаңы |
| 2% | 6 000 т | 780 000 доллар | Орташа диапазондағы болжам |
| 3% | 9 000 т | $1 170 000 | Құрғақ, желді аймақтардағы жоғары ұшқыш көмір |
Инвестиция және өтеу кезеңі
30 000 м² қоршау үшін болжалды инвестиция $1,89 миллионнан 2,76 миллион долларға дейін ауытқиды.
| Жалпы жоғалту коэффициенті | Жылдық жинақ | Төменгі инвестиция бойынша өтемақы | Жоғары инвестиция кезінде өтеу |
| 1% | $390 000 | 4,8 жыл | 7,1 жыл |
| 2% | 780 000 доллар | 2,4 жыл | 3,5 жыл |
| 3% | $1 170 000 | 1,6 жыл | 2,4 жыл |
Өтелу мерзімі нақты шығын деңгейіне өте сезімтал. Сондықтан бірінші қадам тек құрылыс құнына назар аудармай, нақты жұмыс жағдайында шығындарды өлшеу болуы керек.
Жоғарыда келтірілген есептеулер шаңды бақылау операциялық шығындарды, қоршау арқылы босатылған жер құнын үнемдеуді және өндірісті тоқтату тәуекелдерін болдырмайды. Осы факторларды қоса алғанда, өтелу мерзімін қысқартуы мүмкін.
Көмір сақтаудың үш шешімін салыстыру
| Элемент | Ашық көмір қоймасы | Ішінара жабық сарай | Толығымен жабық күмбез немесе бөшке-қойма құрылымы |
| Құрылыс құны | Ең төменгі | Орташа | Жоғары (айтылғандай ашық аула құнынан шамамен үш есе) |
| Көмір көлемінің жоғалуы | 2%–5% | 1%–2% | Айтылғандай нөлге жақын |
| Калориялық құндылықты сақтау | Кедей | Орташа | Жақсы |
| Ылғалдылықты бақылау | Жоқ | Ішінара | Толық қоршау; нақты бақылау дизайн мен пайдалануға байланысты |
| Шаңды бақылау | Шаң торлары және су бүрку | 50%-80% қысқарту | 80%-95% қысқарту |
| 60 000 т көмірге арналған жер көлемі | Шамамен 30 000 м² | Шамамен 8 000–12 000 м² | Шамамен 4500 м² |
| Жинақтау және қалпына келтіру жабдықтары | Материалды өңдеу үшін бірнеше машиналар қажет болуы мүмкін | Жабдық талаптарының төмендеуі | Автоматтандырылған жинақтау және қалпына келтіру қабылдануы мүмкін |
| Қоршаған ортаны бағалау және қабылдау | Күрделірек | Жалпы басқарылатын | Қолданылатын талаптарды ескере отырып, шаңды бақылау мақсаттарына жету әдетте оңайырақ |
| Сәйкес қолданбалар | Қысқа мерзімді тасымалдау және төмен өнімділік операциялары | Өтпелі шешім | Ұзақ мерзімді сақтау және экологиялық сезімтал орындар |
60 000 тонна көмірі бар ашық қоймаға шамамен 30 000 м² қажет болуы мүмкін, ал жабық сақтау қоймасы үшін шамамен 4 500 м² – шамамен 6,7:1 қатынасы. Қол жетімді жері шектеулі жобалар үшін бұл айырмашылық құрылыс құнынан гөрі шешуші болуы мүмкін.
Қайда жазық фермалар мен кеңістіктік тор қабықтары ерекшеленеді
Span құрылымдық таңдаудағы негізгі айнымалылардың бірі болып табылады. Шамамен 60 м-ге дейінгі аралықтар үшін жазық фермалар мен портал жақтауларының екеуі де үнемді нұсқа бола алады. Аралық ұлғайған сайын жазық құрылымдар иілу сәттеріне қарсы тұру үшін үлкенірек көлденең қималарды қажет етуі мүмкін, бұл болат шығынының тезірек өсуіне әкеледі.
Кеңістіктік торлы қабықшалар жүктерді мүшелер арқылы екі бағытта таратады және ең алдымен осьтік күштерге сүйенеді. Шамамен 100 м немесе одан да көп аралықтар үшін еден ауданы бірлігіне болат шығынының айырмашылығын жай ғана артықшылық мәселесі ретінде қарастырудың орнына құрылымдық талдау арқылы бағалауға болады.
Үш құрылымдық пішінді қолдану
| Құрылымдық пішін | Жоспар пішіні | Негізгі артықшылықтар | Қолайлы жинақтау және қалпына келтіру әдістері |
| Дөңгелек күмбез | Дөңгелек | Әдетте аудан бірлігіне болат шығыны аз, жүктемені салыстырмалы түрде біркелкі бөлу және жақсы желге төзімділік | Орталық-колонналық жинақтау және қалпына келтіру машиналары |
| Бөшке қоймасы (бойлық сарай) | Ұзын тікбұрышты жолақ | Ұзындығы бойынша ұзартылуы мүмкін және үлкен сақтау сыйымдылығы үшін жарамды | Портал типті реклиерлер және бойлық қоралар |
| Алдын ала кернелген құбырлы ферма | Үлкен тікбұрышты құрылым | Жалғыз аралықтар 180 м-ден асуы мүмкін | Көпір типті рекультиверлер және ультра үлкен аралықты бойлық қоралар |
Дұрыс реттілік - алдымен қабаттастыру және қалпына келтіру процесін анықтау, содан кейін жоспар пішінін таңдау және ең соңында құрылымдық жүйені таңдау. Бұл тізбекті өзгерту материалды өңдеу процесіне сәйкес келмейтін құрылымға әкелуі мүмкін, бұл күтілетін үнемдеуге нұқсан келтіруі мүмкін.
Анықтамалық жоба параметрлері
| Жоба түрі | Құрылымдық жүйе | Негізгі параметрлер | Құрылыс алаңы |
| Кен өндіру орнындағы дөңгелек қора алаңы | Болтталған сфералық қосылыстары бар сфералық кеңістіктік жақтау | Диаметрі: 130 м; ғарыш рамасының тәжінің биіктігі: +64 м; 3 құрылым | 39 799,5 м² |
| Порттағы жабық көмір қоймасы | Болтталған сфералық қосылыстары бар бөшке-қойма ғарыштық рамасы | Ашықтығы: 118 м; ұзындығы: 736 м; шатырдың биіктігі: 46 м | 86 848 м² |
| Электр станциясындағы көмір қоймасының қоршауын жаңарту | Алдын ала кернелген құбырлы ферма | Ашықтығы: 185 м; ұзындығы: 254 м | 46 990 м² |
Көмірмен байланысты коррозияны бөлек қарастыру керек. Мырыш жабынының қалыңдығы кемінде 85 мкм болатын кеңістіктік жақтау элементтері мен қосылыстары үшін ыстық мырышпен қаптау ұсынылады. Жоғары күкіртті көмір немесе жағалаудағы жобалар үшін коррозиядан қорғайтын қосымша жабындар мен тығыздау шаралары қажет болуы мүмкін.
Жабық көмір қоймасы қандай жобаларды қарастыруы керек?
Шешім әдетте үш факторға байланысты: жылдық өткізу қабілеті, көмір бағасы мен түрі, нормативтік талаптар мен жердің қолжетімділігі.
Төмен өнімділігі бар операциялар үшін өтелу мерзімі он жылдан астам уақытқа созылуы мүмкін, бұл шаңды басатын экрандары бар ашық қорды орынды нұсқаға айналдырады.
Жоғары көмір бағасы немесе жоғары ұшпа көмір түрлері үшін қоршау үлкен экономикалық пайда әкелуі мүмкін. Қоршаған ортаға сезімтал аймақтарда, порттарда немесе жері шектеулі жерлерде қоршау жай ғана экономикалық шешім емес, ол жобаны мақұлдау немесе жұмысты жалғастыру үшін қажетті шарт болуы мүмкін.
Егер осы үш фактордың кем дегенде екеуі қоршауды қолдаса, ресми техникалық-экономикалық және шығындарды талдауды жүргізуге тұрарлық.
Жиі қойылатын сұрақтар
1-сұрақ: Толығымен жабық көмір қоймасының ғимараты қанша тұрады?
Түспен қапталған болат қаңылтыр жабыны бар болат конструкция үшін негізгі құрылыс құны $63–92/м² құрайды. Бұған жинақтау және қалпына келтіру жабдықтары, іргетастарды өңдеу және өрттен қорғау жүйелері кірмейді. Нақты жобалық шығындар аралық, карниз биіктігі, жер жағдайлары және жобаға қатысты басқа талаптар негізінде есептелуі керек.
2-сұрақ: Қайсысы үнемді: көмір сақтайтын күмбез немесе бойлық жабық сарай?
Бірдей сақтау сыйымдылығы үшін дөңгелек күмбез әдетте еден ауданы бірлігіне аз болатты пайдаланады және аз жерді қажет етеді. Дегенмен, егер материалды өңдеу процесі портал типті реклинері және қалааралық конвейерлері бар бойлық қора алаңын қажет етсе, күмбез жұмыс схемасымен үйлесімді болмауы мүмкін. Содан кейін бөшке-қойма құрылымы немесе ферма жүйесі қажет болуы мүмкін.
3-сұрақ: Толығымен жабық көмір қоймасы шаңды бақылау талаптарына автоматты түрде сәйкес келе ме?
Жоқ. Толық қоршау негізгі бақылау шарасы болып табылады, бірақ желдету, тұманды басу жүйелері және операциялық басқару әлі де қажет.
Ғимарат ішінде де газдың жиналуын және көмір шаңының жарылуын болдырмау керек. Тиісті желдету және газды бақылау жүйелері қажет болуы мүмкін, ал тиеу және түсіру пункттері әлі де шаңды басуды қажет етеді. Қоршау операциялық бақылау қажеттілігін жоймайды.
4-сұрақ: Қолданыстағы ашық көмір алаңын жұмысын тоқтатпай қоршауға бола ма?
Кезеңді құрылыс мұны мүмкін етеді. Қойма алаңын бөліктерге бөлуге болады, олардың бір бөлігі қоршалған, ал екіншісі жұмысын жалғастыруда, материалды уақытша өңдеу және көшіру шараларымен қамтамасыз етіледі.
Бұл тәсіл құрылысты кезең-кезеңмен және уақытша көмір қоймасын жобаға ең басынан енгізуді талап етеді.
5-сұрақ: Ғарыштық жақтау тоттанудан қанша уақытқа дейін қорғалған болады?
Көмір қоймалары орташа және жоғары коррозиялық жағдайларға ұшырауы мүмкін. Кемінде 85 мкм ыстық мырышталған жабынмен және тұрақты тексерулермен, нақты әсер ету жағдайлары мен жобаның техникалық сипаттамаларын ескере отырып, 25 жыл номиналды жобалық қызмет мерзімі қарастырылуы мүмкін. Ұсынылған техникалық қызмет көрсету аралығы ретінде әр 2-3 жыл сайын жабынның нашарлауын тексеріңіз. Мырыш жабынының 70%-дан астамы тұтынылған болса, кәсіби бағалаудан кейін қайта жабуды қарастыру керек.
Байланыс: info@xzbesta.com
