День шахтёра 2020
отмечаем здесь

Бакчарское железорудное месторождение в Томской области — нереализованный потенциал

Введение

Дискуссия о возможности и целесообразности промышленного освоения открытого в середине прошлого века Бакчарского железорудного месторождения, являющегося самой продуктивной частью Западно-Сибирского железорудного бассейна, продолжается уже более полувека.

Ещё в 1964 году в Сибирском отделении РАН группа авторов опубликовала известную монографию «Западно-Сибирский железорудный бассейн», в которой дана общая характеристика этого уникального геологического объекта, позволяющего при условии его промышленного освоения обеспечить железорудным сырьём все существующие металлургические предприятия Урала и Сибири, а также создать новые центры чёрной металлургии в восточной части страны.

Были выполнены также геолого-технологические и технико-экономические расчёты возможности добычи различными способами от 10 до 30 млн тонн железной руды ежегодно, а также показана принципиальная возможность получения из этой руды качественных концентратов, окатышей и торфорудных брикетов.

Предполагалось даже строительство собственного металлургического комплекса с использованием железной руды и торфа в качестве местного энергетического сырья этого месторождения, но после строительства второго меткомбината ЗСМК в г. Новокузнецке и открытия Соколовско-Сарбаевского железорудного месторождения в Казахстане Бакчарское месторождение необоснованно перевели в статус бесперспективного и неопределённо-резервного на многие десятилетия.

В связи со значительной выработкой запасов сибирских месторождений железной руды и необходимостью импортировать её с ближнего и дальнего зарубежья вопрос об увеличении сырьевой базы чёрной металлургии Урала и Сибири в последние годы становится особо актуальным.

С целью кардинального изменения логистики, переработки и транспортировки железорудного сырья, его максимального приближения к существующим и новым металлургическим предприятиям восточных регионов страны в течение последних 10 лет были возобновлены поисково-оценочные работы на двух участках Бакчарского месторождения. Результаты выполненных работ позволяют предполагать, что руда этого месторождения может не только решить проблему дефицита местного сырья и полностью обеспечить существующие металлургические производства, но и стать принципиально новым центром современной высокорентабельной металлургии.

При этом себестоимость добываемой руды за счёт минимальных транспортных затрат может оказаться значительно ниже себестоимости руды существующих в настоящее время железорудных предприятий, а имеющие место поставки ЖРС из европейской части страны могут быть переориентированы на экспорт, что значительно повысит валютные поступления в бюджет страны, как это имеет место во всемирно известной газовой отрасли.

В последние годы благодаря использованию современных методов и технологий, разработанных и апробированных на различных горнопромышленных объектах, включая опытно-промышленные работы и исследования Томской горнодобывающей компании в течение 2005-2010 годов, позволяют принципиально по новому оценить возможность и целесообразность освоения Бакчарского месторождения, которое в течение многих лет и десятилетий считали нерентабельным.

Краткая история геологических исследований 1951-1957 гг.

Поисковые работы на железную руду и другие твёрдые полезные ископаемые в Томской области начали одновременно с нефтегазопоисковыми работами в Западной Сибири в середине прошлого столетия сразу после обнаружения в нескольких параметрических скважинах на глубинах 150-250 метров мощных песчаных горизонтов, обогащённых железом, марганцем, ванадием, фосфором, редкоземельными примесями.

В результате бурения более 55 структурно-поисковых скважин глубиной 300-500 м с полным отбором и исследованием керна вдоль р. Обь и её главных притоков и нескольких сотен скважин на территориях соседних северных регионов открыли крупнейший бассейн оолитовых железных руд верхнемелового-нижнепалеогенового возраста с содержанием железа от 30% до 45%. Общая протяжённость этого бассейна составила около 2 000 км с севера на юг и около 250 км с запада на восток, а общие ресурсы железной руды содержанием выше 30% оценили в 900 млрд тонн.

Чуть менее половины этих ресурсов (более 390 млрд тонн) сосредоточены на территории нескольких районов Томской области.

По результатам пробуренных в эти годы поисковых скважин выделено несколько железорудных полей с суммарными запасами и ресурсами около 40 млрд тонн.

Наиболее перспективным является Бакчарское месторождение в одноименном административном районе, которое также условно делится на несколько участков, два из них изучены относительно хорошо: западный — собственно Бакчарский и восточный — Полынянский. В результате проведённых технологических испытаний по обогащению валовой пробы руды в объёме около несколько сотен килограммов, отобранных из керна поисковых скважин, в городе Сталинск (ныне г. Новокузнецк) были получены концентраты с содержанием валового железа 57-59%, а также с использованием местного торфа были получены высокопрочные торфорудные брикеты и проведены опытные плавки чугуна и стали.

В 1957 году коллектив «Гипроруда» (г. Ленинград) выполнил технико-экономическое обоснование освоения этого месторождения, подтвердившее технологическую возможность добычи открытым карьером до 30 млн тонн железной руды ежегодно и показавшее экономическую целесообразность использования бакчарской руды в качестве сырья для местных сибирских металлургических предприятий. В середине прошлого века (1956-57 г.г.) наиболее существенные полевые поисковые работы по исследованию Бакчарского месторождения, бурению более полусотни колонковых скважин, полным отбором керна и опробованию, аналитическим исследованиям провела Томская геологоразведочная экспедиция, по результатам работ которой составлен первый наиболее полный для того времени геологический отчёт (авторы А. Бабин и А. Донченко).

Из научных организаций наиболее существенные результаты получил коллектив Института горного дела (ИГД СО РАН) во главе с его первым директором Н. А. Чинакалом, а также группа учёных и специалистов Сибирского отделения РАН во главе с главным инициатором бакчарского проекта, доктором г.-м. н. Н. Х. Белоус.

Во всех фондовых и опубликованных материалах сделан однозначный вывод об уникальности как всего Западно-Сибирского железорудного бассейна, как редчайшего геолого-экономического объекта общероссийского и планетарного масштаба, так и его наиболее продуктивной части — Бакчарского железорудного месторождения, безусловной необходимости и целесообразности продолжать доразведочные работы и опытно-промышленные испытания с целью его скорейшего промышленного освоения.

Однако имевшие на тот момент нерешённые вопросы по, якобы, особо сложному геологическому строению месторождения (большие глубины залегания железорудных горизонтов, их высокая обводнённость, низкое содержание железа в руде, высокое содержание фосфора и других вредных примесей, отсутствие готовых технологий обогащения) и связанные с этими факторами обоснование и выбор технологии разработки и добычи руды, её обогащения, металлургии, отсутствия инфраструктуры (схемы транспорта, энергетики), социальные проблемы на многие годы и десятилетия отодвинули этот уникальный объект в неоправданно неопределённый резерв.

При этом горно-геологические и технико-экономические показатели многочисленных мелких и средних разрабатываемых на протяжении многих лет железорудных месторождений значительно уступают таковым по Бакчарскому месторождению, транспортная схема и общая логистика добычи, переработки и использования железорудного сырья не выдерживает никакой критики, а положение российской железорудной отрасли и чёрной металлургии на внешних рынках, независимо от, якобы, очень обеспеченной сырьевой базы, остаётся очень скромным.

Краткие итоги поисково-оценочных работ по Бакчару в 2005-2010 г.г.

Поисково-оценочные и опытно-промышленные работы по добыче, обогащению и металлургии на Бакчарском месторождении начали или возобновили после полувекового перерыва по инициативе Томской горнодобывающей компании — специализированной научно-производственной организации, созданной в 2001 году группой специалистов и учёных при поддержке областной администрации.

В результате этих работ в течение 2005-2010 годов на двух перспективных участках выполнена авторская оценка запасов в объёме около 750 млн тонн категории С2 и ресурсов около 20 млрд тонн категории Р1, а также с использованием по-настоящему инновационных методов (скважинная гидродобыча СГД), которые являются уникальными даже в мировой практике, добыто около 2 000 тонн железной руды.

Проведённые по заказу «Том ГДК» предварительные лабораторные химико-аналитические исследования и обогатительно-металлургические испытания в Томске, Новокузнецке, Новосибирске, Москве показали, что из этой руды можно получить высококачественные концентраты, окатыши, брикеты, а также сплавы чугуна, чистого природнолегированного железа, стали, ферросплавы с высоким содержание дефицитных попутных компонентов ванадия, марганца, титана, циркония, редкометальных элементов.

Предметом отдельных исследований является высокое содержание благородных металлов в рудах особых типов на отдельных участках уникального Бакчарско-Колпашевского рудного района, известных только авторам проведённых в 2005-2010 гг. работ, которые при проведении дополнительных аналитических работ могут поменять местами главные и попутные компоненты и привести к открытию в Томской области месторождения мирового масштаба не только по железу, но и по благородным металлам.

По результатам проведённых «Том ГДК» в 2005-2010 гг. работ и исследований, а также с учётом её участия в многочисленных выставках, конференциях, круглых столах, научно-технических совещаниях на уровне региона, СФО, Роснедра, МПР Бакчарский проект стал одним из основных в утверждённой 05.07.2010 г.

Председателем Правительства В. В. Путиным «Стратегии социально-экономического развития Сибири до 2020 года». Согласно этой стратегии, предполагается создание в Томской области Бакчарского горно-металлургического комплекса, на котором к 2020 году предусмотрено ежегодное производство 7-10 млн тонн металлопродукции различного назначения с использованием железной руды одноименного месторождения.

Авторская оценка запасов и ресурсов всех типов руд

Как видно из нижеприведенной таблицы, по результатам проведённых геологоразведочных работ на двух участках Бакчарского месторождения в течение 2005-2010 гг. была выполнена оценка запасов по категории С2 в объёме около 750 млн тонн и ресурсов по категории Р1 в объёме 20 млрд тонн.

При этом только около 20-25% запасов и ресурсов этих руд находится в прочном сцементированном кристаллическом состоянии, требующего применения буровзрывных работ и последующего измельчения, то есть, такие руды возможно разрабатывать только карьерным способом.

Остальные 75-80% руды находятся в полурыхлом слабосцементированном и сыпучем состоянии, которые возможно разрабатывать и добывать с использованием скважинных технологий (СГД). Добытая опытно-промышленная проба руды в объёме около 2 000 тонн является реальным подтверждением этого предположения.

К сожалению, из-за отсутствия утверждённой методики для СГД-технологий по формальным признакам запасы не поставлены на госбаланс, при этом авторская оценка запасов и ресурсов всех типов руд для карьерной технологии по странному решению заказчика не была принята, хотя рекомендации экспертов ГКЗ по этому поводу имеются. Несмотря на то, что на одном из главных участков Бакчарского месторождения пробурено 9 оценочных скважин с плотностью 1200+1200 метров с полным отбором проб из керна через каждый метр железорудной мощности и их всесторонних химико-аналитических исследований, заказчик поставил странную задачу оценить по категории С2 запасы только рыхлых руд, а все остальные руды при той же плотности бурения и исследования отнести к ресурсам категории Р1.

Таким образом, на опытном участке площадью 5,76 км2 подсчитаны общие запасы железных руд, сосредоточенные в трёх основных железорудных горизонтах (бакчарском, колпашевском и нарымском) по категории С2 в объёме 475 млн тонн, а для постановки на госбаланс рекомендованы заказчиком только запасы в объёме 49 млн тонн, то есть практически 10% от реально существующих запасов.

Естественно, что при необоснованно заниженных в 10 раз объёмах запасов для разных вариантов разработки в ТЭО временных разведочных кондиций были получены низкие экономические показатели, что формально стало ещё одной причиной неутверждения запасов. Предложения ответственного исполнителя предыдущего контракта и автора настоящей статьи устранить в ТЭО недостатки в соответствии со справедливыми замечаниями экспертов ГКЗ и повторно через 3-4 недели рассмотреть его на пленарном заседании комиссии ГКЗ представитель заказчика отверг, что практически очередной раз еще на 5 лет отодвинуло вопрос доразведки и опытно-промышленного освоения уникального Бакчарского месторождения.

Повторное проведение конкурса Роснедра на этот же геологический объект с полным повторением площади работ и практической копией геолого-технического задания к контракту, но полученный и выполняемый другой неизвестной неспециализированной компанией с ценой контракта, в 3 раза превышающей предыдущий, свидетельствует о том, что причина неутверждения запасов по результатам ранее проведённых в 2006-2009 гг. работ является не столько методической, сколько коммерческой.

Рекомендуемые варианты технологии разработки и добычи

Авторы разработали 5 основных вариантов освоения Бакчарского месторождения в зависимости от финансовых возможностей компании-недропользователя по принципу «от простого к сложному», каждый из которых является отдельным этапом единого комплексного проекта по выходу этого уникального геолого-экономического объекта от начальной опытно-промышленной разработки до полноценной промышленной эксплуатации и рассчитан на период 15-25 лет.

Этот комплекс будет включать в себя начальный участок СГД — добычи в составе 100-150 скважин, мини-ГОК, мини-металлургический завод по производству металлической шихты (слябы, чушки, заготовки, арматурная сталь), которые в течение 7-10 лет за счёт модульного наращивания вырастут до полноценного замкнутого горно-металлургического комплекса годовой производительностью 10-15 млн тонн высоколиквидной металлопродукции машиностроительного, трубопроводного и специального назначения (высокопрочная сталь, нержавеющая сталь, ферросплавы).

1. вариант-этап (СГД – добыча)

Годовая добыча сырой руды с содержанием железа валового 50% — 1,75 млн тонн.
Количество СГД-скважин — 100 ед. Производительность 1 скважины — 10 000 тонн. Мини-ГОК годовой производительностью 2,5 млн тонн. Товарная продукция: 1 млн тонн окатышей или торфорудных брикетов с содержанием железа не ниже 65%.
Потенциальные потребители — Западно-Сибирский и Магнитогорский меткомбинаты (ЗСМК и ММК).

2. вариант-этап (СГД – добыча)

Годовая добыча сырой руды 5 млн тонн. Количество СГД-скважин — 300 единиц. Производительность 1 скважины — 10 000 тонн. Товарная продукция: 1 млн тонн окатышей с содержанием железа не ниже 65%; 1 млн тонн торфорудных брикетов из прямовосстановленного железа с содержанием Fe общ. не менее 65%. 0,5 млн тонн металлошихты с содержанием железа не ниже 95%.
Строительство модульного металлургического мини-завода годовой производительностью 2,5 млн тонн. Потенциальные потребители — металлургические предприятия Урала, Сибири.

3. вариант-этап (карьерный)

Годовая добыча сырой руды с содержанием валового железа 37,5-42,5 % — 10 млн тонн. Товарная продукция — 2,5 млн тонн металлопроката, 2,5 млн тонн окатышей и торфорудных брикетов с содержанием железа не менее 65%.
Переработка руды на месте (обогащение, брикетирование, металлургия, металлопрокат).
Использование сухоройной карьерной техники на вскрыше и на добыче, строительство металлургического и металлопрокатного мини- заводов годовой производительности по 2,5 млн тонн.

4. вариант-этап (карьерный)

Годовая добыча руды — 30 млн тонн. Товарная продукция: 10 млн тонн руды перерабатывается на 5 млн тонн металлопроката на местных мини-заводах, построенных на месторождении и используется в области (производство труб нефтегазового сортамента).
Из 10 млн тонн руды производится 5 млн тонн окатышей и по железной дороге отправляется на меткомбинаты Урала (ММК — 2,5 млн тонн), и Сибири (ЗСМК — 2,5 млн тонн). 10 млн тонн руды перерабатывается на окатыши, торфобрикеты или металлошихту и экспортируется на внешний рынок стран АТР.

5. вариант-этап (комбинированный)

Годовая добыча 35 млн. тонн (5 млн. тонн — СГД и 30 млн. тонн — карьер). Первые 5 лет добыча руды обеспечивается СГД-скважинами. Далее в течение 25 лет — совмещённая добыча, последние 15 лет добыча карьером оставшихся после СГД запасов.
Товарная продукция, схема переработки, схема транспорта и схема реализации аналогична второму и четвертому вариантам.

Примечания

1. Варианты 3, 4, 5 должны включать строительство железной дороги Бакчар-Пихтовка-Транссиб (275 км), реконструкцию (расширение) существующей автодороги Бакчар-Мельниково (150 км), строительство угольного энергокомплекса мощностью 750 мВт на Бакчарском железорудном месторождении (на местном торфо-угольном топливе).

2. Варианты 1-2 используют сырьевую базу только рыхлых руд Оценочного участка в объёме 120 млн тонн. При этом все запасы относятся к одной категории С2, без их разделения на балансовые и забалансовые.

3. Вариант 3 также основывается на сырьевой базе только Оценочного участка, но используются запасы всех типов руд, которые составляют 441 млн тонн, (при пересчёте запасов на бортовое содержание 18% это значение составит около 550 млн тонн)

4. Варианты 3, 4 используют запасы всех типов руд Оценочного участка и ресурсы трех участков аналогичной площади и геологического строения, примыкающих к Оценочному, с общим объемом ресурсов около 1,75-2,0 млрд тонн. Предполагается, что одновременно с началом реализации первого варианта будут продолжены геологоразведочные работы на соседних примыкающих участках и перевод ресурсов Р1 в полупромышленные категории С2, а запасы С2 Оценочного участка — в промышленные категории С1 и В.

5. Вариант 5 (авторский). Позволит максимально использовать преимущества СГД: относительно малые затраты средств и времени на добычу из-за отсутствия вскрышных работ, получение товарной продукции и начало реинвестиций в первые 1-2 года; безопасное ведение работ из-за отсутствия людей в горных выработках, минимальное воздействие на окружающую природную среду.

В то же время одновременное и последующее использование карьерного способа разработки и добычи после отработки части запасов СГД-методом позволит устранить также и главные недостатки СГД метода:
— низкий коэффициент извлечения руды (не более 25-30%);
— добыча руды только с низкими физико-прочностными характеристиками (сыпучие, рыхлые и слабосцементированные руды);
— полная выработка руды в межскважинном пространстве и обеспечение конечной степени выработки всех запасов 95-97,5%.

Предварительно рентабельными предполагаются все варианты, реализуемыми последовательно по мере их освоения, хотя, в зависимости от ситуации на рынке железорудного сырья и металлургии и инвестиционных возможностей недропользователя возможны варианты ускоренной их реализации.

Предварительные ТЭП бакчарского проекта

Приведённые предварительные технико-экономические показатели (ТЭП) реализации Бакчарского горно-металлургического комплекса, выполненные специалистами «Том ГДК» ещё в 2005 году, подтверждённые позже в 2007 году группой австралийских и британских экспертов, показывают безусловную высокую экономическую рентабельность и огромную социальную важность для региона этого уникального проекта.

Количество рабочих мест только в основном добывающем и перерабатывающем производстве может достигать 125 000, а вместе с сервисными и вспомогательными службами это количество может удвоиться и даже утроиться. Налоги НДПИ за один год будут достигать 292 млн долларов, при этом более половины из них будут (60%) будут оставаться в областном бюджете.

Заключение

Авторы считают проект по созданию Бакчарского горно-металлургического комплекса, позволяющего к 2020 году обеспечить ежегодно производство около 10 млн тонн высококачественной и ликвидной металлопродукции различного назначения, самым актуальным и социально важным проектом Томской области на ближайшие десятилетия.

Результаты выполненных в 2005-2010 годах Томской горнодобывающей компанией работ и исследований позволяют решить большинство ранее существующих геотехнологических проблем промышленного освоения Бакчарского месторождения в части выбора способов разработки и добычи руды, её переработки и обогащения, современных металлургических технологий.

Рекомендованный авторами комбинированный способ разработки и добычи Бакчарского месторождения, сочетающий первоначальную скважинную добычу, совмещённую с последующей карьерной технологией, обеспечит устранение недостатков каждой из них поотдельности и позволит получить максимальный конечный положительный результат: сокращение сроков строительства добывающей и перерабатывающей инфраструктуры, минимизация капитальных вложений и удешевление проекта, ускорение максимального извлечения всех запасов, минимального влияния на окружающую природную среду.

Реализация Бакчарского проекта позволит принципиально изменить логистику поставок железорудного сырья на металлургические предприятия Урала и Западной Сибири, существенно снизить загруженность Транссибирской железной магистрали, высвободить значительное количество руды северо-западных регионов и откроет новые экспортные возможности горнодобывающих и металлургических компаний европейской части страны.

Замедление работ по постановке на государственный баланс запасов железной руды Бакчарского месторождения и его дальнейшего промышленного освоения в течение последних 5 лет является причиной существенных потерь областного и федерального бюджетов в виде недополученных налогов и нереализованной возможности создания многих тысяч новых рабочих мест.

Если вопрос постановки на госбаланс запасов Бакчарского железорудного месторождения несколько лет назад был абсурдно назван некоторыми федеральными структурами источником ущерба экономическим интересам страны, то уже в ближайшее время именно длительное неосвоение под разными предлогами этого уникального горнопромышленного и геолого-экономического объекта будет признано действительным ущербом интересам всего сибирского региона.

Целесообразно дополнительно, с учётом замечаний и рекомендаций экспертной комиссии ГКЗ, рассмотреть вариант повторной экспертизы запасов Бакчарского железорудного месторождения и постановки их на государственный баланс с целью ускорения начала проектирования разработки, добычи и строительства на нем производственной (добывающей, обогатительной, металлургической), транспортной, энергетической и социальной инфраструктуры.

Список литературы:

1. Авторский коллектив под общей редакцией Н.Х.Белоус. Западно-Сибирский железорудный бассейн.
СО РАН СССР, Новосибирск, 1964 г.
2. М.С.Паровинчак. Журнал «Маркшейдерия и недропользование». Томская область-потенциальный железорудный район азиатской части России. Москва, 2006 г.
3. Авторский коллектив под общей редакцией В.Г.Емешева, А.В.Комарова, М.С.Паровинчака.
Материалы Круглого стола в администрации Томской области: Проблемы и перспективы освоения Бакчарского железорудного, Георгиевского титан-циркониевого, Таловского буроугольного месторождений. Томск, 2006 г.

Текст:
М. С. Паровинчак, В. Г. Лукьянов, О. М. Гринев, В. Н. Ростовцев

Понравился материал? Подпишитесь
на отраслевой дайджест и получайте подборку статей каждый месяц
.

Статья опубликована в журнале Добывающая промышленность №1, 2018

Подпишитесь
на ежемесячный дайджест актуальных тем
для специалистов отрасли.

Исключительно отраслевая тематика. Никакого спама 100%.