ПАО Уралкалий

году путем присоединения ОАО «Сильвинит» к ОАО «Уралкалий»
Более 20

000 сотрудников работает в Группе компаний «Уралкалий»
Производственные мощности расположены в г. Березники и г. Соликамск (Пермский край) на территории Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей - II место в мире по запасам руды

В соответствии с ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» в ПАО «Уралкалий» зарегистрировано 82 ОПО на которых используется более 6500 технических устройств. Производственный контроль за эксплуатацией ОПО осуществляют более 1200 руководителей и специалистов

В соответствии с требованиями ФЗ «О лицензировании отдельных видов деятельности» ПАО «Уралкалий» в настоящий момент имеет 13 лицензий на осуществление необходимых видов деятельности в области промышленной безопасности, такие как:
на осуществление деятельности, связанной с обращением взрывчатых материалов промышленного значения
на право осуществления деятельности по производству маркшейдерских работ
на эксплуатацию взрывопожароопасных и химически опасных производственных объектов I, II и III классов опасности

по 2017 гг..
По результатам расследования несчастных случаев в 2015 году

внесены изменения в штатное расписание управления по ОТ и ПБ дирекции по ОТ, ПБ и ООС в части обеспечения постоянного присутствия специалиста в каждой смене в рудниках
введена новая должность - инспектор горный технический сменный (на каждый рудник по 5 штатных единиц)

2011 по 2017 года

«Правила безопасности при ведении горных работ и переработке твёрдых полезных

ископаемых» вносятся по результатам расследования аварий и инцидентов, поступления нового оборудования, новой технологии.

Калийные рудники принципиально отличаются от угольных шахт по основным показателям :
массив рудника состоит из негорючих калийно-магниевых солей;
обеспечение отсутствия воды в руднике (сплошность водозащитной толщи);
применение гидравлической закладки;
большая протяжённость выработок без оборудования и обслуживающего персонала;
повышенная коррозийность материалов «традиционнно» используемого для изготовления оборудования;

Существующий в ФНП «калийный раздел», не учитывает всей специфики добычи на соляных месторождениях.

/ избыточность
Часть требований Правил опасны и избыточны для калийных рудников
Вывод
Рассмотреть

подготовленный пакет правок к «Правила безопасности при ведении горных работ и переработке твёрдых полезных ископаемых»
Поддержать разработку правил по защите калийных рудников от затопления и подрабатываемых объектов от влияния горных работ

системы разработки:

камерная система
система разработки лавами


Самоходный вагон

Бункер-перегружатель Комбайн

1925 1934 1942 1969 1973 1983 1986

СКРУ-2,
БКПРУ-3

Открыто Верхнекамское месторождение калийных солей профессором
Пермского и Уральского университетов П.И. Преображенским

Введен в эксплуатацию рудник
СКРУ-1

БКПРУ-1

БКПРУ-2

СКРУ-3

БКПРУ-4

Подземный горный способ добычи калия

выбор системы зависит от горно-геологических условий месторождения

На Верхнекамском месторождении используется камерная система с оставлением жестких междукамерных целиков для минимизации оседаний земной поверхности и сохранности водозащитной толщи

Между-
камерный
целик

Между-
камерный
целик

Пласт АБ

Пласт Кр.2

Водозащитная толща

Водоносный горизонт

Глубина залегания 300-400 м

пятью рудниками:
СКРУ-1, СКРУ-2, СКРУ-3
БКПРУ-2, БКПРУ-4


Разрабатываемые пласты:
пласт АБ (сильвинит)

- мощностью 3 м.
пласт Красный II(сильвинит) - мощностью 6 м.
пласт В (сильвинит) - мощностью 3 м.
пласт В (карналлит) - мощностью 7 м.


Проектные мощности рудников:
СКРУ-1 – 4,5 млн.т/год
СКРУ-2 – 4,5 млн.т/год
СКРУ-3 – 11,3 млн.т/год
БКПРУ-2 – 8,0 млн.т/год
БКПРУ-4 – 19,8 млн.т/год

БКПРУ-4

БКПРУ-2

Усть-
Яйвинский
участок

СКРУ-3

СКРУ-2

СКРУ-1

Половодовский
участок

3

продукт – калийные удобрения - с высокой степенью переработки исходного

сырья – сильвинитовой руды

4

является Германия, где в 1861г. были добыты шахтным способом первые

тонны калийной руды


Подземный горный (шахтный) способ добычи калийных солей остается наиболее распространенным в мире (70% общей добычи). За прошедшие полтора столетия в мире построены десятки калийных рудников, часть из которых затоплена в результате прорыва в шахту подземных вод


Всего в мире затоплено ~80 рудников


Три калийных рудника продолжают работу с наличием водопритока через нарушения в водозащитной толще (ВЗТ):

Страна

ВЗТ сложено

Рудник

Глубина, км

Приток,
м3/ч

Аварийная
эксплуатация с
(год)

1

2

3

рудников от затопления
Ведется научное сопровождение горных работ научными институтами:
АО «ВНИИ

Галургии», Горный институт УрО РАН, Санкт-Петербургским Горным университетом, Пермским национальным исследовательским политехническим университетом, Пермским государственным национальным исследовательским университетом

Производятся комплексные опережающие исследования недр на перспективных к отработке площадях

На основе результатов опережающих исследований разрабатываются и выполняются горные меры охраны рудников и объектов поверхности.

Через специализированную систему регулярных наблюдений (геофизических, маркшейдерских, аэрокосмических, гидрогеологических, сейсмологических) производится комплексный мониторинг всех ранее отработанных площадей.

На основе комплексного мониторинга выполняется геомеханический анализ и прогноз состояния недр.

На всех рудниках производится закладка выработанного пространства как дополнительная мера охраны.

и БКПРУ-4, мощностью 3 и 4 млн.т/год соответственно
Закладочные работы
В 2017г.

план по гидрозакладочным работам составляет 13,2 млн.т,
а затраты на развитие и поддержание закладочных комплексов составили ₽ 3,7 млрд

Объединение
ОАО «Сильвинит» и ОАО «Уралкалий»

Объем накопленных пустот c начала эксплуатации рудников составил ~600 млн.м3, при этом объемы закладки по действующим рудникам составили всего 160 млн.т

За 6 лет в рудниках уже заложено 54 млн.т, затраты на развитие и поддержание закладочных комплексов составили ₽9,0 млрд

За 10 мес. 2017г. при
плане 11,3 млн.т фактически заложено
12,6 млн.т (111%)

2011

2016

1925

2017

В 2016г. введены в действие первые пусковые комплексы гидрозакладки БКПРУ-2 и БКПРУ-4.

Компания уделяет большое внимание вопросам безопасной отработки месторождения

работ и затраты с 2011г. и до 2023г.
∑ 67,4 млн.т
∑

₽12,7 млрд

период отработки было накоплено более 600 млн.м3 пустот.
Отработка шахтных полей

«Уралкалий» ведется в сложных горно-геологических условиях, подверженных сейсмической активности, которые усугубляются наличием водоносных высоконапорных горизонтов
Причины аварий в мировой практике обусловлены сложностью строения недр, индивидуальностью каждого месторождения. Уровень развития науки, техники и технологий в мире не позволяет полностью устранить риски аварий на калийных и соляных рудниках.
Увеличение объемов закладки по действующим рудникам и строительство новых закладочных комплексов направлены на минимизацию рисков возникновения аварийных ситуаций.
Отсутствует законодательная база для калийной промышленности
Существующая нормативная база не позволяет применять новые технологии

Предложение
Создать Рабочую группу с участием Ростехнадзора, отраслевых научных и проектных институтов, пользователей недр по вопросам безопасной разработки калийных месторождений

1

2

3

4

10

5

6

пор город строился на подлежащей отработке площади разведанных калийно-магниевых солей

C

1971г. велись работы по закладке шахтных пустот на БКПРУ-1

В 2006г. произошло аварийное затопление рудника БКПРУ-1

В период 2007-16гг. образовались 4 провальных воронки

Производится мониторинг ситуации на БКПРУ-1:
маркшейдерский мониторинг
космический мониторинг
геофизический мониторинг
сейсмологический контроль
гидрогеологический мониторинг
газогеохимический мониторинг

площадях панелей переходного периода
На площади 10 и 11 восточных панелей
Над

незаложенными карналлитовыми выработками 9 - 10 ВП
Площади, подработанные карналлитовым пластом, и заложенные более 10 лет назад
Район промплощадки БШСУ
На участке двухпластовой отработки
На участке вдоль границы 1 и 2 бис ВП
Площади, расположенные над 4 и 3 ВП
Западная часть шахтного поля

МОНИТОРИНГ СИТУАЦИИ

1

2

3

4

5

6

7

8

9

В данных районах:
-расширена сеть профильных линий,
-проводятся геофизические исследования
-пробурены наблюдательные скважины
-установлены сейсмологические датчики
-оборудована сеть гидрогеологических наблюдений

3

- потенциально-опасные зоны

Обозначение:

отчетный период негативными изменениями по различным видам мониторинговых исследований выделяется:

БШСУ, район провалов №2, №3
в районе панелей переходного периода (ППП)
район перекрестка Ленина-Тельмана –Калинина 22, 24
п. Зырянка
п. Нартовка

Опасные зоны в пределах участков БШСУ и ППП ограждены и на данном этапе негативные изменения не выходят за пределы ограждения


Для участка в районе п. Зырянка требуется выделение и ограждение опасной зоны


На остальной площади процесс сдвижения развивается в соответствии с ранее разработанными прогнозами

4

находящихся в потенциально опасных зонах, оснащено системой on-line мониторинга
Внешний вид

измерительного модуля

Контроль состояния зданий и сооружений основывается на мониторинге осадок (вертикальных перемещений) фундаментов методом гидронивелирования

5

затрат компании к 2020 г. составит

₽16,55 млрд

СКРУ-2 произошла авария с образованием провала

Зона провала ограждена, осуществляется круглосуточная охрана

Размеры воронки

152х181 м., приток вод в рудник 150 м3/час

В руднике выделена опасная зона, в остальной части шахтного поля все работы ведутся в штатном режиме.


Ведется мониторинг – сейсмологическйи, гидрогеологический, маркшейдерский, геофизический, газогеохимический. Данные мониторинга передаются в научные институты.

По результатам мониторинга ситуация оценивается как стабильная

план мероприятий по ликвидации последствий аварии.

В работе система водопонижения. Откачка

вод производится по 32 водоперехватывающим скважинам. Объем перекачиваемой воды 25 млн.м3/год.

Построена фильтрационная завеса. Производится тампонаж через 34 наклонные скважины по периметру провала. Всего закачено 1,7 млн.м3 глинистого раствора.

Идет засыпка воронки. Всего засыпано 395 тыс.м3 глинистого материала

В руднике производится закладка шахтных пустот. Размещено с 2015 года 10,5 млн.т солеотходов

3

необходимого количества закладочного материала

Для ликвидации всех шахтных пустот необходимый

объем закладочного материала составит 30 млн.т.

Для получения такого количества закладочного материала необходимо добыть и переработать 41 млн.т руды

Оставшиеся запасы в руднике 15 млн.т.

Дефицит руды для переработки и получения необходимого количества закладочного материала составит 26 млн.т.

Для ликвидации дефицита необходима прирезка 16 юго-восточной панели (ЮВП)

рудник стабилизирован.



Для ликвидации дефицита руды в переработке и получении закладочного

материала необходима прирезка 16 Юго-Восточной панели.

Предложение
Необходимо внести отработку 16 Юго-Восточной панели в План первоочередных мероприятий по ликвидации аварийной ситуации.

1

2

3

СКК-1 (сегодня СКРУ-1) эксплуатировался со стволами №1 и №2.
В 1968 г.

началось строительство стволов №3 и №4 Южного рудника (сегодня СКРУ-2).
С целью ускорения строительства нового рудника, одновременно с строительством стволов №3 и №4 была пройдена выработка по пласту АБ (сбойка) из рудника СКК-1 в строящийся рудник.
В 1973 г. был введен в эксплуатацию Южный рудник.
После аварийного затопления рудника БКПРУ-3 в 1986 г. появилось новое требование о разделении шахтных полей калийных рудников на гидроизолированные участки и строительство гидроизолирующих перемычек.

Решения по ускорению строительства Южного рудника в 1968 г. и изменение нормативных требований в 1986 г. привели к необходимости гидроизоляции сбойки через 18 лет после ее проходки. За это время горное давление привело к нарушению массива вокруг выработки.

1989

1996 2001

Начаты работы по гидроизоляции в сбойке

Построены перемычки №1 и №2

После техногенной аварии на СКРУ-2 сооружена южная часть гидроизоляционного сооружения

Вид со стороны рудника СКРУ-1

Перемычка №1

(северная)

СКРУ-1

СКРУ-2

Средняя часть

Перемычка №2

(южная)

Южная часть

Схема гидроизоляционного сооружения

История строительства гидроизоляционного сооружения

Гидроизоляционное сооружение длиной 80 м состоит из перемычек № 1 и № 2, средней и южной частей

Построена средняя часть гидроизоляционного сооружения

сооружения и перемычки №2 пенополиуретаном. Расход составил 3360 л.
Сооружение железобетонной

заглушки и бетонирование трубы в южной части конструкции;
Покрытие стенок сбойки гидроизоляционным составом. Площадь покрытия поверхности выработок 130 м2
Засыпка выработок у сбойки сильвинитовой рудой. Объем засыпки составил 2981 м3.

Перечень работ, выполненных на гидроизоляционном сооружении со стороны рудника СКРУ-2

Перечень работ, выполненных на гидроизоляционном сооружении со стороны рудника СКРУ-1

Ремонт средней части сооружения и перемычки № 1 цементным раствором. Расход составил 3524 л.
Подбор материалов для тампонажных работ.
Тампонаж средней части сооружения и перемычки № 1 акрилатом. Расход составил 3260 л.
Сооружение металлического перекрытия в средней части сооружения.
Гидравлические испытания средней части сооружения полиакриламидом. Расход тампонажного материала более 2500 л.

Организация ремонта гидроизоляционного сооружения

моделирование, тампонаж

Пермский научно-исследовательский политехнический университет
исследования фильтрации соляных пород

Национальный минерально-сырьевой университет

«Горный» (г. Санкт-Петербург)
исследования физико-механических свойств

Московский государственный университет – Институт механики
математическое моделирование

Компания IBeWa (Германия)
опыт проектирования и исследования фильтрации соляных пород

Компания Thyssen Schachtbau GbmH
(Германия)
опыт строительства перемычек

Математическое
моделирование

Лабораторные
исследования
фильтрации

Исследования
физико-механических
свойств

массив, окружающий гидроизоляционное сооружение
На сегодняшний день герметичность гидроизоляционного сооружения не

достигнута

Слоистое строение сильвинитового пласта и наличие глинистых прослойков препятствует работам по гидроизоляции сбойки между рудниками

Продолжается подбор тампонажных материалов для герметизации сооружения и соляного массива.
Ведутся опытные работы по определению свойств соляного массива при заморозке
Исследуется проницаемость солей в шахтных условиях
Осуществляется выбор конструкции новой гидроизоляционной перемычки №3

Результаты работ по усилению гидроизоляционного сооружения

Предложение
Учитывая сложные горно-геологические условия и проведение дополнительных исследований необходимо продлить сроки реализации плана первоочередных мероприятий по ликвидации аварийной ситуации на СКРУ-2 в части строительства новой гидроизоляционной перемычки.

границах Верхнекамского месторождения калийных солей выявлено ~30 нефтяных месторождений, которые

расположены под соляной залежью на глубинах 1,8-2,0 км

Добыча нефти на ВКМС ведет:

к потерям запасов калийных солей (более 10 млн.т в целике каждой нефтяной скважины)

к техногенным землетрясениям







к рискам аварий и затоплению рудника (в 1980г. через ствол нефтяной скважины затоплен соляной рудник под озером Пенёр в штате Луизиана (США)

- Площади нефтяных месторождений под действующими и строящимися калийными рудниками

- Затопленные рудники

СКРУ-1

СКРУ-3

СКРУ-2

СКРУ-3

БКПРУ-4

БКПРУ-2

Усть-Яйва

Романово

Полово-
дово

Талицкий участок

Балахонцевский участок

Талицкий участок

Изверский участок

Боровской участок

Березниковский участок

Белопашненский участок

Выгульский участок

Сибирское

Юкчурское

Шершневское

Уньвинское

им. Архангельсого

Палашерский участок

им. Сухарева

Северо-Чашкинское

Жилинское

Ростовицкое

Лосовское

Обводненные породы
Глубина 2 000 м
Потери
калийных солей

в целиках нефтяных скважин

Калийные соли

Калийные соли

Обводненные породы

Обводненные породы

допускается бурение нефтяных скважин ближе 3 км от границ калийной

залежи



Запретить добычу нефти на Верхнекамском месторождении до отработки запасов калийных солей
Внести коррективы в «Правила промышленной безопасности при освоении месторождений нефти на площадях залегания калийных солей (2002)», регламентирующих совместную отработку нефти и калия:
Запретить бурение нефтяных скважин на площадях с запасами категории С2 и забалансовыми запасами, а также площадях, на которых не завершены разведочные работы на калий
Проводить инструментальный мониторинг на площадях горных отводов, общих для добычи нефти и калийных солей
Контролировать состояние водозащитной толщи и ежегодно представлять результаты контроля недропользователю – калийщику

Предложения ПАО «Уралкалий»

Мировая практика

предприятиях

определенных случаях финансирование аварийной ликвидации осуществляет государство
Мировая практика финансирования

ликвидации последствий аварий

Страхование объектов и ответственности (применяется редко, т.к. данная отрасль сопряжена с неограниченным риском): Германия, США

Государственно-частное партнерство и программа «Superfund» для финансирования аварийной ликвидации в отсутствии виновного: США

1

2

3

4

Техногенные аварии могут привести к катастрофическим последствиям и полному прекращению существования компаний: авария на хим. заводе Union Carbide Corporation (1984), взрыв на нефтяной платформе Piper Alpha (1988)
Масштабные аварии на подземных рудниках (такие как авария на руднике "Мир" компании "Алроса") связаны с формированием существенного ущерба

ликвидации последствий техногенных аварий на горнорудных предприятиях и внесение соответствующих

изменений в законодательство РФ

Создание в РФ Государственного фонда для финансирования ликвидации последствий техногенных аварий на горнорудных предприятиях на следующих принципах:

формирование фонда из отчислений недропользователей в процентах от установленного финансового показателя

средства фонда могут быть использованы только на покрытие ущерба, причиненного иным лицам (работники, жители, государство)

государство выступает гарантом сохранности фонда и управляет им на основе принципов прозрачности и справедливости