Научные основы анализа инновационной деятельности предприятий по добыче угля

Понятие «инновация» появилось в научных исследованиях в XX в. и первоначально означало проникновение некоторых элементов одной культуры в другую (обычаев, способов организации жизнедеятельности, в том числе производства). Инновации есть результат деятельности по обновле­нию, преобразованию предыдущей деятельности, приводящий к замене одних элементов другими либо дополнению уже имеющихся новыми. Подобная деятельность имеет общие закономерности: определяются цели изменения, новшество разрабатывается, испытывается, осваивается производст­вом, распространяется и, наконец, «отмирает», исчерпываясь физически и морально. В процессе ин­новационной деятельности при преодолении инерции сложившегося порядка почти обычно возни­кает проблема последствий — ожидаемых, желаемых и вредных.

Переход вещи в новое состояние или новое качество реализуется в виде нововведений. Изначально они оформляются в сознании как проблема, связанная с наличием противоречия между действитель­ностью и возможным состоянием, представленным как сущностное противоречие. Субъективное со­держание последнего предполагает целенаправленную инновационную деятельность социальных субъ­ектов, в ходе которой и разрешается данное противоречие. Инновационная деятельность позволяет раз­решить противоречия, связанные с тем, что в каждой вещи (процессе, явлении, отношении) содержатся объективные тенденции развития (потенции). Их реализация осуществляется благодаря целенаправ­ленной инновационной деятельности социальных и экономических субъектов [1, 10-11].

Инновационная деятельность — это «сфера разработки и практического освоения технических, технологических и организационно-экономических нововведений, которая включает не только инно­вационные процессы, но и маркетинговые исследования рынков сбыта товаров, их потребительских свойств, а также новый подход к организации информационных, консалтинговых, социальных и дру­гих видов услуг» [2, 252].

Можно сказать, что инновационная деятельность — это деятельность по созданию, доведению научно-технических идей, изобретений, разработок до результата, пригодного для практического ис­пользования и распространения. Она включает все виды научной деятельности, а также проектно- конструкторские, технологические, опытные работы, деятельность по освоению инноваций и их реа­лизацию.

Цель управления инновационной деятельностью состоит в том, чтобы генерировать, иницииро­вать, контролировать новые идеи, создавать условия для скорейшего вывода инновационной продук­ции на рынок [3, 7].

Инновационная деятельность в угольной отрасли ориентирована на: формирование экономиче­ских условий для развития производства и создания конкурентного угольного рынка; оздоровление финансового положения угольных компаний; коренное изменение технического и экономического уровня угольного производства; реализацию приоритетных направлений развития науки, технологии и техники; оснащение шахт и разрезов техникой нового поколения, с применением новейших техно­логий; выход на высококачественную конечную продукцию, в том числе в рамках углехимических, энерготехнологических и угольно-металлургических комплексов.

Анализ и систематизация опыта реализации инноваций на действующих предприятиях показы­вает, что инновационная деятельность в угольной отрасли осуществляется за счет:

-    объединения в ряде случаев всех предприятий по добыче и переработке угля в угольные ком­пании под единое управление (угольный департамент (УД) АО «Арселор Миттал Темиртау»);

-    постоянной подготовки новых запасов угля к выемке и реализации новых схем подготовки шахтного поля, обеспечивающих концентрацию горных работ;

-    внедрения новых импортных комбайнов на проходческих работах, позволяющих проводить горные выработки большого (до 25 м²) сечения с темпами не менее 600 м/мес.;

-    внедрения высокопроизводительных комплексов для выемки угля в очистных забоях, обеспе­чивающих добычу миллиона тонн в год на одну бригаду;

-    разработки и выполнения комплекса работ по многолетним программам повышения эффек­тивности производства, обеспечивающих преобразование угледобывающих предприятий в предприятия нового уровня, способные нормально жить и развиваться в жесткой конкурент­ной среде;

-    разработки угольных пластов с наиболее качественными запасами, экономически выгодными для выемки угля;

-    увеличения производительности труда в 2-3 раза на основе концентрации горных работ и тех­нического перевооружения производства;

-    повышения безопасности и эффективности производства, а также уровня его культуры за счет применения самого современного высокопроизводительного и высоконадежного импортного оборудования;

-    изменения конструкции и технологии крепления горных выработок, что позволяет резко сни­зить трудоемкость и травмоопасность проходческих работ и повысить надежность подземных горных выработок;

-    внедрения полной конвейеризации внутришахтного транспорта, обеспечивающей пропускную способность более 30 тыс. т/сут.;

-    реконструкции вентиляции шахт путем бурения скважин большого (1,9-3,6 м) диаметра, при­менения комбинированной схемы проветривания с газоотсасывающими вентиляторами;

-    разработки и выполнения целевых программ полного технического перевооружения шахт по всем видам техники — добычной, проходческой, доставочной, вспомогательных механизмов; осуществления работ по повышению квалификации и комплектности персонала и подготовке новых управленческих кадров для предприятий.

Современный опыт работы отечественных угольных предприятий (компаний) свидетельствует о разнообразных видах и видообразованиях инновационной деятельности, функциональные черты ко­торых приведены в таблице.

Все разновидности видов и видообразований, расположенные вертикально в колонке «Главная часть системы (структурный центр)», имеют в принципе одинаковое значение в качестве элементов инновационной деятельности для повышения эффективности угольного производства. Сведения, расположенные вертикально в колонке «Активные воздействующие факторы (важные параметры)», обозначают функциональные возможности видов и видообразований инновационной деятельности в угольной отрасли.

Таблица, по существу, является классификацией видов, видообразований, функциональных воз­можностей различных направлений инновационной деятельности в угольной отрасли. Из данных этой таблицы видно, что новые технологии угольного производства радикально изменили не только окружающий мир, но и наши представления о способах добычи и переработки угля на предприятиях угольной отрасли. Появились высокие технологии угольного производства категории «Hi-Tech», ис­пользуются и достижения научно-технического прогресса, обеспечивающие инновационное развитие предприятий.

Таблица

Теперь будущее приходит к нам в виде различных технологий нового технического и экономи­ческого уровня, качественно отличающихся от того, что было до них, и свидетельствующих о смене технологического уклада предприятий угольной отрасли. Этот путь характеризуется сейчас наи­большей динамикой и показывает, что сегодня добиться конкурентного преимущества можно только за счет внедрения новых технологий, реализации инноваций на основе использования новых научных решений, а также привлечения молодых и энергичных квалифицированных сотрудников.

В ближайшие годы в угольной отрасли произойдут неблагоприятные сдвиги в связи с выходом из строя предельно изношенных технических систем. Физический износ машин и оборудования со­ставляет более 50 %. Переход к нетрадиционным технологиям отработки угольных пластов должен занять основное место в системе приоритетов перспективной научно-технической политики отрасли [4-6].

В этой ситуации особенно актуальным становится поиск технологий подземной газификации уг­лей (ПГУ) для экологически безопасной и экономически рентабельной разработки угольных пластов со сложными горно-геологическими условиями залегания [7-9].

Использование газа подземной газификации на блоке-модуле ПГУ возможно осуществлять по двум основным направлениям [10]. При реализации одного направления, топливного, связанного с использованием газа ПГУ в качестве котельного топлива для нужд местной котельной, существует потребность в получении газа с возможно большей теплотворной способностью (10,5-12,6 МДж/м³), что потребует кислородного либо парокислородного дутья в подземный газогенератор.

Другое направление использования газа ПГУ в газотрубинных установках для получения элек­троэнергии позволит использовать газ с теплотворной способностью 3,8-4,2 МДж/м³ с подачей воз­духа от компрессоров в подземный газогенератор. В этом случае может применяться либо передвиж­ная газотурбинная автоматизированная станция типа ПАЭС-2500 мощностью 2,5 МВт, либо более мощная передвижная газотурбинная электростанция типа ГТЭ-4. Наиболее оптимальной признана станция производительностью 300 млн. м³ газа ПГУ в год (примерно 35 тыс. м³ газа ПГУ в час на по­верхность по газоотводящим скважинам подземного газогенератора).

Следует также подчеркнуть большую перспективность создания автоматизированной системы электро- и теплоснабжения предприятий угольной промышленности на основе газификации низко­сортных углей и образующихся углесодержащих отходов. Такую установку разработал Исследова­тельский центр имени М.В.Келдыша (Российская Федерация). Из расчетов установлено, что для условий регионов, располагающих местными угольными ресурсами и испытывающими дефицит дру­гих энергоресурсов, срок окупаемости автономных энергетических установок на угле составляет 3,5­4 года при мощности установок 1,6-4 МВт и сокращается до 2-3 лет для более высокого диапазона мощностей таких установок.

В Национальной горной академии Украины разработаны принципиально новые и экономически эффективные технологические схемы газо-паротурбинной комбинированной системы на едином энергоносителе — газе, получаемом на основе скважинной подземной газификации угля (СПГУ), свободно-поршневых агрегатов (СПатов) и аккумуляторов тепловой энергии. Эта система использует новый комбинированный принцип (Ко-генерация) производства электрической, механической и теп­ловой энергии на базе скважинной подземной газификации угольных пластов (СПГУ) и систем акку­мулирования с промежуточными жидким и твердым теплоносителями. Ко-генерационное производ­ство состоит из трех технологических циклов получения энергии, которые, взаимно дополняя один другого, способствуют полному использованию энергоресурсов. Энергобиологический цикл работает на теплоте сбросных вод комбинированной газо-паротурбинной электростанции [11].

Исходный энергоноситель (газСПГУ) в комбинированной энергосистеме получается геотехно- логическим методом разработки угольных месторождений с применением скважинной подземной газификации. Сущность СПГУ состоит в бурении с поверхности скважин (наклонных и вертикально­горизонтальных), розжиге угольного пласта и в получении искусственного генераторного газа. Встроенные в скважинах СПГУ газогенераторы утилизируют тепло отходящих газов, а пар, обра­зующийся здесь, направляется в пароводяной цикл комбинированной электростанции и частично в подземный аккумулятор. При этом экономится до 30 % топлива по сравнению с выработкой электро­энергии на тепловых электростанциях. Срок окупаемости капиталовложений на создание указанной системы подземной газификации угля на принципе Ко-генерации энергоносителей ожидается 3-3,5 года.

Одним из приоритетных направлений развития энергетики в Казахстане может стать добыча ме­тана из угольных пластов. На сегодняшний день эту проблему успешно удалось решить США, кото­рые за последние годы затратили более 2 млрд долл. Американские фирмы создали промышленные технологии, позволяющие эффективно добывать метан из угольных пластов. Сейчас добыча метана из угольных пластов в этой стране достигла 45 млрд м³ в год, продолжает расти и при этом себестои­мость добычи метана ниже себестоимости добычи метана из традиционных газовых месторождений [12; 13]. В настоящее время в США метан из угольных пластов добывается из более 10 тыс. скважин с помощью 100 компаний операторов. Международные проекты добычи метана из угольных пластов осуществляются в Канаде, Австралии, Китае и Индии, начата работа по освоению метана в ряде дру­гих стран.

Шахты Карагандинского бассейна обладают огромными ресурсами метана, которые можно и нужно извлекать на всех этапах разработки углегазовых месторождений, что позволит не только уве­личить безопасность горных работ, но и даст ощутимый экономический эффект от использования метана в силовых газомоторных установках для производства электроэнергии и тепла, заправки ме­таном грузовиков, автобусов, легковых автомобилей и даже пассажирских самолетов.

Список литературы

1. Кокурин Д.И. Инновационная деятельность. — М.: Экзамен, 2001. — 576 с.
2. Гунин В.Н. и др. Управление инновациями: 17-модульная программа для менеджеров «Управление развитием органи­зации». Модуль 7. — М.: ИНФРА-М, 1999. — 494 с.
3.  Васильева Л.Н., Муравьева ЕА. Методы управления инновационной деятельностью: Учеб. пособие. — М.: КНОРУС, 2005. — 320 с.
4. Вагнер Х., Феттвайс Г. Некоторые вопросы горной науки и технологии разработки месторождений полезных ископае­мых в Западных странах в начале столетия // Глюкауф. — 2004. — № 1. — С. 57-63.
5. Каренов Р.С. Перспективы скважинной технологии добычи угля и руды // Современные проблемы комплексного освоения недр и пути их решения (26 января 2007 г.) Материалы междунар. науч.-практ. конф. — Алматы: Труды ДГП «Институт горного дела им. Д.А.Кунаева». — Т. 73. — 2007. — С. 157-166.
6. Каренов Р.С. Эффективность использования угольных ресурсов в качестве химико-технологического сырья // Совре­менные проблемы комплексного освоения недр и пути их решения (26 января 2007 г.): Материалы междунар. науч.- практ. конф. — Алматы: Труды ДГП «Институт горного дела им. Д.А.Кунаева». Т. 73. — 2007. — С. 282-292.
7. СлепцовЕ.И. Подземная газификация угольных пластов: Обзор. — М.: ЦНИЭИуголь, 1987. — 58 с.
8. Мясников АА., Лазаренко С.Н. Перспективы развития подземной газификации углей в Кузнецком бассейне. — Ново­сибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1991. — 87 с.
9. Каренов Р.С. Подземная газификация как нетрадиционная технология разработки угольных пластов // Вестн. НАН РК. — 2006. — № 2. — С. 27-32.

10. Игнатов Е.В., Дегтярев А.П. Концепция строительства участка-модуля подземной газификации угля на шахтном поле шахты «Ягуновская» // ТЭК и ресурсы Кузбасса. — 2001. — № 2. — С. 139-141.

11. Табаченко Н.М. Ко-генерация энергоносителей — технология ХХІ века // Уголь. — 2001. — № 12. — С. 47-50.

12. Крейнин Е.В., Сильверстов Л.К. К вопросу о происхождении метана угольных месторождений и способах его добычи: новая информация // Уголь. — 2004. — № 7. — С. 52-55.

13. Золотых С.С. Зарубежный опыт метана из угольных пластов // ТЭК и ресурсы Кузбасса. — 2001. — № 2. — С. 104­108.