Подходит к финалу двухмесячная стажировка аспирантов Санкт-Петербургского горного университета императрицы Екатерины II в Тайюаньский технологический университет. Учитывая, что вуз расположен в провинции Шаньси – угольной столице государства, было бы совершенно непростительным не познакомиться с процессами добычи «черного золота».
Уголь для КНР как вода и воздух. Он обеспечивает порядка 60% потребностей государства в энергии. Несмотря на развитие «зеленой» энергетики, угольная генерация останется основой энергобаланса в Китае как минимум на несколько десятилетий.
Причем Поднебесная является не только крупнейшим потребителем этого вида топлива в мире, но и производителем. По данным Национального бюро статистики (NBS), в 2024 году объём добычи достиг 4,76 млрд тонн, что на 1,3% больше, чем в предыдущем году. В стране действует почти 3500 угольных шахт, на которых работают более 4,5 млн человек.
Согласно правительственному руководству по модернизации энергетической системы, опубликованному в апреле 2025 года, республика планирует продолжать строительство угольных электростанций в регионах, где они необходимы для удовлетворения пикового спроса на электроэнергию или стабилизации энергосистемы.
Но собственного сырья все равно не хватает. Одним из основных поставщиков является Россия. По словам главы Минэнерго Сергея Цивилева, «на горизонте этого десятилетия» мы будем наращивать поставки угля в Китай до 100 млн тонн в год. Если в 2022-ом импортировали в Китай 67 млн тонн, то в 2024-ом годовой объём экспорта угля составил уже 94 млн тонн.
На этом фоне сотрудничество в области подготовки кадров и разработки технологий для угольной промышленности представляется стратегически важной задачей для обеих стран.
В мае 2025 года делегация петербургских горных инженеров в рамках научно-образовательной стажировки посетила предприятия, предназначенные для разработки месторождений угля как открытым, так и закрытым способом.
В частности, аспиранты Горного побывали на карьере «Антайбао» компании China Coal Pingshuo Group, который находится в 240 км от Тайюаня на территории месторождения Данин. Это один из крупнейших промышленных проектов Китая, реализованный при участии иностранного капитала. Он был построен в 1987 году компанией Daosi, являющейся дочерним предприятием West Petroleum Company. Проект стал первым зарегистрированным китайско-иностранным кооперативным предприятием в угольной отрасли.
Большие запасы с мощными пластами и неглубоким залеганием облегчают добычу. Общий объем инвестиций составил 649 миллионов долларов США, а расчетная годовая добыча — 15,33 миллиона тонн. После модернизации в 2008 году производственная мощность была увеличена до 20 миллионов тонн.
«Карьер всегда был известен как площадка для экспериментов. Сегодня здесь используется самая передовая техника, включающая электрические карьерные экскаваторы P&H 2800, P&H 4100PC, WK-35, 730E и 930E, а также самосвалы. Для автоматизации процессов, например, добычи и переработки, активно применяются нейросети и 5G. Особое внимание уделяется экологической безопасности: с самого начала строительства компания внедрила практику рекультивации земель, что стало важным прецедентом для угольной промышленности Китая и дало ценный опыт для других объектов», - рассказал куратор стажировки с российской стороны, доцент Санкт-Петербургского горного университета Валентин Моренов.
Петербургские аспиранты отправились к производственному диспетчерскому пункту, где провели рабочую встречу с руководством карьера. Затем представилась возможность понаблюдать за проведением взрывных работ на породном массиве, обеспечивающих добычу угля. Молодые ученые осмотрели различные производственные участки, на которых велись работы: участок добычи и погрузки угля и вскрыши с использованием электроприводного карьерного экскаватора и самосвалов грузоподъемностью 300 и 500 тонн; участок выгрузки вскрыши, а также дробления угля для его последующей транспортировки. Горняки побывали и в цеху подготовки угля, в котором его доводят до транспортабельного состояния и отправляют потребителям, таким как электростанции и предприятия по переработке угольного кокса.
Кроме того, делегация получила возможность побывать на шахте «Сегу» компании «Shanxi Coking Coal Group Xishan Coal and Electricity».
«Предприятие, относящееся к угольному месторождению Лилю Хэдунского бассейна, входит в десятку ключевых шахт государства. Уровень оснащения позволил ей в декабре 2019 года получить статус «Эталонной интеллектуальной шахты» в группе Shanxi Coking Coal, а в марте 2025 года стать одним из первых в Китае предприятий, сертифицированных как «Интеллектуальная шахта уровня I среднего класса». Здесь работают более 3100 человек - добывают уголь средней зольности, с низким содержанием серы, высокой теплотворной способностью и умеренной спекаемостью. Он используется как энергетическое сырьё, в химической промышленности, а также служит качественным компонентом для коксования», - объяснил координатор петербургского вуза в области научно-образовательных программ с КНР Ли Юньпен.
Ознакомительная экскурсия началась с презентации шахты, которую провел ее руководитель. После встречи молодые люди спустились в подземные выработки, а представительницы женского пола, которым по правилам безопасности запрещено спускаться в выработки, осмотрели наземные объекты: обогатительную фабрику, диспетчерский центр и другие производственные участки.
Каждый из аспирантов Горного в ходе посещения угольных месторождений извлек опыт, значимый для дальнейших исследований. Новая информация будет полезна и тому, что изучает, например, автономные электротехнические комплексы добычи полезных ископаемых открытым способом, и тому, кто выполняет численное моделирование развития зоны влияния над очистными горными выработками.
Аспирант кафедры организации и управления Горного университета Ирина Дорожкина анализирует применяемые в Китайской народной республике механизмы и инструменты регулирования и поддержки редкоземельных производств в контексте развития минерально-сырьевого комплекса. Знакомство с угольными производствами полного цикла позволит ученому провести аналогии между двумя отраслями с точки зрения стратегического управления ресурсами.
Редкоземельные металлы - одна из важнейших отраслей горнопромышленного производства, которая максимально развита именно в Китае. Располагая самыми большими запасами, он является монополистом на мировом рынке и единственной страной, где налажены полные производственные цепочки создания готовой продукции на основе РЗМ. Однако еще несколько десятилетий назад там отсутствовали какие-либо производственные мощности. Такой быстрый рост объясняется не только продвинутыми технологиями, но и применением определенных механизмов государственного регулирования и поддержки.
«За этой отраслью стоит будущее высоких технологий, и вопрос ее становления в России приобретает важнейший характер. Сегодня национальное производство представлено только добычей и получением концентратов, а потребляемые металлы на внутреннем рынке импортируются из Китая, несмотря на наличие собственных сырьевых возможностей. Применение наилучших иностранных практик и управленческих решений в области стимулирования отрасли может способствовать её всестороннему развитию внутри страны. Именно данная проблема лежит в основе моих исследований, и глубокий анализ китайского опыта мог бы помочь в решении ряда организационно-экономических вопросов становления отрасли», - говорит Ирина Дорожкина.
Для аспиранта кафедры общей и технической физики Николая Буковецкого стажировка в Тайюаньском технологическом университете стала уникальным шансом расширить и углубить знания в области применения плазменных технологий в материаловедении и металлургии.
«Мой научный интерес лежит в области взаимодействия плазмы с материалами для поверхностного легирования металлов с использованием технологии double glow plasma. Этот метод позволяет создавать тонкие упрочнённые слои на поверхности материалов, что повышает их износостойкость и коррозионную стойкость. В ходе эксперимента мы наносили защитное покрытие на вольфрамовый образец, используя два источника плазмы. Один создавал разряд для нагрева подложки, а второй — для испарения легирующего элемента. После обработки образцы изучались с помощью SEM (сканирующей электронной микроскопии) и тестировались на микротвердость», - объясняет Николай.
Результаты показали, что при правильных настройках можно добиться равномерного распределения легирующего слоя с высокой адгезией, что открывает широкие перспективы для применения технологии в авиакосмической и машиностроительной отраслях.
Помимо самих аспирантов свои научные изыскания вели и руководители делегации. Доцент кафедры разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений Валентин Моренов занимается исследованиями в области методов повышения нефтеотдачи пластов углеводородных месторождений и снижения углеродного следа добычи нефти.
«В частности, в этих целях им рассматривается возможность закачки СО2-пен в пластовые структуры нефтяных месторождений. Нагнетание такой дисперсной системы в продуктивный горизонт вместо традиционного диоксида углерода фазы позволяет предотвратить преждевременный прорыв газовой фазы к добывающим скважинам, тем самым увеличив коэффициент извлечения нефти из пласта. В Тайюаньском университете я провел серию экспериментов по оценке стабильности некоторых рецептур СО2-пен», - подчеркивает ученый из петербургского вуза.
Важно отметить, что исследуемый Мореновым подход позволяет повысить потенциальную емкость коллектора для последующей секвестрации СО2. Вопрос захоронения диоксида углерода в подземных коллекторах актуален для китайской экономики, которая собирается стать углеродонейтральной к 2060 году. Поэтому данное направление может стать совместной научной темой для коллективов обоих университетов в рамках продолжения научного сотрудничества.