Автоматизация в разрезе

На страницах нашего журнала мы не раз затрагивали тему автоматизации на предприятиях по добыче полезных ископаемых. Но одно дело, рассуждать об этом, а другое – увидеть своими глазами. В качестве успешного примера применения синергии современных цифровых технологий и тяжёлых машин предлагаем оценить разрез «Черниговец» в составе холдинга «СДС-Уголь».

Попасть на территорию АО «Черниговец» постороннему сложно — действует жёсткая пропускная система. Так как разрез относится к категории опасных производственных объектов, то без сопровождения и предварительного инструктажа по безопасности передвигаться тут запрещено. Да и заблудиться в этом, фактически, угольном городе на 50 км2 не местному немудрено. Его пронизывают 100 км автомобильных дорог и столько же железнодорожных путей.

Разрез «Черниговец» вошёл в состав холдинговой компании «Сибирский деловой союз» 17 лет назад. И за это время объёмы добычи угля марок СС и КСН здесь увеличились в два раза. 80% «чёрных алмазов» идёт на экспорт.

«Сейчас мы добываем 5 800 000 тонн угля, и стоит задача в течение пяти лет выйти на отметку 7 500 000 тонн угля. По открытым горным работам у нас запасов около 130 миллионов тонн угля, а всего насчитывается около 600 миллионов тонн. Лет 10 назад мы думали, что нам осталось 15 лет работать, а когда привязку сделали, то оказалось, что ещё лет 50 разрез загружен будет», — рассказал генеральный директор АО «Черниговец» Юрий Дерябин.

Техника и её управление

На разрезе — довольно внушительный парк техники. Это и 37 экскаваторов с ковшами объёмом от 7 до 33,5 м3, и несколько железнодорожных составов, и 80 карьерных самосвалов БелАЗ и Liebherr грузоподъёмностью от 40 до 320 тонн. К слову, именно здесь с 2014 года проходил испытания самый большой в мире 450-тонный БелАЗ -75710.

Летом этого года на разрезе впервые в России появились самосвалы Liebherr Т 264 грузоподъёмностью 220 тонн. Примечательно, что огромные кузова для грузовиков делают на местном заводе «Кемеровохиммаш». А устанавливают на шасси прямо на территории разреза. Пока задействовали одну машину, ещё четыре готовят к работе.

На «Черниговец» всю технику привозят по железной дороге в разобранном виде. Затем идёт процесс сборки.

За тем, чтобы все эти гиганты работали без эксцессов, следит один человек, просматривая огромный, на всю стену, монитор. Именно там отображается информация с камер наблюдения, установленных на территории.

«Здесь видно все проводимые горные работы. Мы можем увеличить изображение, повернуть камеру на 360°. Таким образом можно каждую яму разреза, каждый забой рассмотреть. Также есть оборудование по сканированию откосов и хвостов для обеспечения безопасности работ», — рассказывает диспетчер Евгений Григорьев.

Кроме того, автоматизированная система диспетчеризации мобильного автотранспортного оборудования «Карьер» от компании «Вист Групп» включает в себя оборудование машин датчиками ГЛОНА СС/GPS, загрузки, уровня топлива, давления в шинах, инклинометрами. Данные о местоположении, скорости, техническом и эксплуатационном состоянии машин и их отдельных узлов и агрегатов стекаются в диспетчерский пункт через сеть WiFi-ретрансляторов.

Внедрили систему ещё в 2002 году, но всё это время её дорабатывали.

Такие же данные можно отслеживать и с грузовиков, колёсных кранов, поливочных машин, легкового транспорта и пассажирских автобусов, принадлежащих разрезу. Здесь уже задействовали сеть сотовой связи, а машины оснастили M2M-решениями с SIM-картами. Для этого на разрезе специалисты сотового оператора «МегаФон» установили высокую мачту с антеннами от базовой станции для обеспечения устойчивого покрытия.

«Это одно из самых перспективных направлений, потому что полностью оптимизируются затраты на топливо и сокращается время. Не нужно, например, садиться на автомобиль и куда-то ехать, чтобы оценить состояние административно-хозяйственного транспорта. Вы можете посмотреть, сколько времени прошло от момента погрузки до разгрузки и соответствует ли это время технологическим картам. В том же режиме можно отслеживать любую деталь процесса — выхлопы газов, загрузку топлива — всё», — объясняет директор кузбасского отделения «МегаФон» Марк Малахов.

Естественно, оператор предоставляет не только услугу телематики, но и обеспечивает корпоративной связью всех сотрудников разреза. Передавать данные и звонить по телефону можно даже с 280-метровой глубины. Это пока самая низкая точка, где идёт добыча угля открытым способом.

«Особенность строительства сети покрытия была вот в чём: распространение радиоволн идёт горизонтально, а глубина разреза достигает 280 метров, поэтому обеспечить покрытие в «яме» было главным вызовом для нас при обеспечении связи на «Черниговском».

Для решения проблемы создана целая сеть антенн, которая позволяет обеспечить связь даже на самых низких участках разреза.

Мы полностью оптимизировали сеть по углам наклона и азимутам, чтобы антенны не перекрывали друг друга.

Специальная служба радиоизмерений делает замеры, по результатам которых и настраивается сеть. Сложность для нас как для оператора заключается в том, что разрез не стоит на месте, постоянно расширяется. Поэтому мы переносим базовые станции и регулярно проводим их корректировку», — говорит г-н Малахов.

Обогащение без сбоев

В состав АО «Черниговец» входят также две обогатительные фабрики — «Черниговская» и «Черниговская-Коксовая». Последняя производительностью 4,5 млн тонн в год — относительно молодая: её запустили в декабре 2012 года. В России у неё нет аналогов — в одном цехе обогащения перерабатывают два типа углей: энергетический и коксовый. Отделяют горючие вещества от негорючих гравитационными методами, замкнутых в водно-шламовом цикле. То есть, никаких сбросов воды в отстойники нет.

«Единственные небольшие потери воды по технологии допустимы при уходе с продуктами обогащения — кеком класса 0,025 мм и породой. Чистую воду в объёме 70 кубометров в час мы забираем извне. Для фабрики такого масштаба — это капля в море», — объясняет начальник фабрики Юрий Плотников.

Часть энергетических углей поступает по конвейеру с другой обогатительной фабрики, находящейся почти в километре.

После обогащения концентраты углей поступают на рассчитанный на 32 000 тонн продукции закрытый склад. Такой тип склада выбрали в угоду экологии, чтобы угольная пыль не поступала в атмосферу. К тому же, крыша защищает уголь от осадков, что даёт уменьшение влажности на 1,5-2%.

Под складом находятся 32 питателя, за счёт чего с любой точки склада можно смешать, к примеру, «девятку» с «восьмёркой», получая 8,5 в зависимости от требований заказчика.

Далее со склада уголь конвейерными лентами перемещают на пункт погрузки, откуда по двум железнодорожным веткам его вывозят к потребителям.

«Когда проектировали фабрику, наши специалисты объехали десяток стран для выбора оборудования. В итоге приняли решение закупить конвейеры HighLogistic, обезвоживающее оборудование Andris, тяжёлосредное оборудование FLSmidth’s. Из российского только два питателя тяжёлого типа, остальное всё от мировых брендов», — с гордостью показывает Юрий Плотников.

На фабрике задействованы 234 сотрудника. Этого количества вполне хватает для работы на полностью автоматизированном предприятии.

Да-да, и на обогатительной фабрике тоже всё находится под видеонаблюдением и строгим надзором компьютерных систем. В диспетчерской за данными следят два сотрудника: один смотрит за линией обогащения углей СС, другой — за линией с углём КС. На мониторах отображены схемы линий, где зелёным цветом подсвечены работающие узлы и агрегаты, жёлтым — требующие внимания, а красным — вышедшие из строя или отключённые. Во время нашего посещения на фабрике на линии обогащения углей КС проводили ремонтные работы, поэтому на фото один из мониторов показывает красноту. Все параметры и видеозаписи сохраняются на отдельном сервере и доступны в течение месяца. К слову, IP-канал скоростью 10 Мб/с для онлайн обработки данных на обогатительной фабрике также предоставил оператор «МегаФон».

Предприятие отапливает котельная, которая работает на высокозольных углях. При этом ни дыма, ни выбросов не видно, сказывается установка современных очистных систем. (Этот бы опыт перенять владельцам красноярских ТЭЦ, — прим. редакции).

.

Текст и фото: Артём Щетников