Найти и спасти: современные решения поиска людей под завалами

«Спасатели шли в полную неизвестность, точное позиционирование шахтёров отсутствовало», — говорят эксперты отрасли, отвечая на вопрос о причинах многочисленных жертв аварии на шахте «Листвяжная». То ли системы, призванные определить местоположение шахтёра, вовсе отсутствовали на объекте (разве такое возможно?), то ли в критический момент они не сработали.

И ведь ещё не стихли обсуждения аварии на «Листвяжной», как на другой угольной шахте Кузбасса — «Распадской-Коксовой» — случилась новая трагедия: из-за двух подземных толчков произошёл обвал породы. Из 190 человек 188 вышли на поверхность сразу, связь с ещё двумя горняками отсутствовала. Позже нашли тело одного из них.

А  вот второй стал героем-счастливчиком: машинист буровой установки Леонид Моисеев выжил, проведя под завалами 6 дней. В общем, было в истории отрасли «чилийское чудо», а теперь будет ещё и «кузбасское».

Всё это время мужчину искали спасатели, сигнал с его датчика местоположения было «не слышно». К нему пробивались через толщу породы, и, наконец, датчик удалось засечь. До пострадавшего на тот момент оставалось ещё 20 метров  — спасатели пошли вперёд и пробрались к шахтёру.

Это прекрасная жизнеутверждающая история, но возникают те же самые вопросы: почему спасателям не помогли современные системы, которые как раз для таких случаев и внедряют на объектах подземных горных работ? То ли аппаратура была несправной и выдавала некорректные данные, то ли в критической ситуации она опять же не справилась с задачей  — сейчас эти вопросы выясняют.

При этом производители профильного оборудования говорят, что специализированные системы на рынке есть, они эффективны и работоспособны. Производителей здесь не так много: для перечисления хватит пальцев одной руки, зато среди них имеются российские, чьи решения на хорошем счету в отрасли.

Независимая система

Речь в данном случае идёт не о системе позиционирования, а о системе поиска людей, застигнутых аварией. Обе они являются обязательными для современных российских предприятий, однако первая ориентирована скорее на «мирное» время, а вот вторая как раз призвана помочь спасти горняков в случае ЧС.

Заместитель директора по внедрению ООО НПФ «Гранч» Константин Паневников напоминает о пункте ГОСТ Р 55154-2019 «Оборудование горно-шахтное. Многофункциональные системы безопасности угольных шахт. Общие технические требования», где сказано: «Поиск работников следует осуществлять с  помощью средств, работоспособность которых не зависит от режима работы, в  котором находится шахта, и состояния других подсистем МФСБ».

Более конкретные и важные требования, обязательные к исполнению, к системам поиска и обнаружения людей содержатся в Федеральных нормах и правилах «Правила безопасности в  угольных шахтах». Здесь — ответы на все вопросы: система поиска людей под завалами должна быть независимой.

Оно и понятно: авария в подземной горной выработке может нарушить работоспособность существующих решений, а система поиска должна сохранить продолжить функционировать в любых условиях, для того её и устанавливают.

В качестве базы для системы поиска людей под завалами заместитель директора по развитию АО НВИЦ «Радиус» Руслан Смирнов предлагает использовать систему аварийного оповещения, которая также должна сохранять работоспособность «до / во время / после аварии».

«Оба этих решения не тождественны системе позиционирования. В аварийной ситуации: в момент взрыва, обрушения и т. д. — разрушаются кабельные линии, нарушаются связи беспроводных каналов между подземными базовыми станциями, и система позиционирования становится частично неработоспособной.

То есть в такой ситуации она не сможет выполнять функции системы поиска в завалах. Понимание данных принципов является основополагающим при включении системы поиска в федеральные нормы и правила и в состав многофункциональных систем безопасности (МФСБ).

По нашему мнению, которое сложилось на основании разбора аварийных ситуаций за последние 10 лет, связи системы позиционирования с системой поиска быть не  должно. Однако благодаря системе позиционирования можно получить некоторые данные до начала поисковой операции.

Таким образом реально определить зону поиска, так называемую локацию. Например, мы знаем, что в момент возникновения аварийной ситуации группа шахтёров находилась в определённой выработке, где и будут вестись поиски.

Из системы позиционирования мы так же получаем информацию о шахтёрах, которые не вышли на поверхность, и можем точечно активировать необходимые радиомаяки», — поясняет Руслан Смирнов.

«Аварийная ситуация — это комплекс задач и проблем, с которыми сталкиваются при ведении спасательных операций. Важно, что система позиционирования должна быть достаточно функциональной и надёжной, чтобы обеспечить определение местоположения всех спустившихся в шахту на момент начала развития аварии с требуемой точностью.

Там, где устройства системы сохранили свою работоспособность, вывод людей осуществляется в специальном режиме ПЛА (план ликвидации аварий). Там, где устройства системы неработоспособны, в дело вступают устройства локального поиска, в том числе под завалами», — уточняет Константин Паневников.

Как это работает?

Как уже говорил г-н Паневников, в случае необходимости оперативный поиск пострадавших горняков ведётся поэтапно. Первым делом определяется начальная точка поиска, ±20 м или точнее. Далее начинается поиск людей по сигналам индивидуальных устройств оповещения. Также для работы в горных выработках разработаны специальные устройства локального поиска, определяющие наличие поисковых маяков в зоне завала.

«Принципы работы систем поиска людей, застигнутых аварией, разных производителей похожи, потому что заранее определена цель — поиск под завалами. А вот технологии могут быть различными», — уточняет г-н Паневников.

Так, ООО НПФ «Гранч является разработчиком автоматизированной системы управления «Система многофункциональная связи, наблюдения, оповещения и поиска людей, застигнутых аварией», SBGPS.

Определение местоположения людей в нормальном режиме работы предприятия SBGPS реализует с помощью сети точек доступа (базовых станций), работающих на частоте 2,4 ГГц (Wi-Fi). Здесь применяются технологии RSSI (по уровню принимаемого сигнала с разрешением ±20 м) и PM (применение модулей повышенной точности позиционирования с разрешением (3 ±1) м).

Система «РадиусПоиск» создана другой российской компанией — НВИЦ «РАДИУС». Как рассказал Руслан Смирнов, если в подземной горной выработке возникла ЧС, под завалами оказались люди, диспетчер с поверхности включает так называемый радиомаяк, расположенный в шахтном головном светильнике каждого шахтёра.

Это необходимо для передачи сигнала SOS пострадавшими. И у горноспасателей появляется возможность найти шахтёров с помощью портативного поискового прибора, шахтного радиопеленгатора «Радиус ШРП».

«Система «РадиусПоиск» использует поисковые частоты международного стандарта, разрешенные ГКРЧ России для поиска и спасения пострадавших, что позволило создать надёжную, простую в  использовании и недорогую поисковую систему», — говорит Руслан Смирнов.

Важные тонкости

Опрошенные нами специалисты отметили, что индивидуальные метки, которые впоследствии ищет система, встраивают в шахтный светильник, а не, например, в телефон или рацию. Последние вовсе не являются обязательными устройствами, у горняка их может не быть. И если рация и была, то где гарантия, что в момент обрушения кровли выработки человек её не потеряет.

А вот без головного светильника в шахте быть и работать невозможно, потерять его значительно сложнее. Бывает, конечно, что горняки не закрепляют индивидуальный светильник на каске, носят его как-то иначе, но такое обычно пресекают.

В предыдущем вопросе эксперты были единогласны. А вот максимальная глубина, на которой система может «засечь» эти самые метки, у разных производителей отличается. Константин Паневников напоминает, что, согласно требованиям правил безопасности, такие устройства должны эффективно определять местоположение маяков: «…через слой породы толщиной не менее 20 м с разрешением не менее 2 м». Эти показатели система SBGPS гарантирует.

«Благодаря тому, что подобраны определённые частоты, а приёмопередающие устройства поиска настроены соответствующим образом, сигнал проходит сквозь толщу породы», — говорит г-н Паневников.

О тех же 20 м говорят и специалисты «ИТ-Индустрия», чья система «Горизонт» включает в себя оборудование аварийного поиска людей в завалах. Названные показатели  — это именно способность решения «видеть» через обвальную породу, в целом же прибор ПШПС может фиксировать абонентские модули на расстоянии до 150 м.

А вот эксперты НВИЦ «Радиус» отмечают, что «РадиусПоиск» может определять сигналы радиомаяка на расстоянии до 40 м. Подтверждают этот факт внедрённые на полусотни объектов системы производителя. Впрочем, Руслан Смирнов изначально уточнил, что компания построила своё решение на основании собственной уникальной технологии.

Ещё один важный момент: каким образом активизируется система? Ведь, в  отличие от системы позиционирования, решения для поиска в завалах не работают постоянно — они запускаются только в случае необходимости. Мы уже упоминали, что осуществить запуск может находящийся нагора диспетчер. Но это только один из вариантов.

«Вопрос активации поисковых маяков в индивидуальных устройствах шахтёров разных производителей неоднозначен. Одни активируются автоматически, другим нужен управляющий сигнал с устройств локального поиска.

Например, в устройстве оповещения системы SBGPS поисковый маяк активируется в следующих случаях: подача работником сигнала тревоги; устройство перешло в режим «Поиск»; связь устройства с системой отсутствует более 30 минут; работнику отправлено сообщение об аварии; система получила команду ПЛА», — рассказал Константин Паневников.

Принципиально вот что: если человек потерял сознание и не совершил никаких дополнительных манипуляций со  своим индивидуальным светильником, его всё равно будут искать. В  SBGPS эта функция реализована через «контроль состояния»: если человек не движется в течение 15 минут (это настраиваемый параметр), то устройство переходит в режим «Поиск», и на пульт горного диспетчера автоматически отправляется соответствующий сигнал для привлечения внимания.

Далее диспетчер может направить ближайшего работника «на разведку». Как показал опыт НПФ «Гранч», в таких случаях далеко не всегда речь идёт о ЧС, и при первых внедрениях система «засекла» тех, кто решил поспать на работе. Но в данном случае лучше подстраховаться.

«Активация радиомаяков происходит диспетчером, причем необязательно активировать все радиомаяки, а можно сделать это индивидуально, точечно, для каждого шахтёра отдельно.

Система разработана таким образом, чтобы исключить человеческое вмешательство со стороны шахтёра, т. е. даже если он без сознания, либо его движения ограничены, и он не может сам подать сигнал горноспасателям о своем местонахождении, за него это сделает индивидуальное устройство, встроенное в  шахтный головной светильник»,  — рассказывает Руслан Смирнов о возможностях «РадиусПоиск».

Без них нельзя

«Согласно требованиям промышленной безопасности, все шахты должны быть охвачены комплексом систем и  средств, обеспечивающих организацию и осуществление безопасности ведения горных работ, контроль и управление технологическими и  производственными процессами в  нормальных и аварийных условиях.

Системы и  средства данного комплекса должны быть объединены в МФСБ. Система поиска и обнаружения людей, застигнутых аварией, входит в МФСБ, поэтому нет простого интереса, есть необходимость и требование», — подчёркивает Константин Паневников.

Как же так: требования есть, разработанные, проверенные в «боевых условиях» системы, в том числе российских производителей, есть, но при этом есть и человеческие жертвы. Конечно, количество аварий и оборвавшихся жизней идёт на убыль.

Хотя статистика последних 12 месяцев не радует: с июня прошлого года в отрасли произошло более десятка аварий и ЧС, включая события в  шахтах «Листвяжная», «Распадская-Коксовая» и руднике Гайского ГОКа. Где-то обошлось без жертв, где-то не помогла бы и самая умная система поиска, но в ряде случаев возникают закономерные вопросы.

Опытные шахтёры говорят, что причины, по которым системы не срабатывают, могут быть разными: то ли решения не справились с задачей и разрешение (погрешность) было более двух метров, то ли технические устройства оказались не исправными, что не было вовремя выявлено.

К тому же, по опыту Руслана Смирнова, реально система поиска под завалами не внедрена на всех российских рудниках и шахтах: кто-то уповает на авось и заменяет её системой позиционирования, а мы начинали с того, что эти решения не дублируют, а дополняют друг друга. И дело может быть не только в решении конкретного собственника, но в  том, что ряд поставщиков выдают одно за другое — такой вот неуместный маркетинговый ход.

Но хорошая новость в том, что системы поиска в завалах сегодня внедряются

«Однозначно можно сказать, что система нужна и помогает спасти самое дорогое — человеческую жизнь», — подчёркивает Руслан Смирнов.

Мнения экспертов

Руслан Смирнов, заместитель директора по развитию АО НВИЦ «Радиус»

«Принцип действия системы поиска в завалах, разработанный нашей компанией, кардинально отличается от других производителей.

При разработке системы поиска были использованы результаты научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, основанных на способах передачи сообщений по каналу связи сквозь толщу горных пород, которые применяются при создании системы беспроводного подземного аварийного оповещения и персонального вызова.

Найденное нами решение позволяет системе эффективно выполнять не только основную свою функцию, но также и иные, дополнительные, задачи. Нашу систему «РадиусПоиск» также используют в технологических целях для поиска скважин и определения смещения рудного тела после проведения взрывных работ».

Константин Паневников, заместитель директора по внедрению ООО НПФ «Гранч»

«Согласно требованиям ГОСТ, система поиска сотрудников в подземной горной выработке должна быть независимой от иных рудничных и шахтных систем. Но так как стандарты в РФ применяются на добровольной основе, реализация остается на усмотрение заказчика.

При этом, если говорить о комплексном подходе, подразумевающем внедрение систем шахтной связи, позиционирования и других, правильнее доверять всю работу одному поставщику решений. Такой подход обеспечит надёжность и совместимости всех решений по оперативному поиску застигнутых аварией, а это главное».

Текст: Кира Истратова