Шахтные поезда

«Наша электрическая железная дорога — это настоящее зрелище. Это то, что мы, безусловно, можем развивать!», — писал Вернер фон Сименс своему брату Карлу с Германской промышленной выставки, где он представил свой электровоз.

С той самой экспозиции 1879 года и принято отсчитывать историю шахтных локомотивов. Пожалуй, инженеру Сименсу не хватило бы фантазии, чтобы представить, насколько активно можно развивать это направление.

Сегодня шахтные железные дороги можно считать одним из обязательных элементов рудничной инфраструктуры. Со временем наземный железнодорожный транспорт дополнил и  подвесной монорельсовый, кроме того, шахтёров и оборудование к месту работы доставляют с помощью транспорта колёсного. Поскольку сегодня шахты — это настоящие подземные города, едва ли можно назвать все эти виды транспорта конкурирующими.

Исполнительный директор ООО «Тульский завод горно-шахтного оборудования» Сергей Соломатин объясняет: конкуренция в данном случае условная, а выбор в пользу того или иного вида транспорта определяется техническими, технологическими и  экономическими условиями, причём есть множество примеров, где все три упомянутых вида транспорта прекрасно дополняют друг друга.

«Скажем, на Кузбассе часто можно встретить подвесные транспортные системы. Это объясняется тем, что в регионе довольно много шахт, опасных по газу и пыли, в них невозможно использование контактной сети. Частично кузбасские угольщики используют аккумуляторные электровозы во взрывозащищённом исполнении, но в небольшом количестве: не везде возможна рельсовая откатка, да и сцепной вес у аккумуляторных локомотивов ограничен, максимум 8 т. Понятно, что угольщикам нужна техника, способная перевозить больше. От региона к региону картина, конечно, отличается», — рассуждает Сергей Соломатин.

«Не всегда горно-геологические условия шахты позволяют использовать напочвенный транспорт. Как минимум, нужна стабильная почва, чтобы по ней смогла проехать колёсная машина или появилась возможность уложить рельсы. Во многих современных шахтах угол наклона в выработках больше, чем тот, что может преодолеть колёсный транспорт.

Конечно, когда в нашей стране появился транспорт монорельсовый, его охотно стали внедрять, он получил большое развитие. Но всё-таки для перевозки тяжёлых грузов нужен напочвенный реечный транспорт, который имеет большой запас прочности. Поэтому я бы не называл эти разные виды техники конкурирующими», — говорит коммерческий директор ООО «Завод инновационного машиностроения» Алексей Горелкин.

Специалист отдела технической поддержки продаж компании ООО «БМС РУС» Константин Гончаров уточняет, что напочвенный дизелевоз, равно как и сама дорога — решение более дорогое по сравнению с монорельсом.

«Подвесные дизелевозы чаще выбирают при отсутствии тяжёлых горно-геологических и горнотехнических условий, для перевозки средних и лёгких грузов, транспортировки людей, а также при отсутствии финансов на напочвенную систему. Подвесная транспортная система более популярна в первую очередь ввиду большей доступности, простоты и дешевизны монорельсовой дороги. Но при этом этот вид транспорта является менее безопасным», — комментирует г-н Гончаров.

Что же касается транспорта колёсного, то его использование, по словам Сергея Соломатина, возможно далеко не во всех шахтах и не на всех участках шахты. Его место работы — высокие и широкие выработки, в то время как рельсы можно проложить и в узких, и в низких тоннелях с большим количеством поворотов и «узких» мест.

«Пневмоколёсный транспорт используется, как правило, при небольших углах наклона, на стабильных почвах и может перевозить лёгкие и средней тяжести грузы (не берём в расчёт тяжёлую колёсную технику, такого практического применения в  России нет), а также людей», — уточняет Константин Гончаров.

«Колейный транспорт используется в основном для разборки, а  колёсный транспорт — для перевозки людей и материалов. При такой организации речь идёт о двух независимых транспортных системах. Что же касается видов рельсового транспорта, не могу назвать их конкурентами. Скорее, наоборот: они прекрасно дополняют общую транспортную систему в шахте или руднике. У нашей компании, кстати, есть решение, благодаря которому удаётся объединить разные виды транспорта в систему, чтобы задействовать все её элементы в максимальном объёме», — добавляет коммерческий директор Ferrit s.r.o Барбора Величкова.

На рынке монорельсового транспорта

Получается, что конкуренция формируется, скорее, внутри каждого из секторов рынка подземного транспорта. И, если говорить о транспорте подвесном, соперничество здесь нешуточное. Дело в том, что структура рынка тут давно устоялась, он поделён между крупными игроками, причём игроками иностранными.

Интересно, что Ferrit говорит о двух крупных производителях на рынке — считая собственную компанию (своего конкурента производитель не назвал). Константин Гончаров отмечает уже трёх ведущих игроков: Ferrit, Becker и Scharf. Он упомянул и о российских производителях, хотя и отметил, что они «сколь-нибудь серьёзным образом на нашем рынке не представлены». Алексей Горелкин назвал Ferrit безусловным лидером этого рынка: «все производители так или иначе отталкиваются от опыта этой компании».

В целом дела действительно обстоят именно так: востребованный, доказавший свою эффективность, популярный монорельсовый транспорт в российских выработках — импортный. Правда, пару лет назад на рынок всё же вышел российский производитель — кузбасский «Завод инновационного машиностроения», но говорить о том, что импортозамещение состоялось, пока не приходится.

«Мы столкнулись с очень серьёзным барьером, связанным с недоверием к  российской технике. Мы закладывали этот риск, но оценивали его намного ниже. При этом, когда в Россию, в  Кузбасс, заходили иностранные компании, ситуация была другой. Зарубежные производители начинали работу с откровенных экспериментов и встречены были с большим энтузиазмом.

Сегодня рынок устоялся, у каждого заказчика сформировались свои привычки приобретения техники и её эксплуатации. Это сложный рынок, выходить на него непросто. Сегодня наш дизелевоз прошёл опытно-промышленные испытания, это достижение даёт нам возможность шагать дальше, развиваться. И  с эксплуатантами мы договаривается о том, что всё-таки главный результат работы  — это количество перевезённых грузов, качество выполненной работы, и по этим параметрам мы полностью конкурентоспособны», — поделился Алексей Горелкин.

Поэтому сегодня компания, продолжая свою производственную деятельность, запустила параллельные направления работы: ремонт аналогичного оборудования сторонних производителей и услуги эксплуатации дизелевозов и транспортировки грузов в шахте. Таким образом молодой российский производитель намерен заработать имя на этом требовательном рынке.

Российский парк монорельсового транспорта

В целом, говоря о состоянии современного парка подвесного транспорта, наши спикеры оценили его как удовлетворительное или даже хорошее. По опыту Константина Гончарова, средний возраст машин составляет 5 лет. Немного, учитывая, что дизелевоз может отработать и 10, и 15 лет. И у любой компании найдётся история о рачительном владельце, в руках которого техника отработала рекордный срок при своевременных ТО и плановых ремонтах.

По словам Алексея Горелкина, среднюю температуру по больнице тут вычислить непросто. Даже в разных регионах Кузбасса шахты отличаются по  горно-геологическим и эксплуатационным условиям. Разнится и  подход к работе: где-то технике, прошедшей экспертизы и капитальные ремонты, продлевают срок службы, а где-то парк регулярно обновляется, отработавшие своё машины идут на списание. Многое, отмечают специалисты, зависит от механиков самой шахты: организованы ли регулярные осмотры, своевременная замена расходников и прочее.

А ещё специалист говорит, что причиной неисправностей подвесного транспорта нередко является неудовлетворительное состояние монорельсовой дороги: стыки, перегибы, неправильный монтаж. Это подтверждают и в «ЗИМ», уточняя, что по этой причине огромная нагрузка приходится на ходовую каретку. Поэтому, создавая собственную машину, разработчики уделили внимание этой детали, изготовив её из высокопрочной стали.

Шахтный транспорт в век «Цифры»

«Можно говорить, что в настоящее время монорельсовый шахтный транспорт меняется эволюционным путём. Увеличивается мощность двигателей, тяговое усилие, улучшаются экологические показатели, началось внедрение зубчатых и комбинированных технологий (ранее существовали только фрикционные). Сегодня производители активно развивают системы по передаче данных о работе (телеметрию) и позиционирования техники в реальном времени.

Перспективным направлением развития напочвенного и подвесного монорельсового транспорта является применение электрических аккумуляторных силовых установок. К примеру, на шахте имени А. Д. Рубана работает аккумуляторный монорельсовый подвесной тягач CA-190, его используют для перевозки людей и грузов», — рассказал Константин Гончаров.

Также, в шахте «Ольжерасская-Новая» уже четвёртый год работает новый подвесной дизель-гидравлический локомотив Becker с современным оборудованием и системами. В кабине у него установлен монитор, куда выводится информация о  скорости движения, давлении масла, остатке топлива, количестве оборотов двигателя и других параметрах, что позволяет машинисту оперативно принимать решения. Производитель также оснастил машину датчиками концентрации метана: локомотив не тронется с места, пока устройство не определит процент газа в рудничной атмосфере и не разблокирует его.

«Ferrit постоянно модернизирует существующее оборудование, а также разрабатывает новое для облегчения добычи и повышения безопасности. Мы предлагаем нашим клиентам системы онлайн-мониторинга перемещения людей и техники в шахте. Мы следим за новыми тенденциями в области автоматизации, дистанционного управления и  автономного транспорта, которые реализуем в проектах», — поддержала коллегу Барбора Величкова.

Такова одна сторона медали. Конечно же, никакое оборудование сегодня не может законсервироваться и десятилетиями сходить с конвейера в неизменном виде. Меняется конструктив, техника «умнеет». Но о реалиях рыночной ситуации напомнил Станислав Колташов: «Эволюция в машиностроении возможна только тогда, когда в этом есть потребность. Ни один производитель не будет за свой счёт развивать какие-то технические решения, если на них нет спроса на рынке».

А есть ли спрос? Давайте посмотрим на сложившуюся ситуацию. Для многих добывающих предприятий 2020 год выдался не самым успешным, для кого-то он и вовсе стал кризисным. В  связи с этим снизился спрос на транспортное оборудование.

«Всё-таки основное оборудование в шахте — это добычное и проходческое, и приоритет при закупках будет отдаваться ему. На втором месте решения для транспортировки горной массы и полезного ископаемого. И уже потом добытчики приобретают пассажирский и грузовой транспорт.

Для того, чтобы машиностроители внедряли разного рода «умные» решения, на них должен быть спрос. Но  сегодня наличие таких систем не  является ключевым параметром при выборе поставщика», — объясняет Алексей Горелкин.

При этом специалист подчёркивает, что отрасли есть куда расти — существуют большие возможности для оптимизации. Создавая свой дизелевоз, «ЗИМ» внедрил передовую систему управления, специально разработанную для этого проекта компанией-партнёром. С её помощью данные телеметрии машины в режиме онлайн передаются на сервер, а оттуда  — в  мобильное приложение, которое может быть установлено у главного инженера шахты, диспетчера или сервисного специалиста.

На рынке такое решение не является обязательным, то есть его можно считать передовым. Однако сейчас, основываясь на опыте эксплуатации дизелевоза в шахте, специалисты говорят, что одной телеметрии мало, что возможностей куда больше.

«Если мы сегодня просто пойдём вслед за работающей машиной в шахте, то увидим множество направлений для оптимизации. Например, груз, предназначенный для доставки, не  стандартизирован, и на местах тратят очень много времени на погрузку и  разгрузку.

Идём дальше: шлюзы открывают вручную, а машина стоит. В  результате сформировано убеждение, что на определённую операцию нужна смена, две, три и не меньше. Но если заглянуть в данные телеметрии, то окажется, что из 6 часов машина ехала только полтора, а остальное время мы переводили стрелки, кого-то ждали и так далее, а техника стояла.

Это к тому, что мало получить телеметрию, по каналу передать данные в диспетчерскую — это уже этап пройденный. Технически абсолютно реально оптимизировать всю логистическую цепочку. Вопрос в том, что должны быть компании, готовые идти встречным курсом, что это изменения, которые будут иметь сторонников и противников, плюс придётся ломать сложившиеся привычки в рабое. Вот в  этом смысле реализация инновационных проектов — задача сложная», — объясняет г-н Горелкин.

Выбор небогат

А теперь вернёмся на землю, то есть на почву шахты. Дело в том, что структура рынка напочвенного железнодорожного транспорта совсем иная. Здесь основные игроки — это как раз российские производители, только вот…

«То состояние, в котором сегодня находится внутренний рынок шахтного транспорта, — следствие тотального невнимания властей и хронического недофинансирования научных разработок в области горно-шахтного оборудования в целом.

В России нет целевой программы, которая поддерживала бы именно горное машиностроение, особенно малый и средний бизнес — небольших производителей. В итоге каждый выживал все последние десятилетия, как мог, — или не выживал. То есть фактически машиностроительные заводы, которые заявляют о том, что могут производить шахтный транспорт, есть, а реального продукта на российском рынке нет.

Почему так? Заводы, созданные в советское время, работают по старым чертежам, создаваемая техника не соответствует бизнес-задачам современных добывающих компаний, поэтому нет заказов. Есть зарубежные компании-производители, их тоже по пальцам можно пересчитать, но их товар не по карману большинству горнодобывающих компаний. 400 000 евро и выше — цена за одну единицу, сервис, запчасти, пусконаладка идут плюсом к этой сумме.

В итоге в нише шахтного рельсового транспорта совсем мало реальных производителей, которые могут предложить рынку свою продукцию», — рассказал о наболевшем Сергей Соломатин.

В локомотиве или в отстающих?

Результат — очень высокая изношенность парка: старую технику латают, восстанавливают, и она продолжает работу. Исключение составляют разве что новые объекты подземной добычи: участники рынка говорят, что это всегда лакомый кусочек и за право поставок разворачивается конкурентная борьба.

Конечно же, и давно работающие шахты тоже обновляют свой парк, по большей части укомплектовывая его решениями импортными. Так, в  прошлом году «Южный Кузбасс» приобрёл для шахты им. В. И. Ленина дизелевоз Ferrit — правда, для новой лавы. На шахте это уже третий такой дизелевоз. Машина современная, в ней внедрены телематические решения: техника оснащена датчиками метана, и на пульт оператора передаётся не только информация о местоположении машины, но и данные о рудничной атмосфере.

А вот на руднике «Интернациональный» «Алросы» два года назад появился электровоз отечественный, причём решение заслуживает эпитетов «инновационный» и «уникальный». Машина эта запитана от литий-ионных аккумуляторов  — такой подход вообще можно считать трендовым для современного горного машиностроения.

Батареи специально для проекта создала российская компания «Лиотех» (проект «Роснано»), а производитель самого локомотива — Тульский завод горно-шахтного оборудования. По словам специалистов производителя, машина оснащена новейшей электронной системой управления, которая анализирует большие данные, ещё здесь работают wi-fi-модуль, веб-камеры, что даёт возможность в режиме онлайн получать информацию о происходящем под землей.

«Это обеспечивает совсем другой уровень управляемости процессами. Спрос на инновации у добывающих компаний огромен. И мы видим этот путь как единственный для развития горной промышленности и машиностроительного сектора, который производит технику для неё.

Но одновременно инновации — это «головная боль» российского машиностроения. Отдельные технологические прорывы есть, но они случаются только тогда, когда заказчик готов оплачивать и разработку, и внедрение. Именно так мы работали с компанией «Алроса».

НИОКР — первый этап, в деньгах он «весит» несколько десятков миллионов рублей. Кроме того, надо найти «мозги», способные создать прорывные технологии. На всё это нужны инвестиции: продукта ещё нет, а деньги нужны «вчера». Но поле для деятельности здесь широчайшее», — уверен Сергей Соломатин.

Именно поэтому производитель запустил ещё один проект, и в планах Тульского завода — создание контактного электровоза сцепной массой 20 тонн.

«Такую машину на российском рынке никто не производит, а шахтёры хотят перевозить одним составом всё больше грузов. Мы уже собрали пул подрядчиков, сформировали внешний контур проекта, понимаем, что машина будет следующим этапом, новым шагом к цифровому будущему. Система управления будет работать под облачной платформой, а это реальное применение big data и предиктивной аналитики — всё это позволит получить тотальный, абсолютный контроль за работой техники под землёй», — поделился планами исполнительный директор ТЗГШО.

Текст: Анна Кучумова

Читайте также: «Подземные дороги».