СПЕЦПРОЕКТ

Mining World Russia 2020

ПЕРЕЙТИ

Современные земснаряды — наследие советской гидромеханизации?

Землесосные снаряды

Если задуматься, политике импортозамещения у нас следовали «ещё до того, как это стало мейнстримом». В 1718 году в Голландии изобретают первый многочерпаковый плавучий снаряд, который отстраивают в Англии спустя почти 30 лет. В 1874-м европейские землесосные снаряды с центробежными насосами и свободным всосом без разрыхлителей попадают в Российскую империю.

Проходит всего 63 года, и Советский Союз разрабатывает первый электрический земснаряд для строительных и горных работ. И после войны характеристики этих советских машин всё улучшаются, образуя настоящих землесосных монстров.

Неудивительно, что многие из этих машин на ходу до сих пор и бороздят реки, озёра и даже моря бок о бок с более молодыми, современными собратьями.

Причина не только в долговечности, надёжности и простоте техники, но и в том, что гидромеханизированные технологии разработки обводнённых полезных ископаемых и по сей день являются самыми распространёнными и эффективными способами добычи общераспространённых строительных песков и песчано-гравийных смесей (ПГС).

«Земснарядом получается быстро и эффективно добыть самый качественный песок и ПГС. Другими способами гостовское сырьё достать не удаётся. Хотя, конечно, было бы желание, альтернативу всегда можно найти, но такие способы всегда будут более затратными.

Что же касается сухоройного способа, он недорогой, но малоэффективный — добыча на большую глубину невозможна. А благодаря земснарядам (в зависимости от принятой технологии) можно разрабатывать и верхний слой, и нижний», — подчеркнул начальник участка ООО УК «Юграгидрострой» Павел Поздняков.

«Землесосные снаряды предназначены для добычи различных полезных ископаемых из-под воды, и для выполнения такой задачи никакое другое оборудование не будет столь результативным. До сих пор гидромеханизированная технология самая эффективная и обладает высоким экономическим эффектом. Экскаваторные работы из-под воды ещё изредка применяют, но только тогда, когда уже совсем нет иных возможностей. Но эффективность такого метода составляет всего 5–10%.

Сегодня технологию гидромеханизации применяют в целом ряде стран. И накопленный опыт показывает, что при гидравлической добыче себестоимость полученных концентратов в 4–6 раз ниже, чем при отработке обычных россыпей, расположенных на суше.

Это позволяет экономично отрабатывать пески, содержащие лишь 0,5% тяжёлых минералов, в то время как для обычных россыпей кондиции не снижаются ниже 2%», — представил цифры горный инженер, кандидат технических наук, доцент, руководитель научно-технического центра ЗАО «Завод Гидромеханизации» (г. Рыбинск) Сергей Штин.

Землесосные снаряды

Согласно требованиям ГОСТ 8736-93 «Песок для строительных работ. Технические условия (с Изменениями № 1, 2, 3)», содержание в песке пылевидных и глинистых частиц, глины в комках не должно превышать определённых нормативными документами значений.

Песок, добытый сухоройным (экскаваторным) способом (когда песок залегает выше уровня подземных вод), часто не соответствует требованиям, и приходится подключать дополнительное оборудование для грохочения и промывки, чтобы провести отмывку (от глины, камней, ила и пыли), разделение на фракции и обогащение. Естественно, это дополнительные временные и финансовые затраты.

И кроме того, с помощью землесосов добывают куда большие объёмы.

«Фактически землесосные земснаряды являются единственным доступным способом добывать морской и речной песок, который максимально востребован на рынке. В основном для добычи в настоящий момент используют два типа земснарядов: самоотвозные трюмные землесосы, которые намывают грунт в собственный трюм и транспортируют к месту намыва или на склад, и рефулёрные землесосы, у которых гидротранспортировка грунта осуществляется при помощи пульпопровода.

Среднестатистический землесос рефулёрного типа может намывать 2500–3500 кубических метров материала за сутки, что при должном уровне автоматизации и менеджмента процессов будет являться ощутимым приростом к обороту компании», — заметил заместитель генерального директора по развитию ООО «Нониус Инжиниринг» Владимир Хамидулин.

«Если нужны большие объёмы песка для намыва территории, для большого строительства, для организации, например, газового месторождения, то земснаряды просто незаменимы. Если приводить пример, то у одной из наших популярных моделей производительность по песку доходит до 400 кубов в час, что равняется 80 пятикубовым КАМАЗам.

Нашими земснарядами намывали стадионы для универсиады в Казани, стадион для «Ростов Арены», для намыва территории под мостовые переходы.

Конечно, есть альтернативные способы, такие как экскаваторный метод (сухоройная добыча), но таким методом много песка не получишь. Более того, не везде можно добывать сырьё по такой технологии — где-то может пойти вода, и тогда это будет препятствовать работе экскаватора», — рассказал директор по продажам АО «Цимлянский судомеханический завод» (ЦСМЗ) Тарас Лазурченко.

Могут ли современные землесосные снаряды?

Советские агрегаты более чем справлялись со своими задачами. Ещё одна историческая сводка: когда началось строительство крупнейших гидроузлов на Волге, местный Волгоградский судостроительный завод в 1950 году построил 9 снарядов производительностью до 1 000 м3/ч грунта, известных под маркой 1000-80. Таким образом, на конец 1972 года такими машинами выполнено около 2 млрд кубометров земляных работ.

А как современные отечественные земснаряды? По словам экспертов, производителей такого оборудования в России предостаточно. Но весь вопрос, достойно ли нынешнее землесосное оборудование своих славных предков? И ещё: готовы ли его эксплуатировать наши добытчики и промышленники или же они так засматриваются на европейские аналоги?

Что ж, как отмечают эксперты, есть и на воде русской достойные экземпляры землесосного оборудования, которые вполне способны конкурировать даже с голландскими машинами.

«На сегодняшний момент в России десятки верфей занимаются постройкой земснарядов любого типа от самоотвозных земснарядов до самых популярных в мире землесосов рефулёрного типа и многофункциональных земснарядов-амфибий. Построенный в РФ флот сейчас практически не уступает по качеству зарубежным решениям, что подтверждается ростом количества отгружаемых единиц в год как в рамках нашей страны, так и на экспорт в страны СНГ, а также за рубеж», — пояснил Владимир Хамидулин.

Землесосные снаряды

«Приведу реальный пример. В ноябре 2015 года в Рыбинске спустили на воду морской фрезерный рефулёрный земснаряд «Гидромех 4000 Dm». Это был оборонный заказ для каспийской флотилии. Я также приложил руку к его разработке и постройке. Вместе с нашим заводом над реализацией этого проекта работали специалисты ООО «Минибот-Техфлот» из Нижнего Новгорода (входит в ГК «Гидромех»).

Производительность при работе на глубине до 16 м и при дальности рефулирования не менее 2,2 км составляет не менее 4000 м3/час. Для обеспечения манёвренности и выполнения коротких переходов в районе дноуглубительных работ судно оснастили пропульсивной установкой в виде двух винторулевых колонок (ВРК) с винтами в кольцевых насадках с гидравлическим приводом мощностью 90 кВт каждый. Судно максимально автоматизировано, благодаря чему всеми его системами может управлять один человек из рубки.

Машина по классу соответствует агрегатам, изготавливаемым в Голландии», — поделился Сергей Штин.

Серьёзные отечественные производители земснарядов стремятся устанавливать на свою продукцию автоматизированное оборудование, умные системы и даже соблюдают экологические нормы.

«Когда мы начали работать с «Сургутнефтегаз», у них к нам было обязательное условие: земснаряды должны быть максимально инновационными и современными.

Мы внедрили автоматизированную систему управления. Человек садится в кресло, управляет всем с помощью джойстика, а основные параметры работы высвечиваются на экране бортового компьютера. Монтируем электрооборудование с применением европейских комплектующих.

Также мы установили систему видеонаблюдения. Все узлы (главный двигатель, насос) находятся под постоянным контролем, что отразилось на безопасности работ. В любой момент, если возникает какая-то поломка, можно узнать причины. И конечно, это очень помогает отслеживать работу персонала.

Кроме того, у нас есть вся разрешительная документация и сертификаты РМРС, РРР, если говорить об экологической стороне вопроса. Используем и специальные разлагающиеся масла, потому что наше оборудование иногда работает в таких местах, где даже небольшой разлив топлива губителен», — уточнил Тарас Лазурченко.

Землесосные снаряды

Более того, введённая в 2015 году политика импортозамещения сыграла только в плюс и мотивировала на выпуск ещё более инновационных продуктов, отмечают многие крупные производители.

«Нам импортозамещение пошло на руку, что греха таить. Например, раньше Хабаровск и Владивосток для нас были недосягаемыми. Мы даже не думали, что будем туда земснаряды поставлять, ведь у них под боком Китай. А сейчас уже всё уравнивается.

И клиенты из тех регионов отмечают, что наши отечественные решения на порядок лучше, чем китайские», — дополняет Тарас Олегович.

Но всё ли так безоблачно?

Несмотря на оптимистичные и положительные примеры, проблемы в нише отечественного землесосного оборудования всё же существуют.

Одна из них — всё же преобладание советского парка.

Да, как мы говорили выше, машины надёжные, рабочие и вполне на ходу. Но в век технологий им всё же не хватает автоматизированной и прочей технической начинки.

Землесосные снаряды

«За последние годы развитие интеллектуальных технологий в техническом флоте шагнуло сильно вперёд. Времена, когда земснаряды позиционировали себя по вешкам, буям и знакам на берегу, уходят в прошлое. Современная техника должна быть начинена новейшим оборудованием и соответствовать всем современным параметрам, невзирая на год постройки.

Зарубежные коллеги уже давно применяют на своих земснарядах самые современные технологии: спутниковую навигацию для позиционирования, комплексы датчиков для определения положения грунтозаборного устройства, системы удалённого контроля — всё это позволяет автоматизировать процессы, производить мониторинг, а главное, выполнять работы более точно и быстро. Западные компании постоянно инвестируют в интеллектуализацию своего флота и справедливо рассчитывают на эффективную отдачу от этих вложений.

В России, к сожалению, данному вопросу не уделяют достаточно внимания. Учитывая средний возраст отечественного технического флота, смело можно предположить, что если земснаряды и были когда-то оборудованы системами автоматизации, то они уже либо морально устарели, либо пришли в негодность», — замечает Владимир Хамидулин.

«Отрасль теряет свои возможности, мы сталкиваемся с нехваткой оборудования, хотя возможности есть.

И на мой взгляд, во многом это недостаток нашего бизнеса. К сожалению, очень многие наши предприниматели не хотят заниматься модернизацией оборудования рабочей, надёжной, но устаревшей техники.

Мне как-то звонили специалисты Таганрогского порта для консультации, говорят: «Хотим модернизировать земснаряд».

Спрашиваю: «Какой?». Они отвечают: «Экземпляр 1932 года». Да эта машина старше меня!

Кувалда, лом, зубило и лопата — вот чем максимум модернизируют сегодня старые земснаряды.

Да я не только про добычу говорю. Знаете проект «Оздоровление Волги» по реабилитации реки? Полезная, нужная программа, только проводить её не на чем», — сокрушается Сергей Штин.

«Требуются дополнительные инвестиции в старое оборудование, на что зачастую тяжело пойти психологически. Однако стоит понимать, что, например, инвестируя в апгрейды и автоматизацию земснарядов, владелец может повысить производительности выполняемых работ на 15–20% и, как следствие, получить прирост прибыли с каждого дополнительно выработанного куба, что в пересчёте может достигать 3 миллионов рублей в месяц с каждой единицы флота.

Европейский тренд на развитие сейчас — это снижение влияния на окружающую среду за счёт применения новых двигателей и неизотопных датчиков для измерения плотности пульпы.

Обусловлено это тем, что европейцы и так находятся на очень высоком уровне развития «железа» и интеллектуальной оснащённости. Российский же курс развития сейчас, как видится нам, — это сокращение инвестиций при получении максимальной эффективности», — согласился с предыдущим спикером г-н Хамидулин.

Тем более что, по словам экспертов, сделать это реально.

«Нет ничего сложного в том, чтобы установить ряд оборудования, условно, навигационное, эхолоты, ГЛОНАСС. Конечно, бывают старые модели, на которые осуществить монтаж не получится, но большинство чаще всего просто не хотят тратить на это деньги. Ведь оборудование работает, материал добывает хороший, так зачем вкладываться?», — пояснил Павел Поздняков.

Автоматизация земснаряда

«Можно и нужно вкладывать в это средства! В отрасли на территории РФ работает большое количество компаний, которые предлагают современные решения для повышения интеллектуальной оснащённости земснарядов, такие как системы автоматизации и трёхмерного позиционирования, система оперативного учёта производительности, системы дистанционного мониторинга работ и формирования отчётности, топливные системы и др.

Спрос на системы, которые позволяют оптимизировать расходы и повышать эффективность работ, растёт с каждым днём, особенно в период нестабильной экономической ситуации. Доступное сегодня оборудование и программные решения позволяют осуществлять полный контроль над основополагающими технологическими процессами при добыче материала земснарядами, что даёт огромный прирост производительности и прибыли с каждого добытого куба», — подсказал Владимир Хамидуллин.

Страусиная политика в производстве земснарядов

Эту проблему сегодня выделяют во многих направлениях. И специалисты отрасли предупреждают: если и дальше никаких мер предпринято не будет, мы легко можем лишиться даже того, что имеем.

Многие заводы решают этот вопрос самостоятельно.

«Да, с кадрами сегодня сложно. Поэтому у нас на заводе преемственность. Мы набираем молодёжь, которая учится у наших опытных и заслуженных работников. И конечно, организуем для учеников курсы по работе с новыми станками с программным управлением. Благодаря этому у нас сегодня довольно молодой коллектив. За время такой практики мы успели убедиться, что современная молодёжь обучаема, нужен только правильный подход.

То есть, задача по обучению тяжёлая, но вполне решаемая», — поделился опытом Тарас Лазурченко.

АЗУ земснаряда

Но далеко не все производители готовы заниматься с молодёжью, поэтому многие считают, что решать проблему стоит более глобально, на уровне системы образования и отраслевых сообществ.

«Дело в том, что отрасль испытывает серьёзную нехватку кадров, недостаёт инженерной подготовки.

Во времена СССР у нас по направлению гидромеханизации готовили и в Новосибирске, в и Свердловске, и в Москве, а сейчас не готовят совсем.

Последняя кафедра открытых горных работ со специализацией по гидромеханизации была закрыта после слияния Московского горного университета (который потом понизили до института) с Институтом стали и сплавов. И, по моему мнению, это слияние привело к тому, что в итоге готовим специалистов обо всём и ни о чём.

И почему-то об этом не хотят говорить, хотя тему поднимали на уровне Горного союза.

На одной из конференций я задал вопрос, где сегодня найти специалистов, с кем мы собираемся работать? На меня зашикали и из эфира вырезали. Нельзя, как страусы, прятать голову в песок, нужно что-то решать», — подчёркивает Сергей Штин.

АЗУ земснаряда

Текст: Мария Бобова
Фото: АО «Цимлянский судомеханический завод» (ЦСМЗ)

Понравился материал? Подпишитесь
на отраслевой дайджест и получайте подборку статей каждый месяц
.

Статья опубликована в журнале Добывающая промышленность №4, 2020

Подпишитесь
на ежемесячный дайджест актуальных тем
для специалистов отрасли.

Исключительно отраслевая тематика. Никакого спама 100%.