СПЕЦПРОЕКТ

Mining World Russia 2020

ПЕРЕЙТИ

Транспорт «подземных городов»

Горношахтная промышленность последней среди всех отраслей начала автоматизировать труд. Под землёй технике не хватало не только места, но и воздуха. Ввести в эксплуатацию те же троллейвозы до 1950-х годов мешал высокий риск взрывов. С увеличением производительности шахт возникла необходимость применения не только техники для добычи полезных ископаемых, но и транспорта для перевозки персонала по выработкам. Сегодня для доставки шахтёров к месту работы приспособлены различные виды машин. Однако, учитывая технический прогресс, так ли комфортно и безопасно передвигаться в подземном городе? И почему в российских шахтах ещё долго не получится ездить, как в шахтах Европы?

техника
Фото: tugol.ru

Путь к лаве

В полном снаряжении «в подземелье» тяжело преодолеть и километр, к тому же это очень долго. Поэтому, говоря о пути шахтёров к забою, очень уместно выражение: «Лучше плохо ехать, чем хорошо идти».
Ходить пешком здесь, конечно, приходится, но вспомогательная техника незаменима. К ней относятся электровозы, подвесные дизелевозы, подземные дизельные колесные машины. Отдельный вид оборудования — ленточные конвейеры, канатно-кресельные дороги и вертикальные подъёмные машины.
Последние также называют клети. По сути, это скоростные лифты, на которых спускают и поднимают людей и материалы, а также извлекают на поверхность полезные ископаемые. Их устанавливают на шахтах с глубоким залеганием угольных пластов. В основном такое оборудование монтировали ещё при строительстве выработок, особых изменений конструкции не претерпели и по сей день.

Однако сегодня на высокопроизводительных предприятиях вертикальный ствол актуально дублировать наклонным. Это позволяет параллельно существующим клетям устанавливать для транспортировки людей канатно-кресельные дороги. Их принцип действия не отличаются от горнолыжных канаток. На бесконечном канате прочно закреплены подвески и сидения, на которые в любой момент со специальных площадок могут сесть рабочие. В этом преимущество перед цикличными подъёмниками, которые приходится ждать. Скорость канатного движения составляет от 1,2 до 1,4 м/с. Канатная дорога имеет звуковую сигнализацию, в экстренном случае её можно остановить в любом месте. А чтобы не раскачивались кресла, в нижней части подвески закреплён стабилизатор, прочерчивающий по почве канавку.
Канатки для шахт приспособили больше полувека назад, но долго их было рационально использовать только на неглубоких горизонтальных выработках.
«Раньше не считалось это целесообразным, ведь необходимо было строить наклонную выработку большой, что требовало капитальных вложений. В то время не было таких средств. Однако, когда параллельно этой выработке поставили конвейер высокой производительности, канатки стали экономически выгодны. Пока не дошли до совместного внедрения двух транспортных машин, то только для канатной дороги или ленты делать это было дорого. Конечно, на сегодняшний день систему внедряют только в высокопроизводительных шахтах, если рудник невысокопроизводительный — обходятся классическими средствами», — рассказал кандидат технических наук, доцент кафедры «Горного оборудования, транспорта и машиностроения» «МИСиС» Василий Зотов.

техника
Фото: sibtranss.ru

Ленточные конвейеры, к слову, транспортируют не только горную массу, но и персонал. Перевозка людей ленточными конвейерами в конвейеризированных выработках обязательна при длине выработки 500 м и более и углах наклона до 6°, и при длине 200 м и более при углах наклона выработки от 6° до 18° в случае отсутствия других средств механизированной доставки людей к месту ведения работ.
Однако применять этот способ возможно только при соблюдении требований безопасности, описанных в постановлении Госгортехнадзора РФ от 30 декабря 2002 г. N 73 «Об утверждении Инструкции по безопасной перевозке людей ленточными конвейерами в подземных выработках угольных и сланцевых шахт». В данной инструкции установлены технические требования к конструкции ленточных конвейеров, предназначенных для перевозки людей, а также требования к организации безопасной перевозки людей и правила их личного поведения.

Важно, чтобы на конвейерах были предохранительные средства и станции посадки и схода рабочих, а за правильностью эксплуатации оборудования следили ответственные лица.
В одной выработке для перевозки работников, как правило, используют несколько видов транспорта. Система спроектирована так, что техника не мешает друг другу и при необходимости разгружает другие потоки.
Сегодня внизу шахт остается электровозная откатка. Получая энергию от контактной сети или аккумуляторов, шахтные электровозы транспортируют составы вагонеток с людьми по узким железным дорогам. Однако всё больше появляется монорельсовых подвесных дорог с дизель-гидравлическими локомотивами. Один дизелевоз Becker одновременно может перевозить около полусотни шахтёров. Это основной вид транспортировки шахтеров на шахтах угольной компании «Южный Кузбасс».
«Техника оснащена системой управления движением, компьютерная программа анализирует все факторы, которые могут повлиять на работу механизмов локомотива и безопасность людей. В машинном отделении расположены датчики скорости, температуры, давления, оборотов двигателя, наличия метана в рудничной атмосфере», — пояснили в пресс-службе «Южного Кузбасса».
Реже на российских угольных шахтах встречаются подземные дизельные колесные машины. Это, безусловно, более мобильная альтернатива перевозкам, чем подвесные монорельсовые дороги. Однако они уступают во вместительности. А закупать колёсные машины в большом количестве компаниям не выгодно.

Машиностроительная импортозависимость

Платить за новую технику горным предприятиям приходится немалые деньги. Потому что серьёзная часть горно-шахтных машин, как и всех других машин в стране, — импортная. Ведь кризис в машиностроительном комплексе России не удаётся преодолеть, начиная с 1990-х годов. Если говорить о шахтах, то здесь механизация затягивалась изначально. Новые шахтные транспортные средства в Союзе осваивали с отставанием от США и Европы почти на 20 лет. Это привело к тому, что импорт полностью заменил некоторые важные товарные позиции, в том числе и среди вспомогательного оборудования.
Так, монорельсовый транспорт, и колёсные машины на российских выработках импортные в 100% случаев. Отечественное производство электровозов, канатных дорог, конвейеров или клетей встречается. Так или иначе, приобретая новинки, высокопроизводительные предприятия делают уклон на зарубежную технику, так как считают её более надёжной.

техника
Фото: sibtranss.ru

«Распадская угольная компания», к примеру, использует австралийские «Дрифтраннеры». Также на предприятии эксплуатируют дизелевозы импортного производства «Ferrit», «Becker» и «Bevex». Остальная техника для транспортировки персонала отечественная, и уже успела устареть и пройти модернизацию. Клети на шахтах «Осинниковская» и «Распадская» производства Новокраматорского механического завода (территория бывшей Украинской ССР). Электровозы «Дружковского механического завода» были модернизированы на заводе ООО «КемМаш». Канатная дорога на шахтах Ерунаковская VIII, Есаульская, Усковская производства новокузнецкого завода «Гидромаш».
«На шахтах Кузбасса из применяемых средств транспорта для перевозки людей наиболее изношены вертикальные клетьевые подъёмные установки, где из 33-х подъёмных установок 29 или 88% отработали нормативный срок службы, а также электровозный вид транспорта, где более 70% электровозного парка отработали нормативный срок службы. В связи с масштабным внедрением альтернативных видов транспорта, таких как дизелевозный транспорт и высокопроизводительный конвейерный транспорт, количество электровозов и вертикальных подъёмных установок каждый год снижается. Для безопасной эксплуатации оборудования, отработавшего нормативный срок службы, проводится необходимый ремонт и экспертиза промышленной безопасности по оценке возможности его дальнейшей эксплуатации с определением остаточного ресурса», — добавил заместитель руководителя Сибирского управления Ростехнадзора Михаил Сербинович.

Комфорт и безопасность

Рабочие условия угольщиков менее комфортные, чем у горняков на рудниках, где не только чище, нет опасности взрывов, но и персонал перевозят на более удобном и современном транспорте. Машины на развитых предприятиях и вовсе напоминают бронебойные «хаммеры». За рубежом на многие выработки можно вообще приезжать на мотоцикле, поделился академик РАН, доктор технических наук Михаил Курленя.
«Я в Швеции был на руднике «Кируна». Мощнейший рудник, так там транспорт осуществляется индивидуально. Обыкновенные мотоциклы по выработкам ходят, выработки большие. Те же мотоциклы, что и на поверхности, только под землей. То же самое в Германии на калийных рудниках. Там транспорт может ехать по своей необходимости. В шведских рудниках вообще можно ездить в костюмах. Наш-то транспорт грязный…», — говорит учёный.
Зарубежные рудники напоминают пещеры, где почти не требуются крепи и нет пыли. Понятно, что такого транспорта, как там, никогда не будет на угольной шахте — не те горно-геологические условия. Работать над комфортностью техники в забое можно, но это никому не нужно.
«Доставка людей идёт в течение короткого времени. Делать комфортные машины при тех условиях эксплуатации, которые там есть — высокая влажность, абразивность, запылённость, никто не станет. Вот наведёте вы там марафет, кожу белую сделаете, кондиционер поставите. Но человек в неё всё равно сядет в грязной пыльной робе», — пояснил кандидат технических наук, доцент кафедры горных и транспортных машин Санкт-Петербургского Горного университета Павел Махараткин.
К слову, угольщики со стажем давно привыкли и к пыльной робе, и к способам перемещения по выработкам.
«Лавочки электровозов твёрдые, конечно, но на комфортности у нас никто не заостряет внимание, садимся и едем, лишь бы не пешком…», — отметил шахтёр Евгений. Мужчина попросил не называть его фамилию и место работы.

И всё же, по словам специалистов, вспомогательный транспорт в Европе даже в угольных шахтах более комфортный. Понятно, что о белой обивке речь не идёт, но он современнее и имеет больше встроенных систем контроля безопасности. Тем временем многая техника для развоза персонала на наших выработках выглядит чересчур упрощённой, и с точки зрения безопасности её пора модернизировать.
Тем не менее серьёзных аварий, связанных с неисправностью именно вспомогательного оборудования, не наблюдается. Транспорт, какой бы он не был устаревший, проходит регулярные проверки на исправность.
«Для бесперебойной эксплуатации доставочного транспорта своевременно проводится регламентное обслуживание узлов и агрегатов. Со многими поставщиками и обслуживающими организациями компания сотрудничает не один год, и в случае необходимости они оперативно откликаются на актуальные запросы по ремонту и техническому обслуживанию», — рассказали специалисты пресс-службы «Распадской угольной компании».
Однако риск пострадать на шахте есть всегда. Несчастные случаи бывают различные: запнулся и упал при сходе с техники, или попал по неосторожности под идущий состав. Но большая часть случаев травмирования на транспорте связана с несоблюдением правил безопасности. Самое известное нарушение, которое допускают шахтёры — «покатушки» на ленточном конвейере, не предназначенном для транспортировки людей. В основном это случается на старых шахтах.
«Смену отработаешь, фуфайка на тебе, приборы. Неохота пешком подниматься по уклону в гору. Люди прыгали на конвейер, и я сам прыгал, нарушал технику безопасности. Падали, головы разбивали, но страшнее, если лента порвется, вся эта угольная масса на тебя упадет. Штрафуют, наказывают, иногда увольняют даже. Но всё равно такое случается», — вспомнил рабочие будни шахтёр Сергей, который также по вполне понятным причинам пожелал остаться неизвестным. Такие опасные поездки на ленте мужчина позволял себе по неопытности, насмотревшись за 15-летний рабочий стаж трагедий на производстве, перестал нарушать правила.

техника
Фото: sibtranss.ru

«В 2017 году на шахтах Кемеровской области было допущено 5 смертельных и 5 тяжёлых несчастных случаев на транспорте. Два несчастных случая со смертельным исходом и один тяжёлый несчастный случай при эксплуатации ленточных конвейеров, один несчастный случай со смертельным исходом на электровозном транспорте, два несчастных случая со смертельным исходом и один тяжёлый несчастный случай при доставке грузов и монтаже оборудования с применением концевой (канатной с применением лебёдок) доставки, три тяжёлых несчастных случая при эксплуатации подвесных монорельсовых дизелевозов. Основными причинами этих несчастных случаев явился человеческий фактор, а именно: личная неосторожность; низкая квалификация работников, связанная с нарушением технологии ведения доставочных и монтажных работ; несогласованность действий работников; нарушение трудовой дисциплины» — подвели печальную статистику в Сибирском Управлении Ростехнадзора.

Ждать ли технический прорыв

Сегодня общемировая тенденция на горных предприятиях — автоматизация всех процессов. Людей постепенно выводят из-под земли, всю работу за них делает техника. Активно внедряется и телеметрия. Эта система позволяет человеку находиться в одном месте и управлять машиной в другом через специальный джойстик. Такие новые технологии значительно удорожают процесс переоснащения в добывающей промышленности, но развитые страны готовы вкладывать в это средства, ведь это повышает безопасность работ.
В России вопросы с уменьшением присутствия человека в шахте серьёзно тормозят. Академик РАН Михаил Курленя работал над автоматизированным локомотивом ещё в советское время, но проект так и не воплотили в жизнь.
«Почти 60 лет я проработал в институте горного дела СО РАН, ещё у его основания мы занимались автоматизированными локомотивами, которые ходят без водителей этих машин. Считалось, чем больше наука выведет людей из шахт, тем будет лучше. Полностью шла автоматизация процессов, но потом всё это пропало. Собственника сегодня всё устраивает. Когда предприятия были государственные, то государство заботилось о людях, а собственника ограничивают только правила безопасности, но это все равно не так жёстко, как контроль государства. Россия так и не разобралась ни с собственностью, ни с тем, как эта собственность должна служить людям», — рассказал учёный.
Академик отмечает, что самая большая проблема в наших шахтах в износе оборудования. Потому говорить о тех же автоматизированных локомотивах для перевозки персонала, когда на многих предприятиях давно не меняли вентиляции, не приходится.
«У нас за счёт дешёвой рабочей силы этот процесс тормозит, как только начнут зарплату платить достойную, будет выгодно сокращать людей, а если людям платить копейки, то зачем что-то автоматизировать», — добавил Павел Махараткин.
К слову, за рубежом, инвестируя в ноу-хау, организации могут освободиться от налогов, или получить другие преференции со стороны государства, которое всячески поощряет развитие материально-технической базы.

«В нашей стране такого нет, все экономические затраты лежат на собственнике, который закупает оборудование. И когда он его покупает, один из самых важных моментов — стоимость его эксплуатации. Не секрет, что от продажи машины, компания, которая её продает, сразу зарабатывает меньше, чем потом в дальнейшем от её эксплуатации. Грубо говоря, купив машину за полмиллиона евро, вы во время пятилетней эксплуатации потратите на неё еще два миллиона евро. Много зависит и от того, когда открыто предприятие, если вы только начинаете разработку, вы можете применить ноу-хау, а если предприятию 20 лет, у вас там развитая инфраструктура и вид транспорта, его менять на новый смысл нет, вы не окупите его. Всё каждый раз подсчитывается — насколько это эффективное вложение, потому что даже в безопасность вкладывают до разумного предела, понимают, что можно вложить, к примеру, ещё 10 миллионов, а получить безопасность на 1 процент больше, кто же будет ради этого процента вкладывать такие деньги. Здесь самый главный — это экономический критерий», — пояснил Павел Махараткин.
Без кардинальных изменений материально-техническая база в горном деле России ещё не скоро догонит мировые тенденции. Потому эксперты сходятся во мнении, что импортозамещение в машиностроении должно идти интенсивнее. Это сделает замену техники на выработках целесообразной и менее затратной.

Текст: Ангелина Селина

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

Статья опубликована в журнале Добывающая промышленность №2, 2018

Подпишитесь
на ежемесячный дайджест актуальных тем
для специалистов отрасли.

Исключительно отраслевая тематика. Никакого спама 100%.