За безопасность и углехимию. О чём говорили на форуме «Майнинг-2018»

«За последние годы в шахтах снизилось количество аварий. Сейчас травматизм составляет 0,05 смертей на миллион тонн добытого угля. Всю статистику портят только крупные аварии, которые происходят с периодичностью раз в 3 года», — так начал свой доклад на форуме «Майнинг-2018» в Новосибирске консультант по научно-исследовательской работе, д.т.н. НАО «Научный центр промышленной безопасности» (г. Кемерово) Анатолий Трубицын.

И действительно, если взглянуть на хронологию печальных событий на Кузбассе, в 2007 году погибли шахтёры «Ульяновской» и «Юбилейной», в 2010 — «Распадской», в 2013 году — «Воркутинской» и шахты №7, в 2016 году — «Северной». Согласно этой статистике, в следующем году нам стоит ожидать очередной трагедии. И, понятно, что хочется этого меньше всего. Поэтому светлые умы от академии наук, представителей отрасли и инженеров компаний, предлагающих решения в сфере промышленной безопасности, собрались на форуме обсудить пути минимизации аварий.

Системы безопасности несовершенны

По словам Анатолия Трубицына, взрывы в шахтах происходят при совокупности пяти факторов: ограниченное пространство, наличие кислорода в качестве окислителя, взрывоопасная концентрация метана, содержание отложившейся пыли, которая может взметнуться выше нижнего предела взрываемости и источник воспламенения. Эксперт считает, что если убрать хотя бы один из этих факторов, то крупных аварий не будет. Акцент учёные сделали на угольной пыли, так как именно из неё происходят самые разрушительные взрывы.

«Сейчас даже по метану разработчики и производители АГК не дают гарантий защиты аэрогазовой системы менее, чем при трёхкратном резервировании. По пыли ситуация ещё сложнее. Нам удалось в последние годы ввести контроль, но хоть в системе АГК присутствуют датчики запылённости воздуха, в системе аэрогазовой защиты их нет. Оценивать взрывобезопасность надо всей выработки, а не в локальных точках», — утверждает г-н Трубицын.

В качестве примера он привёл систему безопасности на шахте «Распадская», когда все датчики показывали уровень метана менее 1% и, тем не менее, трагедия произошла. Поэтому в НАО «Научный центр промышленной безопасности» создали более технологичную систему контроля интенсивности при отложениях. Это новое поколение приборов разрабатывали с помощью нейронных сетей. Его уникальность — в способности самообучаться и оценке всей выработки отложения, а не в эпизодическом точечном контроле. Сейчас система проходит метрологические испытания.

Человеческий фактор

Однако не все присутствующие согласились с тем, что только новые технологии способны предотвратить взрывы.

«Чтобы шахты не взрывались, может стоять система безопасности. Но ни одна система безопасности не эффективна по отдельности, необходим комплекс мер. Проблемой в горнодобывающей промышленности у всех предприятий является несогласованность действий функционирования всех систем. Если одна система работает не до конца, о безопасности говорить невозможно. Для примера: мы взаимодействовали с одной знаменитой российской футбольной организацией. Был запрос: внедрить и создать систему распознавания лиц для Чемпионата Мира, чтобы не пускать неблагонадёжных людей на стадион. Система распознавания лиц необходима, но, чтобы её внедрить, нужна база этих неблагонадёжных людей. Такой базы нет, поэтому система распознавания лиц просто неактуальна», — заявил аналитик компании «РАТЕЛЬ» Илья Летуновский.

По его словам, для обеспечения безопасности на предприятии необходимо сначала вручную собрать все данные об объектах защиты, распределении ролей, уровне доступа, возможности взлома системы безопасности, несанкционированного проникновения и т. д. После чего создать метрики, коих может быть тысячи. На выходе руководитель получает аналитический отчёт с актуальными угрозами по безопасности предприятия.

«Мы не против служб безопасности. Мы инструмент, который в руках безопасников позволяет работать с этими системами более эффективно. Безопасник опирается на исключительно свой субъективный опыт, стараясь быть более объективным. У нас ещё не было примеров, когда мы приходили на предприятие и видели, что там всеобъемлюще занимались комплексными мерами обеспечения безопасности. Потом с сотрудниками у нас всегда остаются хорошие отношения. Мы берём все ресурсы, необходимые для снижения рисков. Службы безопасности в своём понимании очень компетентные, но, чтобы легче было работать, чтобы понять, куда направлять свои силы и средства, им требуется помощь», — подытожил г-н Летуновский.

Госзапреты

Некоторые участники форума считают, что для предотвращения трагедий в шахтах необходимы более радикальные меры. В частности, на законодательном уровне запретить выборочную отработку наиболее ценных угольных пластов в середине свиты без предварительной отработки вышележащих защитных пластов.
«Необходимы следующие меры.
• Просить правительство РФ обеспечить государственную дотацию шахтам, отрабатывающим защитные некондиционные пласты, залегающие в верхней части свиты.
• Запретить эксплуатацию сверхкатегорных шахт с газоносностью сверх 15 м3 на тонну без их предварительной дегазации.
• Для повышения эффективности проветривания применять в шахтах нагнетательный способ проветривания и не применять комбинированный способ в очистных забоях, при котором большая часть угля идёт в выработанное пространство и происходит самовозгорание.
• Чтобы не зависала и не обрушалась кровля, выдавливая метан в окружающие выработки, в обязательном порядке применять технологию направленного гидровзрыва пород.
• Разработать портативные изолирующие самоспасатели, позволяющие шахтёрам добраться до основного самоспасателя.
• При возникновении аварии и смертельного травмирования рабочих денежную компенсацию родственникам должны выплачивать владельцы шахт, исходя из среднего заработка погибшего за период времени, который тот бы проработал до выхода на пенсию.
Вот этот шаг позволит резко увеличить уровень безопасности, так как такие суммы будут сильно бить по владельцам компании», — огласил список заведующий лабораторией подземной разработки угольных месторождений Института горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, д.т.н. Александр Ордин.

Сохранить экологию

Кроме безопасности в шахтах, на форуме затронули и безопасность экологическую, вспомнив Парижское соглашение. Прозвучали высказывания о едином порыве мира ликвидировать угольную теплоэнергетику из-за угрозы глобального потепления.

Мол, в мире концентрация СО2 составляет 32 млрд тонн, и основную массу ежегодно добавляют ТЭЦ и котельные, использующие уголь. В качестве решения один из докладчиков предложил перейти на технологию «Термококс», основанную на термохимических преобразованиях бурых углей с малой тепловой способностью в угольный сорбент.

«Технология простая, но она обеспечивает получение качественного углеродного материала, а полученный чистый газ потом подаётся в котёл-утилизатор, где он хорошо горит. В Бородинском месторождении очень малое содержание серы, но очень много летучих выбросов — практически 40% газа. Он сгорает и подогревает воду, которая находится в центральной системе отопления.

В этом вся суть технологии «Термококс». Это не теория и не лабораторная технология.

Технология реализована в промышленном масштабе и имеет мощное производство — 4 000 тонн в год.
Замер выбросов при применении этой технологии производства определил, что их уровень примерно соответствует выбросам газовой котельной, поскольку угольный газ по сути состоит из Н и СО.

Когда жители пожаловались на новую котельную, появившуюся рядом с муниципальной, приехала прокуратура.

Были произведены все замеры, и оказалось, что добавление новой трубы улучшило экологию района.

С её помощью произошло замещение тепловой энергии, вырабатываемой на муниципальной котельной, на ту, которая вырабатывается в новой трубе», — высказался кандидат физико-математических наук из Института теплофизики сибирского отделения РАН (г. Новосибирск) Валентин Данилов.

О финансах

Коснулись участники форума и вопросов обогащения угля. Особенно их заинтересовало предложение получить максимальную производительность фабрик при отсутствии вложений.

«Мы не продавцы оборудования, наш бизнес состоит в другом. Мы изучаем ваш завод и предлагаем систему обезвоживания угля размером менее 44 мк. Мы предлагаем целую систему, а не один центр услуг. Наш инженер анализирует существующие системы на ваших фабриках.

Затем мы вводим ваши данные в компьютерную модель. Клиент не должен вкладывать деньги в наши системы. Мы готовы инвестировать, потому что мы получаем деньги только в случае реального результата. Мы будем зарабатывать, если вы будете зарабатывать.

Например, вы соглашаетесь на все наши затраты. Если производство увеличивается только на 1 тонну в час, вы не должны платить и можете убрать нашу систему. Мы не будем заключать сделку, если не уверены на 100%, что эта система будет правильно работать.

По нашим анализам, более чем у 10 заводов в России результатом стало увеличение производства на 20 тонн в час и на 100 000 тонн в год», — презентовал свою модель генеральный директор «Сомерсет Интернешнл Раша» Дэвид Джованис.

В качестве примера он привёл работу с компанией по добыче золота, меди, цветных металлов и угля «One American». После внедрения нового оборудования увеличение цикла тяжёлосреднего циклона за счёт выработки мелкого угля составило 11 тонн в час.

Общее увеличение выработки продукта составило 28 тонн в час или порядка 1,2% увеличения доли концентрации, что очень существенно в производительности и в денежном эквиваленте — производительность 2200 тонн в час и 7 000 часов в год.

До установки центрифуги выход концентрата готового товарного продукта был 1332 тонны в час, после установки системы получилось 1360 тонн в час. Увеличение общего выхода готового продукта фабрики составило 28 тонн в час, из которых 22 тонны в час — с нового оборудования.

Текст: Артём Щетников, Валентина Лескина