Боги и человек (статьи)
Шрифт:
Противоречие между размерами шахтного поля и возможностью осуществления
дешевой гидродобычи угля
Начну с того, зачем вместо одной шахты при гидродобыче надо строить четыре? Чтобы уголь с водой (пульпа, гидросмесь) тек по стальным желобам, надо было горные выработки проходить с наклоном не менее 3, 5 градусов к горизонту при относительно незасоренном породой угле (зольность до 15–20%). При зольности более высокой этот угол увеличивали до 4,5 градусов. Из–за этого горная выработка на каждых ста метрах своей протяженности поднимется над первоначальным уровнем (как говорят маркшейдеры и геодезисты по отметке «Z») в среднем на 7 метров, на километр – на 70 метров, на два – на 140 метров и т.д.
Наглядно это можно представить так. Несколько тетрадок разной толщины поместить между томами разной толщины. Тетради – угольные пласты, тома – межпластовые толщи
Сотни лет горняки вскрывали такое месторождение несколькими вертикальными стволами в центре месторождения, затем от ствола вскрывали горизонтальной (уклон 0,1 -0,2 градуса, т.е. в 20–40 раз меньшим, чем при гидродобыче, только для стока воды к стволу) выработкой – квершлагом, пересекая все пласты на глубине ствола, а затем из квершлага проходили в обе стороны по каждому из пластов штреки до границы месторождения, и обратным ходом, от конца штреков – к стволу, извлекали из пластов уголь. Стволы, как правило, проходили не на всю глубину месторождения сразу, а разрабатывали его слоями, т.е. проходили стволы, чтобы «захватить» слой от ста до двухсот метров. Затем, после отработки первого слоя стволы углубляли или проходили новые стволы, и все повторялось. Если такую схему осуществить при гидродобыче, то длина штреков в данном случае будет 7,5 километра, а подъем их к горизонту составит 7,5 х 70 = 525 метров. Средняя же высота слоя – этажа составляет 150 метров. Расчет (150 : 70 = 2,14) показывает, что через два с небольшим километра штрек выйдет из пласта под наносы. Другими словами, только при четвертой углубке стволов можно будет добраться до границы шахтного поля. Первоначальная же проходка стволов позволит вскрыть теоретически менее 28 процентов всех запасов, а фактически – еще меньше, всего около 14 процентов из–за «выклинивания» запасов под штреками, в то время как традиционная технология – чуть меньше 100 процентов.
Поэтому – то и решили изобретатели новой технологии строить четыре шахты вместо одной. Но одна шахта стоит грубо в четыре раза дешевле четырех. Поэтому решили строить дешевые четыре, чтобы приблизиться по стоимости к одной с нормальной ценой. На дешевой шахте я и проходил практику. Там все было дешевое. Наклонные стволы вместо вертикальных, что делало проблематичным не только доставку материалов в шахту, но даже доставку туда рабочих и воздуха для проветривания. Вместо административно–бытового комплекса была жалкая деревянная «халабуда» типа барака, мощность трансформаторной подстанции не давала возможности расширения производства, а совместный гидротранспорт угля и породы на обогатительную фабрику по одним и тем же трубам в отличие от «сухой» шахты с раздельной выдачей их, настолько осложнил проведение выработок, что перестали выполнять «железное» правило шахтеров: сколько угля вынули, столько должны за это время подготовить к выемке проведением подготовительных выработок, которое осуществлялось с «присечкой» породы из–за малой мощности пластов. В результате обогатительная фабрика захлебывалась с обогащением угля, так как в нем было больше породы, чем самого угля. Выход нашли быстро, перестали готовить, так называемый очистный фронт, т.е. проходить выработки практически вообще. Себестоимость добычи резко снизилась, производительность труда фантастически возросла. Гидрорудник загремел во всех средствах массовой информации как предприятие высокого коммунистического труда, а новая технология, как «панацея» в горном деле для всех времен и народов, сейчас и впредь. Ввели в заблуждение даже ряд стран, которые тоже понастроили опытных гидрошахт, но быстро разобрались и прекратили это дело, а мы еще долго боролись, и я в том числе, с ретроградами и противниками «нового», до самой перестройки и некоторое время в течение ее.
Но сказка эта продолжалась недолго. Подготовленные к выемке запасы угля закончились, и в один прекрасный день гидрорудник вдруг остановился,
Много позднее, в 1973 году я поступил в заочную аспирантуру. Руководителем у меня был бывший начальник блока №4 Яновского гидрорудника еврей Маркус. Гидрорудник к этому времени перестроили на обычную «сухую», как тогда мы говорили, технологию, а начальник гидроблока работал уже в головном институте, Институте горного дела им. Скочинского, занимая должность старшего научного сотрудника лаборатории гидравлического разрушения угля и горных пород. В Донбассе так хорошо помнили историю с внезапной остановкой гидрорудника, когда так не хватало стране угля, что больше никогда не строили гидрошахты. А институт УкрНИИгидроуголь и по сей день, поди, существует, если Кучма его не разогнал за ненадобностью. Коммунисты же никогда не исправляют своих ошибок, очень гордые и самолюбивые. Поэтому с 1963 года гидрошахт в Донбассе нет, а институт, «развивающий эту технологию» есть. Гидрошахту перепроектируют на «сухую» технологию, а в это время в головном горном институте учреждают лабораторию гидравлического разрушения угля и горных пород. Безработицы тогда не было.
Бывший начальник всего Яновского гидрорудника, включая обогатительную фабрику, еврей Экбер, «окопался» в Минуглепроме СССР заведующим отделом гидродобычи угля и мы с ним еще встретимся неоднократно. Тоже любопытно. В 1986 году министр угольной промышленности Щадов, ярый противник гидродобычи, практически разогнал рассадник ее – производственное объединение по гидродобыче угля Гидроуголь в Кузбассе с входящим в него нашим старым знакомым – институтом ВНИИгидроуголь, но ни институт, ни свой отдел в министерстве не упразднил, пусть играют.
Вернусь к своей аспирантуре. Я по образованию был гидродобытчик и поэтому обязан был любить свою специальность. В общем, так оно и было, но мне не мешало это видеть ее недостатки и стараться их нейтрализовать или уменьшить их влияние. Поэтому я выбрал темой своей диссертации технологию гидротранспорта: исследование и совершенствование его технологических схем. Самым главным для меня было примирить противоречия между размерами шахтного поля и возможностью применения безнапорного (самотечного) гидротранспорта угля в открытом водо–угольном потоке по стальным желобам. Мне нужно было честное экономическое решение, без примеси пустой идеологии.
Несравненное преимущество технологии гидродобычи – это применение самотечного гидротранспорта, когда отбитый водой же уголь, смешиваясь с ней, самотеком поступал куда надо. Этим ликвидировалась очень трудоемкая ручная операция погрузки (навалки) угля на конвейер, а сам конвейер с его приводом, электромотором, пусковой электроаппаратурой, сопоставимыми по весу с его линейной частью, заменялся металлическими листами, согнутыми в форме корыта. Это было несомненным достижением, если принять во внимание, что конвейер был не один, а целая их система, надежность которой была очень низка по сравнению с самотечным гидротранспортом. Отступать от этой системы я не собирался.
В то же время сотни научных трудов многих поколений ученых–горняков установили твердые параметры размеров шахтного поля в зависимости от горно–геологических условий, капитальных вложений на строительство шахты и эксплуатационных затрат на добычу угля или иного полезного ископаемого. Эти научно–экономические труды я не мог подвергнуть сомнению, а тем более, игнорированию на основе «идеологии», выросшей на совершенно пустом месте, без всяких экономических соображений и расчетов. Просто «основатель» сказал, что его технология малооперационна, а, значит, выгодна, никак не доказывая этого. Это было не честно. Я вывел несколько формул, которые помогали на начальном этапе проектирования сравнить возможные размеры шахтного поля при гидродобыче с полным самотечным гидротранспортом до главного ствола и размеры шахты с традиционной технологией добычи. Выведенные формулы позволили установить для десятков всевозможных условий, что самотечный гидротранспорт по всему шахтному полю в принципе невозможен. Он приводит к перечеркиванию всей горной науки, многочисленным совершенно неоправданным затратам средств, ухудшению условий труда и прочим совершенно неприемлемым последствиям. Только одно из них: комфортность шахтной атмосферы для рабочих.