А якщо копнути глибше?

Гірничо-шахтна техніка нового покоління, яку успішно й цілеспрямовано розробляє великий колектив українських учених, підвищує безпеку шахтарської праці й дає реальний економічний ефект.

Учені й практики Донбасу та Придніпров’я від самого початку ставили собі серйозні завдання. Серед них — створення та впровадження у виробництво мобільних систем дегазації гірничих масивів і шахтних компресорних установок, виробництво пневмоенергії й газоподібного азоту просто в підземеллях, а також розробка пересувних мобільних піднімальних шахтних установок. Рішення втілюються в практику вже півтора десятиліття, що дозволило одержати сумарний економічний ефект у 1,29 млрд грн.

За цей час учені із провідних профільних НДІ та університетів, які склали найсильніший колектив розробників, одержали 40 авторських свідоцтв і патентів СРСР, України, Росії та закордонних країн, опублікували близько двох сотень статей у науковому й популярному технічному виданнях, видали 6 монографій. Усі ці наробітки акумульовані в колективній праці-номінанті на Держпремію України-2011 у галузі науки і техніки «Наукове обґрунтування та розробка ефективних технологій ведення гірничих робіт в умовах глибоких шахт із застосуванням спеціальних мобільних функціонально зв’язаних систем».  

— За підсумками наших НДДКР стало можливим вести розробку глибоких шахт із раціональним навантаженням на очисні й підготовчі вибої з використанням систем підземного базування, із дегазацією гірничого масиву, інертизацією відпрацьованого простору, виробництвом пневмоенергії та газоподібного азоту пересувними азотно-компресорними установками й станціями, максимально наближеними до місць проведення гірничих робіт, — говорить Анатолій Коваль, заступник директора з наукової роботи НДІ гірничої механіки ім. Федорова (Донецьк). — Проведені в НДІ ГМ науково-технічні роботи з нових пневмо­енергетичних комплексів для шахт показали: звичайно застосовувані в цих покладах схеми повітропостачання підземних пневмоспоживачів від поверхневих  центральних компресорних станцій за великих витоків стисненого повітря (до 60—70%) у дуже довгих і зношених повітроводах низькоефективні. ККД нинішніх систем пневмозабезпечення на багатьох шахтах не вище 4—6%, а витрати електроенергії на виробництво стисненого повітря становлять 30—70% від загальної її кількості, спожитої шахтою. Така ситуація вимагала розробки нових рішень у питаннях виробництва пневмоенергії та її доставки до підземних споживачів.

— І такі рішення було знайдено?

— Одним зі шляхів підвищення мобільності нашого обладнання стало застосування шахтних пересувних компресорних установок (ПКУ) і підземних компресорних станцій (ПКС), що складаються з декількох КУ, розташованих максимально близько до підземних споживачів енергії стисненого повітря. Нам удалося вдосконалити пневмоенергокомплекс шахт за рахунок побудови підземних азотно-компресорних холодильних комплексів, які виробляють одночасно азот, стиснене повітря й просто холод.

— Нова техніка ефективно бореться і з аваріями…

— На жаль, із більш ніж двохсот українських шахт лише 30 (!) відповідають сучасним вимогам і стандартам промислової безпеки, — говорить Володимир Самуся, професор, завідувач кафедри гірничої механіки Національного гірничого університету. — Тільки комплексний підхід до проблем ведення гірничих робіт в умовах глибоких шахт нашої «головної кочегарні» — Донбасу — забезпечує ефективну віддачу високонавантажених лав незалежно від газоносності вугільних пластів і порід. Так, колектив наших авторів розробив спосіб підвищення безпеки та ефективності процесу руйнування гірничого масиву, суть якого в здійсненні інертизації пилогазової суміші, що утворюється під час роботи видобувного ГШО, шляхом подачі в зону руйнування гірничого масиву газоподібного азоту.

Особливо важливе тут скорочення на 60—70% непродуктивних витрат електроенергії при виробництві й передачі стисненого повітря (пневмоенергії) і газоподібного азоту, зауважує професор ­Самуся. А це, у свою чергу, заощаджує мільйони, необхідні для закупівлі нової техніки, дає можливість безпечно відпрацьовувати дуже глибокі горизонти, створює цілком комфортні умови роботи шахтарів, заощаджує кошти під час ліквідації пожеж і вибухів у шахтах.

— Вивчення умов експлуатації сучасної видобувної техніки на глибоких горизонтах і тонких пластах чітко показує необхідність вироблення технологічних параметрів для конкретних гірничо-геологічних умов кожного вугільного покладу, — підтримує колегу ­Володимир Гриньов, доктор технічних наук, професор, заступник директора з наукової роботи Інституту фізики гірничих процесів НАНУ. — Приведення у відповідність до правил безпеки технологій вуглевидобутку на високопродуктивних лавах передбачає попереднє дослідження шахтного метану й можливість його десорбції. 

Реальним втіленням новаторських ідей учених стала модульна підземна азотно-компресорна станція (АКСШ). А установка УКВШТ-5/7 оснащена автономним автоматом для пожежогасіння, датчиком контролю метану й окису вуглецю. Її можна використовувати на відстані 50—100 м від вибою або в 30 м від лави, підвищуючи тиск повітря в пневмо­споживачів до 5—6 кгс/см2. Однак нафтові мастила в таких компресорах істотно звужують сферу застосування установок у вугільних шахтах. Тому фахівці із НДІ ГМ провели комплекс науково-технічних робіт зі створення компресорів, які працюють на негорючих рідинах — FRAGOL, Mobil Hydro fluid LT, SOLCENIC 2020 і вітчизняному мастилі КОМПРЕОЛ від концерну «Укрросметал».