Амплитуда мысли

Крайняя изношенность шахтного оборудования — одна из самых серьезных проблем безопасного ведения горных работ в угольной отрасли. Принятые в сентябре нынешнего года Закон «О повышении престижности шахтерского труда» и изменения в бюджет-2008, поддерживающие горняков, возможно,  улучшат финансовый аспект ситуации. Но изменение ее в целом зависит  от модернизации машин и механизмов, используемых горняками.

Аккумуляторные электровозы — один из основных типов рудничных локомотивов — составляют 80% парка  электровозов украинских шахт. Можно ли без больших финансовых затрат  модернизировать эту технику, сведя опасность травматизма к минимуму? 

Об этом знают работники донецкой производственно-коммерческой фирмы «Амплитуда».

Ты помнишь,  как все начиналось?

А начиналось с малого — с ремонта электродвигателей. И вряд ли предполагали в начале 90-х братья Леонид и Владимир Дебелые, инженеры-электромеханики, что когда-нибудь созданное ими малое предприятие составит конкуренцию крупнейшим заводам на всем постсоветском пространстве.

После развала Союза, когда в угольной промышленности наступил период великой депрессии, капитальное строительство шахт сменилось их капитальным разрушением. Если за предперестроечное двадцатилетие при участии треста «Донецкстроймонтаж» было построено 79 новых шахт и реконструировано 4, то после 1992-го — ни одной. Как удалось выжить тресту и входящему в его состав Донецкому электромеханическому заводу? Ответ теряется где-то в анналах истории.

Тем не менее выжили. Устояла в бесконечных девятых валах непредсказуемого рынка и совсем небольшая тогда «Амплитуда».

Сегодня эта производственно-коммерческая фирма и Донецкий электромеханический завод — практически единое целое. Производственные мощности предприятия укомплектованы универсальными металлорежущими станками, аппаратами электродуговой сварки, специализированными станками для сборки-разборки якорей двигателей и изготовления секций и катушек, гидравлическими и кривошипными прессами. Но главное даже не в этом. Главное — в постоянном стремлении создавать то, что нужно уже сегодня и потребуется завтра. Закон движения внешне прост: опираясь на одну ногу, делай другой следующий шаг. 

Освоив безукоризненный ремонт электродвигателей, на «Амплитуде» взялись за ремонт шахтных электровозов.

Языком цифр

Основные причины, повлекшие за собой различного вида травмы горнорабочих (данные Макеевского НИИ по безопасности работ в горной промышленности): отсутствие скоростемеров на электровозах (около 11% всех несчастных случаев на шахтном рельсовом транспорте); управление электровозом машинистом, находящимся вне кабины (около 7,3%); неудовлетворительный обзор из кабины (около 5,5%); отсутствие средств связи и сигнализации (около 4,6%); недостаточная освещенность выработки (3,9%).

— Основной  аккумуляторный электровоз АМ8Д, работающий в украинских шахтах, создан в конце 80-х Дружковским машзаводом, — рассказывает председатель наблюдательного совета ЗАО ПКФ «Амплитуда» Леонид Дебелый (на фото). — После измененного в 1986 году ГОСТа по безопасности «ССБТ. Транспорт рудничный электровозный. Общие требования к подвижному составу» оказалось, что он не соответствует примерно 10 пунктам и нуждается в серьезных доработках. Постоянно ремонтируя АМ8Д, мы хорошо знали все его достоинства и недостатки и решили сделать его соответствующим всем требованиям безопасности. Специалисты МакНИИ, к которым мы обратились, прислали разъяснительное письмо, где отметили в числе нарушений отсутствие трехцветной фары, возможность управления электровозом вне кабины, отсутствие концевого выключателя под сиденьем и стабилизатора напряжения… Мы посчитали, что должны и можем создать более безопасный электровоз.

Бизнес-досье

Закрытое акционерное общество производственно-коммерческая фирма «Амплитуда» занимается капитальным ремонтом всех типов шахтных электровозов и электродвигателей для них в течение 17 лет. С 2001 года предприятие освоило ремонт шахтных гировозов, а с августа 2004-го начало выпуск шахтных аккумуляторных электровозов АРП8Т.

За время работы «Амплитуды» четвертая часть аккумуляторных и контактных электровозов, работающих под землей и на ее поверхности, отремонтирована в ее цехах на базе Донецкого электромеханического завода треста «Донецкстроймонтаж». В 2008  году предприятие выиграло тендер, проводимый Министерством угольной промышленности, и получило бюджетную программу по ремонту всех электровозов, работающих в украинской угольной отрасли.

Специалисты «Амплитуды» создали новую модель электровоза АРП8Т с тиристорной бесконтактной системой управления. В механической части он повторяет АМ8Д — удобный, простой в эксплуатации, привычный для механиков. Однако целый ряд ноу-хау донецких конструкторов менял дело.

Опасность рождает предложения

Один из ключевых узлов электровоза — механический реверсор — мы заменили электронной схемой, — рассказывает Леонид Леонидович. — И хотя сам блок стал дороже, но зато значительно надежнее. С 2004 года выпустили в серию контроллер КТВ-2 с усовершенствованной системой защиты и приспособленный к работе с кислотными и щелочными батареями с различной степенью разряда.

Кроме того, в ходе испытаний электровоза мы столкнулись с тем, что машинисты иногда не выполняют инструкции по эксплуатации и производят не всегда предсказуемые переключения режимов работы. Это вызывает пиковые нагрузки — как электрические, так и механические. Мы не просто внедрили блокировку системы непредсказуемых режимов, а сделали их невозможными в принципе, на уровне схемы.

«Амплитудовцы» разработали и концевой выключатель, использование которого позволяет отключать двигатели при выходе машиниста из кабины.

Еще одна собственная разработка донецкой фирмы — скоростемер, обязательная деталь шахтных локомотивов. Старая модель, которую выпускали в Тбилиси, напоминает счетчик такси. Амплитудовский — на электронной базе, бесконтактный, считает не только скорость, но и пробег, причем независимо от направления движения. Подходит он буквально к любым электровозам, эксплуатирующимся в украинских шахтах.

Одно из современных требований безопасности для подземного транспорта — трехцветная фара (ближний свет, дальний и красный дежурный). Донецкие конструкторы предложили снабдить электровоз системой освещения с переключением света фар с ближнего на дальний, а также с белого на красный при изменении направления движения. Это позволяет увеличить зону предельной видимости и дает машинисту запас времени, чтобы адекватно среагировать на любую внештатную ситуацию. На «Амплитуде» создан и особый блок стабилизации напряжения, поддерживающий в фаре (вдруг разобьется!) безопасный слабый ток. А блок питания фары (ИПН) позволяет отслеживать направление движения электровоза и автоматически включать соответствующую фару.

Кроме того, на предприятии создали оригинальный звуковой двухтональный сигнализатор СЗЭВ для подачи предварительного звукового сигнала с электровозов. Он имеет высокий уровень звукового давления, увеличивает расстояние, на котором сигнал слышен отчетливо, даже если рядом работают другие машины и механизмы. 

Необходимое условие стабильной работы скоростемера, импульсного преобразователя напряжения и звукового сигнализатора — взрывозащищенность и искробезопасность, которые достигаются путем заключения механизма в оболочку, выдерживающую давление взрыва внутри и исключающую его передачу в окружающую среду.

Специалисты предприятия разработали и внедрили кабину с крышей, сиденьем для стажера и безопасными стеклами для оконных проемов, что снизило риск травмирования как при обрушении породы, так и при задевании выступающими предметами (трубопровод, кабели, висящие куски породы) в откаточной части.

Все это эксклюзив, такого не было ни на одной из старых моделей электровозов.

С 2004 года «Амплитуда» приступила к серийному выпуску аккумуляторных электровозов АРП8Т и 2АРП8Т, обладающих значительными преимуществами в сравнении с морально устаревшими и не соответствующими требованиям ГОСТа моделями АМ8Д и 2АМ8Д. Преимущества эти очевидны. Но очевидно и другое: при нынешнем уровне финансирования угольных предприятий покупка нового электровоза для большинства украинских шахт — проблема неподъемная. Есть и другая: тиристорная система управления сложнее в эксплуатации, значит, необходимы и квалифицированные специалисты для ее обслуживания. Электронщиков на шахтах зачастую нет, а механики в сложную электронную систему лезть попросту боятся. Где же выход?

Каждому —  по возможностям

Конечно, мы предлагаем горнякам и новые электровозы собственного производства, — говорит Леонид Дебелый. — Но при этом смотрим на вещи реально: далеко не каждая шахта может сегодня позволить себе их приобрести. Да и квалифицированных специалистов по обслуживанию пока не хватает. Поэтому оптимальный вариант на сегодняшний день, с нашей точки зрения, — модернизация электровозов АМ8Д в ходе капитального ремонта. Мы готовы ставить на ремонтируемую технику разработанные нами блоки — концевой выключатель под сиденье, звуковой сигнал, трехцветную фару и стабилизатор напряжения для нее, скоростемер, новую кабину… Каждый из этих блоков сертифицирован, разрешен к  эксплуатации и рекомендован к серийному использованию на рудничном транспорте. В ценовом плане такая модернизация несущественна: ремонт электровоза обходится сейчас примерно в 100 тысяч гривень, при установке наших блоков удорожание составит всего 10—15 тысяч гривень.  Зато после такой модернизации электровозы становятся гораздо безопаснее. Мы сумели устранить практически все нарушения, на которые указали специалисты МакНИИ. Осталось только одно: этот электровоз не двухкабинный. Но если сделать его длиннее под вторую кабину, он не будет проходить под выработки. 

Факт

По данным территориального управления Госгорпромнадзора в Донецкой области, с начала нынешнего года на подземном транспорте смертельно травмированы 3 человека.

Мы неоднократно обращались в Госгорпромнадзор с информацией о том, что у нас есть ноу-хау, позволяющие без особых вложений существенно повысить уровень безопасности. При этом не просили ни денег, ни какой-то специальной программы, ни того, чтобы командным методом поменять сразу все, потратив на это кучу денег. Даже если модернизация будет постепенной, за 2—3 года можно усовершенствовать весь парк украинских электровозов. Мы хотели, чтобы шахтам просто рекомендовали при ремонте устанавливать эти блоки. Есть и другой вариант: наше предприятие готово продавать их горным предприятиям отдельно, чтобы они устанавливали их самостоятельно. Это ведь не    капитальный ремонт, который необходимо проводить в заводских условиях.

 К сожалению, поддержки мы пока не нашли. Как нам объяснили, государственный комитет не может лоббировать интересы коммерческих структур. Нас адресовали в Министерство угольной промышленности, где наше обращение «благополучно» затерялось в одном из многочисленных кабинетов. И все же мы не теряем надежды, что нас услышат.

Компетентно

Николай Малеев, начальник территориального управления Госгорпромнадзора по Донецкой области:

— Электровозная откатка применяется в основном на шахтах, отрабатывающих крутопадающие пласты. Ни для кого не секрет, что основные фонды украинских шахт находятся в плачевном состоянии, до 80% оборудования устарело как физически, так и морально.

Это непосредственно касается и подземного транспорта. До сих пор в эксплуатации находятся устаревшие электровозы марки АМ8Д (на откаточных горизонтах) и 5АРВ (на вентиляционных). Состояние электровозных батарей и зарядных столов не выдерживает никакой критики. Изношенные батареи не держат заряд в течение установленного паспортом технической эксплуатации времени. Зачастую у них разрегулирована тормозная система, не работают блокирующие устройства.

По этим причинам инспектора Госгорпромнадзора запрещают ведение работ по откатке грузов и эксплуатации электровозов. Однако без модернизации парка подземного транспорта решить эту проблему невозможно.

Так стоит ли изобретать велосипед (в смысле электровоз)? Или нужно все же прислушаться к специалистам и просчитать затраты, которые уйдут на модернизацию действующего шахтного оборудования? Ведь они будут прямо пропорциональны снижению уровня травматизма в угольной промышленности. Это уже поняли в России: именно российские горные предприятия наиболее активно покупают созданные донецкими конструкторами блоки. 

Как победить ящик Пандоры?

Останавливаться на достигнутом конструкторы «Амплитуды» не собираются: пределов совершенству, как известно, нет.

— Конечно, мы максимально модернизировали электровоз АМ8Д, — говорит Леонид Дебелый. — Но есть еще одна беда, еще одна больная тема — отсутствие взрывозащищенного батарейного ящика. Остальные блоки электровоза уже производятся во взрывозащищенном исполнении (РВ). А вот батарейный ящик пока предложить не можем ни мы, ни другие украинские предприятия.

А ведь это потенциальный ящик Пандоры: избыточное выделение водорода в любой момент может привести к взрыву, который сорвет крышку (а она весит 200—300 кг). Взрывозащищенное исполнение поможет этого избежать: такой ящик изготавливается из толстого металла, а зазор между щелями — всего 0,02 мм. В этом случае не возникнет никакой искры — ни внутри, ни снаружи. Следовательно, наружная искра не приведет к внутреннему взрыву, а внутренняя — к наружному.

Батарейный ящик РВ сейчас разрабатывает одно донецкое предприятие. Но есть серьезный минус: они делают его под кислотные батареи и тем самым «продвигают» не только сам ящик, но и болгарские батареи, которые продают. Приемлемо ли это для Украины? На наших шахтах  работают в основном щелочные аккумуляторы. Кислотные батареи имеют ряд преимуществ, но они боятся полного разряда. А ведь бывают разные ситуации: к примеру, иногда батарею просто забывают зарядить. За рубежом они работают успешно. Но на всех ли украинских шахтах есть условия для того, чтобы так же работали и у нас? Тем более, что недостаток финансирования не позволит в ближайшие 5 — 7 лет полностью переоснастить угольную отрасль.

Есть и еще один минус. Есть, к примеру, Луганский завод щелочных аккумуляторов. Это отечественное предприятие, это рабочие места для украинцев. Массовое использование взрывозащищенного ящика для кислотных батарей рикошетом бьет по этому предприятию. Правильно ли это?

Поэтому мы и пытаемся сконструировать ящик, который подходил бы и для кислотных, и для щелочных батарей. Хотя это намного сложнее: кислотные батареи водорода почти не выделяют, для них необходим только датчик-газоанализатор. А щелочные выделяют очень много, и нужен либо дожигатель, либо система, которая будет убирать водород из ящика, чтобы он не создавал опасной среды. Сделать дожигатель чрезвычайно сложно, но у нас уже есть оригинальная идея и даже опытные образцы. Возможно, во второй половине следующего года мы запустим взрывозащищенный батарейный ящик в серийное производство.

Оригинальными разработками «амплитудовцы» замахиваются и на большее. Они готовы выпускать электровозы, которые в Украине пока не востребованы, — 2-, 5-, 7-тонные. Такая техника не нужна угольной отрасли, но в ней остро нуждаются другие секторы промышленности.

Сконцентрироваться, чтобы дать качество, расшириться, чтобы разнообразить продукцию, не пропустить и не упустить перспективу… Такая вот амплитуда технической мысли.