Как в Хакасии добывают уголь открытым способом

Особенность профессии угольщика я ощутил в первые же минуты нахождения в карьере, как только вышел из машины, в которой мы передвигались по карьеру.

Мимо «пронесся» огромный, груженый пустой породой БЕЛАЗ, обдав нас облаком пыли и сопроводив его низким гулом 1000-сильного двигателя. Пыль, шум, жара летом и холод зимой. Все это непременные спутники шахтера, работающего в карьере и никуда от этого не деться…

Когда облако рассеялось, я обернулся и …

… и снова поднял камеру. Передо мной открылся во всем своем масштабе угольный разрез.

Это на фото он, может быть, не выглядит слишком уж впечатляющим. Но, чтобы вы понимали, когда-то на этом месте была обычная степь, а сейчас землю разрезали для добычи угля на 3,5 километра в длину и на 100 с лишним метров в глубину.

Разрез «Степной» был введён в эксплуатацию в 1993 году. Здесь разрабатываются геологические поля «Черногорского» каменноугольного месторождения Минусинского угольного бассейна. Разработкой занимается компания «Русский Уголь», основанная в 2002 году. Сегодня в её состав входят шесть разрезов, расположенных в Амурской области, Республике Хакасия и Красноярском крае.

В 2015 году на предприятиях Русского Угля было добыто более 14,3 млн тонн угля. Порядка 40 % от этого объёма идёт на экспорт, прежде всего в Польшу, Южную Корею, Японию, Китай, Великобританию, Болгарию и Литву. А за счёт девальвации рубля спрос на наш уголь будет только усиливаться. В компании трудятся порядка 4 тысяч человек.

Масштаб разреза хорошо ощущается на этом фото.

Вот этот шагающий экскаватор справа имеет длину стрелы 70 метров.

А на дне карьера грузовой КАМАЗ кажется едва различимым.

Чтобы вы понимали, на этом фото практически не видно угля. Почему? Потому что уголь – это пласты небольшой толщины, залегающие среди огромной массы породы. И до этих пластов шахтерам нужно добраться, убрать мешающую породу и добыть уголь. Вот в это и заключается вся невероятная сложность и трудоемкость добычи угля.

Я ниже покажу шаг за шагом, как это делается.

Вот так выглядит разрезная траншея угледобывающего предприятия. Верхний слой – пустая порода, которая совершенно бесполезна. Ниже начинается пласт угля. Его видно, он темнее породы. Далее снова порода. И снова уголь.

Но это удачное место, где видно близкое залегание угольных пластов друг к другу. Часто эти пласты разделяет 10,20 и более метров породы. А это невероятный объем в сотни тысяч кубометров. Чтобы добраться до угля, породу нужно куда-то переместить, обнажив угольный пласт.

Сам по себе уголь образовался из частей древних растений миллионы лет назад. Он стал первым топливом для нас и до сих пор остается доминирующим видом топлива не только в России, но и в некоторых зарубежных странах. Выделяют следующие разновидностей углей: бурые угли, каменные угли, антрациты и графиты. По разведанным (доказанным) запасам угля Россия занимает второе место в мире (157 млрд тонн) после США (237 млрд тонн). На территории страны расположено 30% мировых запасов угля. По объемам добычи угля Россия занимает пятое место в мире (после Китая, США, Индии и Австралии). Из разведанных запасов 49% составляют запасы каменного угля, 42% – коксующийся уголь и антрациты (используются как топливо для производства стали).

В зависимости от теплотворной способности уголь классифицируют по видам: самая высокая теплотворная способность – у антрацита (твердого блестящего черного угля), а самая низкая – у бурого угля (лигнита). Соответственно, высококалорийные угли используются в черной металлургии, а низкокалорийные – в электроэнергетике. Разрез «Степной», как и вообще компания «Русский Уголь» специализируется на энергетических углях.

В разрезе «Степной» добывают 5 млн. тонн каменно угля марки «Д» в год.

Вернемся к процессу добычи.

Итак, сначала нужно добраться через пустую и бесполезную породу, до угольного пласта.

Делают следующим образом. На верхнем слое, в самом начале разработки карьера экскаваторами, снимая грунт и не слишком плотную породу. По мере углубления, порода становится все более крепкой и экскаватором ее без предварительного рыхления уже не разобрать.

Далее породу разрыхляют взрывным способом. Определяется блок рыхления, затем бурятся скважины нужной глубины, по всему блоку закладывается заряд и производится взрыв горной массы.

Так выглядит скважина.

Затем всю взорванную породу нужно убрать, подготовить очередной горизонт. Это будет либо снова порода, которую будут взрывать дальше, либо уже угольный пласт, который будут разрабатывать.

На «Степном» в расчистке блоков задействовано огромное количество техники, в том числе большие шагающие экскаваторы производства УралМаш. О самой технике на угольном разрезе я расскажу в отдельном посте, здесь же скажу только, что этот трудяга, благодаря своим характеристикам, способен перемещать огромные объемы породы на довольно большое расстояние без использования самосвалов. Экскавация породы происходит как с уровней стояния, так и гораздо ниже и выше себя.

Длинная стрела (70 и более метров) и тросовый привод ковша позволяет на месте формировать отвалы, перемещая породу с нижних уровней на отработанную часть карьера.

Ковш шагающего экскаватора

Вот они, шагающие гиганты. Слева видно, как разрабатывается верхний слой уступа, постепенно углубляя его до угольного пласта. Правая часть карьера уже отработана и там формируются отвалы. Шагающий экскаватор в правой части кадра как раз этим занимается круглые сутки

Так, слой за слоем, экскаваторы вгрызаются в землю.

Здесь тоже был отработан слой породы и здесь уже работает иная техника. Шагающие здесь не помощники, здесь нужна подвижная и мобильная техника. На этих участках работают гусеничные экскаваторы Hitachi и 130-тонные БЕЛАЗы. Это на картинке кажется, что они маленькие. На деле же размер колеса самосвала в человеческий рост, а размер ковша экскаватора такой, что в нем спокойно могут поместиться 30 человек.

130 тонн породы экскаватор загружает в кузов БЕЛАЗа за 5 заходов!

Породу увозят с нижних горизонтов разреза в специальные зоны отвалов.

Спускаюсь поближе

Породу вывозят в специально отведенные зоны в отработанной части карьера. Здесь формируется площадь отвала, которая затем разравнивается бульдозерами и когда оно будет закончено, проводят рекультивацию: сюда перемещают верхний слой плодородного грунта, снимаемся с противоположной, разрабатываемой части карьера, а через год-два высаживают деревца.

Пока же это просто глыбы породы.

На самом деле, глыбы они только, пока залегают в толще земли. Когда же их поднять, глыбы очень быстро становятся трещиноватыми и рассыпаются. Поэтому формирование поверхности бульдозером и дальнейшая рекультивация не является слишком сложным процессом.

Взгляд с отвала на карьер и хакасскую степь

Но мы все еще не добрались до угля! Во он, в самой нижней части карьера. Именно там сейчас идет разработка одного из угольных пластов. Конечно же, это не единственный пласт. Пока к нему добирались, «по пути» разработали еще 4, которые залегали выше.

Тот, который вы видите – самый нижний и дальше разработка уже не ведется. После того, как нижний пласт выработают, сюда будет перемещаться порода из других частей карьера, постепенно засыпая разрез

Погрузку угля на самосвалы на «Степном» осуществляют отечественные экскаваторы ЭКГ.

Опять же, о них я расскажу в отдельном посте. Скажу лишь, что для меня было полным удивлением, что эта техника работает не на топливе, а … на электричестве!!! Видите кабель сзади машины? Это подача напряжения

А это, чтобы вы понимали, насколько огромен экскаватор ЭКГ.

Замдиректора по производству Юрий Леонидович Морозов, который сопровождал меня в карьере и посвящал во все тонкости производства, теряется на фоне огромной гусеницы

Это ковш экскаватора. Если его приходится чинить, то только целой бригадой.

Уголь в «Степном» возят 55-тонными самосвалами.

Вот он, каменный уголь, ради которого все это делается!

Погрузка в кузов, чтобы затем отвезти уголь на обогатительную фабрику.

На карьере работает более 1000 человек, многие из которых шахтеры не в первом и не во втором поколении.

Как мы видим, современное производство угля довольно масштабно, с сложной технологической цепочкой и обилием разнообразной техники. И это далеко не чумазый шахтер с киркой и вагонеткой.

В наше время в Сибири сохранилось множество промышленных городков и зачастую угольное производство – стержень, за счет которого эти города сохраняются. Например в Черногорске разрез «Степной» является не только одним из крупнейших работодателей, но еще и крупнейшим налогоплательщиком и благотворителем. На нем и социальные программы, и помощь селам, и спортивные мероприятия, и праздники: День шахтера с Новым годом…

Нельзя не сказать несколько слов и об обеспечении добычи угля.

Электричество. Как я уже сказал выше, часть техники (шагающие экскаваторы и экскаваторы ЭКГ) работают не на топливе, а на электричестве. Поэтому нужно им обеспечить постоянную подачу электричества. Мало того, эта техника постоянно перемещается с участка на участок, поэтому линии электропередач в карьере … мобильные!

Электрические столбы – переносные на специальных платформах. Распределительные узлы тоже переносные.

В карьере постоянно работают бригады электриков на автомобилях, осуществляющие мобильность электроснабжения. Кстати, ток, необходимый огромным экскаваторам – 10 киловольт!

Заправка БЕЛАЗов.

Она осуществляется прямо в карьере при помощи мобильных автозаправщиков.

Дело в том, что грузовики здесь работают практически без остановки. Стоят они только во время загрузки, пересменки экипажей и заправки топливом.

Водители на самосвалах работают в две смены по 12 часов по графику сутки через трое.

- Работа тяжелая, но привыкаешь, – говорит водитель 130-тонного БЕЛАЗа Владимир. – поначалу ночью было непросто, но тоже привык. Самое сложное это когда в выходной садишься за руль своей машины. После огромного БЕЛАЗа это очень непривычно)

А вот так осуществляется подготовка для рыхления породы. Породу называют «вскрыша» и чтобы ее разрыхлить, а затем переместить в отвал, нужно произвести взрыв.

В день, когда я был на карьере, как раз производили рыхление вскрыши.

Чтобы взорвать эту, небольшую, на первый взгляд площадку, использовали больше вагона взрывчатки!!!

Взрывные работы производит сторонняя организация, обладающая всеми необходимыми лицензиями и опытом. Ведь взрывные работы – это и серьезная опасность, и ответственность.

На время взрывных работы из опасной зоны удаляется весь персонал, на ключевых участках дороги выставляется оцепление из числа работников организации, осуществляющей взрывные работы и производится взрыв.

Вот так выглядит поле с 32 фото после взрыва. Теперь сюда загонят экскаваторы с БЕЛАЗами и они будут готовить площадку для дальнейшего вскрытия угольного пласта.

Но добытый уголь еще рано отправлять потребителям.

Сначала его отправляют на обогатительную фабрику, где он дробится и из угля удаляют лишнюю породу.

Фабрика находится в нескольких километрах от разреза «Степной» и ее ввели в эксплуатацию 5 лет назад.

Фабрика обогащает уголь марки Д фракции 0-300 мм (рядовой) с зольностью до 22,5 % и общей влагой на рабочей основе до 15 %.

Что касается самого технологического процесса, то он начинается с дробления угля, которое происходит на щековой дробилке до класса 0-200 мм. Далее его рассортировывают, в итоге получается уголь класса 0-13 мм и класса 13-200 мм. На следующем этапе и происходит так называемое обогащение в отсадочной машине ВАТАС. Далее полученный обогащённый концентрат опять сортируют на инерционном грохоте. Потом его ждут различные замеры и анализы в лабораториях и отгрузка в вагоны.

На фабрике используется замкнутая водно-шламовая схема. Т.е. технологическая вода после использования не сливается, а очищается и снова поступает в работу. Таким образом, и с экологией всё в порядке, да и денежки не тратятся лишние.

На выходе получаются следующие сортомарки угля:

- концентрат марки ДПК фракции 50-200 мм с зольностью 8,1-9,1 % и общей влагой на рабочей основе до 15,6 %, низшая калорийность на рабочей основе – 5500 ккал/кг;

- концентрат марки ДОМ фракции 13-50 мм с зольностью 8,1–9,1 % и общей влагой на рабочей основе до 16 %, низшая калорийность на рабочей основе – 5500 ккал/кг;

- отсев марки ДСШ фракции 0-13 мм с зольностью 19-21 % и общей влагой на рабочей основе до 15 %, низшая калорийность на рабочей основе – 4800-5000 ккал/кг.

В завершении рассказа хотелось бы сказать еще об одном моменте добычи угля.

Социально-культурном.

За те два дня, которые я провел на разрезе, мне удалось пообщаться с большим количеством людей – водителей, экскаваторщиков, бульдорезистов, инженеров. Причем, общались мы не только в разрезе. Они пригласили меня на свой небольшой спортивный стадион, где проводят время вне работы. Чтобы вы понимали, инициатива исходила не от руководства, а от двух простых ребят – машинистов экскаватора – Влада и Гены.

- Покажи людям, что у не нужно строить стереотипы о шахтерах. Мы нормальные люди, занимаемся спортом, поднимаем своими руками корты и спортзалы для работников и многие ходят к нам заниматься.

Эту качалку ребята сделали, фактически, собственными руками.

Да, не столичный суперфит, но… Это им нужно и они это делают сами.

Повеселили розовые гантели)

Есть в городке и стадион, который, кстати, не запущен, на нем не вытоптан газон и не разобраны деревянные скамейки, что очень показательно…

В общем, добыча угля – это не только разрез…