Кальинская шахта что добывают
РУСАЛ: путешествие к центру земли
Текст и фото: Елена Бионышева-Абрамова
Североуральский бокситовый рудник компании РУСАЛ — один из основных поставщиков боксита в России. Предприятие основано 2 апреля 1934 года и расположено в городе Североуральск на севере Свердловской области. Сегодня в СУБР входят 3 мощных шахты: Кальинская, Ново-Кальинская и Черемуховская-Глубокая.
Шахта имеет стратегическое значение для страны. Запасы только вскрытых бокситов на Черемуховской-Глубокой составляют несколько десятков миллионов тонн, а если брать в общей сложности — в районе 40% от всех запасов Североуральского рудного поля. Геологи признали Североуральское рудное поле не только самым богатым по запасам, но и лучшим по качеству сырья. В Черемуховской-Глубокой добывают темно-красные каменистые бокситы с очень высоким, до 60%, содержанием алюминия. Другого такого месторождения нет на территории страны.
Каждый год забои СУБРа «уходят» глубже и глубже. И чтобы доставить руду наверх, требуется уже совершенно новый подход, нежели в прошлом. Шахта Черемуховская-Глубокая позволила оптимизировать процесс добычи сырья. Было применено нестандартное техническое решение: в одном стволе размещены сразу три подъемные машины.
Скипо-клетевой башенный копер шахты Черемуховской-Глубокой превышает 90 метров в высоту. Здесь, на отметке +66,30 метров, и расположены подъемные машины для выдачи руды и пустой породы. От подъемной машины вглубь шахты проходят крепкие железные канаты, к ним прикреплен так называемый скип. На одном конце находится «скип» — емкость для подъема породы, на другом — клеть для людей, они работают по принципу противовеса. Подъем скипа идет при незагруженной клети и наоборот. Подъемная машина для доставки руды на гору оборудована двумя скипами для выдачи боксита. За ее работой следит оператор в пультовом зале. На экранах мониторов — десятки параметров. За процессом следят во всей полноте: от потребляемой электроэнергии до разгрузки скипа руды. С помощью специальных джойстиков оператор может выбрать одну из пяти скоростей.
Сегодня на шахте Черемуховская-Глубокая осуществляется монтаж технологического оборудования клетевой подъемной установки. Она послужит подъему и спуску на подземные горизонты работников и материалов. За счет этой установки одновременно в шахту смогут спускаться вдвое больше рабочих — до 80 человек.
Каждый день на глубине свыше километра трудится порядка 200 шахтеров. Перед спуском все работники проходят обязательный медицинский осмотр. Давление под землей намного выше, чем на поверхности, поэтому важно, чтоб организм смог выдержать перегрузки. Врачи проверяют артериальное давление, а также тестируют работников на содержание алкоголя в крови. В аккумуляторной шахтеры еще раз пользуются алкотестером. За выход на работу в нетрезвом состоянии увольняют. Лишь после успешного прохождения медицинского осмотра работники получают шахтерский фонарик и самоспасатель — дыхательный аппарат на случай аварии. Он рассчитан на час активной работы, однако, если ситуация не разрешится быстро его хватает на 5-6 часов ожидания помощи. Рабочая смена в шахте длится 7 часов и 12 минут. На всех работниках должна быть спецодежда. Очки и респиратор защищают от пыли, спецовка — от грязи. Шахтеры спускаются вглубь земли на специальных лифтах — так называемых клетях.
Аккумуляторная на Ново-Кальинской
Моноканатная кресельная дорога
С выработкой верхних горизонтов все работы, в том числе, по добыче бокситов, сосредоточились на отметке в 1040 метров ниже уровня моря. Выработка напоминает тоннель метрополитена, только ширина прохода — меньше.
По словам Рустама Минзарипова, заместителя главного инженера шахты Черемуховская-Глубокая, полевая проходка предусматривает проведение откаточных выработок, по которым транспортируют горную массу. Ширина выработок составляет 4 метра, высота — 3,5 метра. Горно-геологические условия диктуют либо сводчатую форму поперечного сечения, либо шатровую, либо полигональную — в зависимости от пород, в которых проводятся выработки.
Выработки на языке шахтеров называют «квершлаги» и «штреки». Они необходимы как для перевозки горной массы и движения людей, так и для подачи свежего воздуха. Проветривание горных выработок выполняют за счет депрессии, которая осуществляется центральными вентиляторами. Они установлены на северном и южном флангах шахты; отработанный воздух выдают на поверхность, а центральные стволы принимают свежий.
Для проветривания используются все горные выработки. Одни служат для подачи свежего воздуха, другие — для отведения отработанных газов. В холодное время года для того, чтобы не обмерзали стволы, через которые поступает свежий воздух, работают калориферные.
В отличие от угольных шахт, здесь нет скопления метана или выброса угольной пыли. Наибольшую опасность представляют собой горные удары — локальные подземные землетрясения. Чем больше глубина выработки, тем они активней и сильней. Горное давление и его проявления в виде горных ударов — серьезная опасность. Чтоб бороться с ней, на шахтах есть специальные службы прогноза и предотвращения горных ударов. Степень напряженности горного массива определяется несколькими путями, от визуального контроля до применения измерительной техники.
По словам Сергея Никифорова, начальника участка прогнозирования и предотвращения горных ударов шахты Черемуховская-Глубокая, самый инновационный способ — это акустическая эмиссия прибором «Сапфир». Он хорош тем, что оператор способен без обработки понять сразу, опасна выработка или не опасна в данный момент. На регистраторе прибора сразу будет высвечиваться число импульсов, которое произошло и по своей документации он определяет тут же, если данный забой опасен, он выводит людей. Чтобы снизить высокие напряжения в массиве, шахтеры с помощью специальных буровых станков бурят разгрузочные скважин. Для предотвращения обрушения выработок их укрепляют бетоном и металлическими кольцами — сейсмостойкой арочной крепью.
Для подготовки рудной залежи бокситов сначала ведут проходку подготовительных выработок, а затем начинается процесс добычи. Значительно ускорить подготовительный этап позволяет специальная техника. Ранее, когда применялось переносное оборудование, производительность на одного шахтера составляла от 30 до 40 сантиметров в смену. С применением нового бурового оборудования и погрузочно-доставочной техники скорость проходки растет до 0,7-0,8 метра на работника за смену, то есть, на 70-80% увеличивается производительность труда.
Руда находится на 1040-м горизонте и поступает с вышележащего горизонта через рудоперепуски. Далее она грузится в составы по 8 вагонов, ее перемещают к круговому опрокидывателю — он установлен в одном из ответвлений «квершлага». При помощи этого устройства вагонетки с рудой выгружаются в бункер.
Владимир Сауков поясняет: что круговой опрокидыватель в шахте вмещает два вагона, состав проезжает его насквозь, вагоны остаются в опрокидывателе. Машинист, переворачивая «опрокид», выгружает руду из вагонов в бункер. Выгрузка 8 вагонов через «опрокид» занимает не более 8 минут. Специальный бункер находится «этажом ниже», на горизонте 1070.
Затем руда через дозатор попадает на транспортерную ленту, по ней — в скип, и горная масса по стволу шахты выдается на гору. Подъем руды или породы производят с помощью вертикальных скипов емкостью по 30 тонн с горизонта дозаторных камер, где выполняется их погрузка, и руда выдается сразу на поверхность в вертикальный копёр. Если это пустая порода, ее самосвалами доставляют в отвал, а руду по конвейерной галерее везут на склад, к которому подведена железная дорога.
Геологическая разведка установила, что руда под Североуральском прослеживается на глубине до 2,5 километра. Если учесть, что ее полная производственная мощность составляет 1,2 миллиона тонн бокситов ежегодно, страна гарантированно будет обеспечена этим важным сырьем на долгие годы вперед.
В глубине бокситовых руд
«РУСАЛ» показал журналистам, где и как добывают сырье для производства алюминия
«РУСАЛ» показал журналистам, где и как добывают сырье для производства алюминия
Североуральск — небольшой шахтерский город в Свердловской области, примерно в 500 км от столицы Урала Екатеринбурга. На местных шахтах добывают бокситовую руду — сырье для выплавки алюминия, поступающее на глиноземные и алюминиевые заводы компании «РУСАЛ» (в том числе, на Ачинский глиноземный комбинат).
Североуральск стоит на крупном месторождении бокситовых руд, к слову, древнейших на Земле — их возраст свыше 350 миллионов лет. Им город и обязан своим появлением: после того как в 30-е годы прошлого века здесь было открыто месторождение бокситов, для его разработки создали специальное предприятие — «Североуральский бокситовый рудник» (СУБР). Именно оно стало и до сих пор является градообразующим предприятием Североуральска.
В прошлом году СУБР отметил 80-летний юбилей. За годы работы предприятие добыло 220 млн тонн боксита, а под землей его шахтерами было пройдено 2,4 тыс. км горных выработок.
Как шутят местные жители, они живут сразу в двух городах: на поверхности — в Североуральске и под землей — в СУБРе. В настоящее время в составе предприятия четыре действующих шахты: «Красная Шапочка», «Кальинская», «Ново-Кальинская» и «Черемуховская». В 2015 году начался новый этап развития СУБРа — запущена в эксплуатацию шахта «Черемуховская-Глубокая». Событие примечательно еще и тем, что это первая шахта, открытая на Урале за последние 10 лет. Компания «РУСАЛ» предоставила возможность побывать в ней журналистам из регионов своего присутствия.
«У вас руки тоже не шахтерские»
«Шахтерский труд» — общепринятый синоним тяжелой физической работы. В том, насколько это справедливо, убеждаешься, побывав в шахте на глубине более тысячи метров.
—Не-е, по мне уж лучше «муки творчества», — делятся впечатлениями журналисты, глядя, как крепкие парни-шахтеры орудуют в забое огромными пневматическими перфораторами.
Впрочем, обо всем по порядку. То, что шахта — это серьезно, понимаешь еще на поверхности. Сначала проходим инструктаж по безопасности и учимся обращаться с самоспасателем — дыхательным аппаратом с кислородной маской, внешне похожим на термос. Его обязательно берут с собой шахтеры, спускающиеся в забой. В случае ЧП самоспасатель позволит дышать под землей в течение часа — за это время можно из любого уголка шахты выбраться на поверхность.
Затем проходим медосмотр — тоже обязательная процедура перед спуском. Медики проверяют давление и тестируют на алкоголь, спрашивают, не страдаешь ли клаустрофобией (иначе под землей делать нечего). Если все в порядке, выписывают квиток — без него не выдадут оборудование: самоспасатель и шахтерский фонарь.
Облачиться в шахтерскую спецодежду для неподготовленного человека тоже целая эпопея. Поверх нижнего белья (штаны и фуфайка), надеваем робы и брюки, затем утепленную куртку и подшлемник. Завершают «наряд» каска, рукавицы, защитные очки и сапоги (больше всего возились с портянками — сразу стало ясно, кто служил, а кто нет).
Наконец, в так называемой «аккумуляторной» получаем самоспасатель и шахтерский фонарь. (Кстати, перед этим нас снова заставляют дуть в алкотестер. С алкоголем на СУБРе борются нещадно — попался, считай, уволен). Интересная деталь — фонари оснащены специальными датчиками, которые позволяют диспетчеру шахты отслеживать нахождение работника под землей. Шахты СУБРа первыми в России внедрили у себя эту технологию.
Дождь под землей
На автобусе нас доставляют до места спуска в шахту — наконец-то начинается самое интересное. Нам предстоит спуститься на уровень около тысячи метров под землей — именно с этой глубины сейчас начинается добыча бокситовой руды. Поскольку выработки под землей расположены под углом, добираться до нужного горизонта приходится довольно долго — не менее 40 минут. Причем различными видами транспорта. Сначала едем вниз по рельсам в тесной громыхающей вагонетке, затем пересаживаемся в такие же тесные вагончики маленького поезда и едем уже по горизонтальной выработке.
Наконец, добираемся до площадки, откуда дальше вниз ведет монокресельная канатная дорога. Это был, пожалуй, самый интересный этап нашего путешествия к «центру земли». Запрыгнуть и удержаться на маленьком деревянном сидении потребовало определенной ловкости, зато ощущения от спуска остались непередаваемые. Наиболее эмоциональные коллеги говорили, что чувствовали себя героями компьютерного шутера, спускающимися в подземные чертоги, где из тьмы на них выпрыгнут «чужие» и «хищники».
На деле «подземелье» оказалось куда более приветливым, хотя и без сюрпризов не обошлось. Представьте себе: спуститься по узким тоннелям на километр под землю и обнаружить там огромные машины — самосвалы, погрузчики, анкероустановочные машины, самоходные буровые установки! Вот уж действительно город под землей. Как рассказал нам наш провожатый, начальник производственно-технического отдела СУБРа Владимир Сауков, в общей сложности в шахтах СУБРа задействовано порядка 60 единиц различной самоходной техники, а повышение механизации труда является одним из приоритетов предприятия. Так, за последние годы на СУБРе значительно увеличился парк современных специализированных машин и оборудования таких производителей, как Sandvik, Boomer, DUX.
— Применение техники позволяет значительно ускорить процесс подготовки горных выработок. К примеру, здесь мы видим анкероустановщик, погрузочно-доставочную машину и буровую установку. Благодаря им, мы можем одновременно работать в нескольких забоях. Пока в одном анкероустановщик укрепляет выработку от расслоения и разрушения, во втором буровая установка осуществляет проходку, а в третьем погрузчик производит уборку породы, — пояснил Сауков.
Что еще удивило в шахте — очень большая влажность. В некоторых местах с потолка буквально шел дождь. Как нам пояснили, месторождение Североуральска чрезвычайно обводнено. Из-за этого все реки и ручьи в окрестности забраны в бетонные берега — общей протяженностью 73 км. Тем не менее, в шахты все равно проникает много влаги — насосные станции СУБРа ежесуточно перекачивают из-под земли 380 тыс. кубометров воды. Для понимания — это на 10 тыс. кубов больше, чем потребляет в сутки Пермь с миллионным населением.
Зато в бокситовых шахтах можно спокойно курить — в отличие от угольных выработок, здесь не бывает скопления метана или выброса угольной пыли.
На горизонте 1040 метров
Наше путешествие под землей завершается на горизонте 1040 метров. Владимир Сауков обращает внимание на то, что отметка «1040» — это глубина относительно уровня моря, а фактически мы находимся на 200 метров ниже под землей — на глубине более 1200 метров. Здесь мы наблюдаем, как отгружается добытая в шахте руда и порода: поезд перевозит и устанавливает груженые вагонетки в специальный механизм — «опрокид». В нем вагонетки переворачиваются, ссыпая груз на транспортную ленту. — По ленте порода или руда поступает в скип — подъемную саморазгружающуюся клеть. В скипе груз поднимается по стволу шахты на поверхность. Далее, если это пустая порода, ее самосвалами вывозят в отвал, а если руда — то ее транспортируют на склад, — рассказал Сауков.
Здесь же, на горизонте 1040 метров садимся в клеть и поднимаемся в машинное отделение копра — надземного шахтного сооружения, в котором располагаются подъемные механизмы и машины. Высота копра «Черемуховской-Глубокой» превышает 90 метров, это самый высокий на сегодня копер на СУБРе. Плюс к тому, в нем расположены сразу три подъемные машины — одна для пустой породы, вторая — для руды и третья — для транспортировки людей. Наш провожатый отмечает, что в этом смысле копер уникален — до сих пор в России на шахтных копрах ставили не более двух подъемных механизмов.
— Сейчас у нас работают две подъемные машины, третья уже заказана, в скором времени будет доставлена и смонтирована. Здесь же вы можете видеть силовую машину, которая приводит в действие подъемный механизм. Проще говоря, это огромный электродвигатель — диаметром 5 метров и мощностью 5 мегаватт, — отметил Владимир Сауков.
Помимо грандиозности сооружения, у нас была возможность оценить и чудесный вид, открывающийся с высоты копра, а именно— отроги знаменитого Уральского хребта во всей их мощи.
Перспектива стабильности на 30-35 лет
Как мы уже сказали, «Черемуховская-Глубокая» — первая шахта на Урале, открытая за последние 10 лет. Да и в целом для России это в некотором роде уникальный проект. Глубина шахты — более полутора километров, а диаметр ствола составляет 8 метров, тогда как обычно он не превышает шести. Проще говоря, таких глубоких и широких шахт в России еще не строили.
В строительство и запуск шахты на начало 2015 года «РУСАЛ» инвестировал более 5,8 млрд руб. И это только в первый пусковой комплекс, введенный в строй в этом году. В 2016-17 годах будут поочередно запущены второй и третий комплексы, инвестиции в которые составят еще порядка 1,5 млрд руб. После выхода шахты на полную мощность компания планирует добывать на ней до 1,2 млн т бокситов в год. В то же время общая добыча СУБРа составит 3 млн т бокситов.
Управляющий директор СУБРа Виктор Неустроев отметил, что запуск новой шахты — это перспектива стабильной работы предприятия как минимум на 30-35 лет, и это очень важно для Североуральска — по сути, моногорода, где шахты СУБРа — основной работодатель для населения.
— В недрах нашего месторождения содержится на данный момент еще около 400 миллионов тонн бокситов. То есть работы у нас непочатый край. При этом в нынешнем году у нас закрывается старейшая шахта «Красная Шапочка», еще через год-два исчерпает ресурсы «Черемуховская». Поэтому, для дальнейшей разработки месторождения было необходимо построить новую шахту, и «Черемуховская-Глубокая» — это будущее нашего предприятия. Если бы не строительство этой шахты, в январе 2016 года нам пришлось бы сократить коллектив «Красной Шапочки», а через пару лет и коллектив «Черемуховской». В общей сложности это более 1200 человек. Теперь же мы обеспечим их работой на новой шахте. Это важно для нашего города, где, кроме СУБРа, работу найти сложно, — рассказал Неустроев.
Для «РУСАЛа» запуск новой шахты и дальнейшая разработка североуральского бокситового месторождения имеет важное производственное значение. В нынешней международной ситуации ориентироваться на поставки сырья из-за рубежа рискованно, а потому необходимо развивать сырьевую базу внутри страны. Одной из таких баз для компании является как раз «Североуральский бокситовый рудник». Сейчас он снабжает сырьем Богословский алюминиевый завод, а также частично Ачинский глиноземный комбинат.
Самая глубокая шахта в России
Входящий в компанию РУСАЛ Североуральский бокситовый рудник (СУБР) является ведущим предприятием по добыче боксита — сырья для выплавки алюминия, поступающего на глинозёмные и алюминиевые заводы. На шахты Североуральска приходится более 70% добываемого в России боксита.
В 2015 году здесь введена в эксплуатацию самая глубокая шахта России — «Черёмуховская-Глубокая». Глубина её выработки составляет 1 500 метров. Сейчас работает первый из трёх планируемых пусковых комплексов.
Шахта «Кальинская»
Спуск шахтеров в клети со скоростью 4 метра в секунду.
Североуральск — небольшой шахтерский город в Свердловской области, примерно в 500 км от Екатеринбурга. Город стоит на крупном месторождении бокситовых руд, к слову, древнейших на Земле — их возраст свыше 350 миллионов лет. Им город и обязан своим появлением: после того как в 30-е годы прошлого века здесь было открыто месторождение бокситов, для его разработки создали специальное предприятие — «Североуральский бокситовый рудник» (СУБР). Именно оно стало и до сих пор является градообразующим предприятием Североуральска.
Почти как высота самого высокого здания в мире, дубайского Бурдж-Халифа, только вниз. В настоящее время у СУБРа четыре действующих шахты: «Черемуховская», «Кальинская», «Ново-Кальинская», «Красная Шапочка».
Залежи североуральских бокситов уходят с понижением с запада на восток. Вслед за ними год от года все глубже в землю «вгрызаются» забои СУБРа. Поскольку выработки под землей расположены под углом, добираться до нужного горизонта приходится довольно долго — не менее 40 минут. Причем, различными видами транспорта.
Общая протяженность железнодорожных путей на подземных горизонтах СУБРа — более 40 километров. От вертикального ствола до площадки уклонов двигаемся по вскрывающему квершлагу. Далее пересаживаемся на СКСУ — скипо-клетевой строительный уклон, для людей и грузов.
На нем можно преодолеть еще 200 метров вниз. Если есть проблемы с давлением или страдаешь клаустрофобией — в шахте делать нечего.
Выходим на горизонте минус 950 метров.
Чтобы добраться до забоев и обратно, порой за смену шахтеры проходят пешком по горным выработкам 5-10 км.
Анкероустановочная машина Sandvik.
На фото видна анкерно-полимерная крепь: металлические стержни (анкеры) с помощью специального полимерного состава закрепляют в заранее пробуренных скважинах (шпурах). Для дополнительного усиления применяют обапол — деревянный брусок. Такая конструкция предохраняет своды выработки от разрушения.
Пока анкероустановщик укрепляет выработку от расслоения и разрушения, буровая установка осуществляет подготовку другого забоя к взрывным работам.
Для того, чтобы поддерживать в шахте стабильную температуру (+7 градусов), а главное, заполнять ее воздухом, по всей длине расположены системы вентилирования.
Погрузчик (ПДМ) производит уборку горной массы. Боксит имеет характерный красный оттенок.
Сброс руды в рудоперепуск.
Перегруз руды в самосвал.
Далее самосвал разгружается в бункер-накопитель для дальнейшей транспортировки руды в вагонетках до вертикального ствола.
Для проходки подготовительных горных выработок используется ручной инструмент — перфоратор. Для работы с ним необходимы сила и беруши. Вес перфоратора не менее 50 килограммов.
Бокситы североуральских шахт — самые древние на Земле: им свыше 350 млн лет.
До следующего горизонта шахтеров доставляет МДК — моноконатная кресельная дорога, напоминающая бугель на горнолыжной трассе.
Под углом около 29 градусов нужно проехать около 200 метров.
Все в точности как на горнолыжном курорте, только под землёй.
В прошлом году Североуральский бокситовый рудник отметил 80-летний юбилей. За годы работы предприятие добыло 220 млн тонн боксита, а под землей его шахтерами было пройдено 2,4 тыс. км горных выработок.
Разворот к вертикальному стволу и на-гора.
«Черёмуховская-Глубокая»
«Черёмуховская-Глубокая» стала первой шахтой, открытой на Урале за последние 10 лет. Для Североуральска и соседнего Краснотурьинска, куда на Богословский алюминиевый завод РУСАЛа отправляется 95% добываемых бокситов, открытие шахты означает более 30 лет стабильного производства. Каждый день работать на глубине свыше 1240 метров будут 300 человек.
Высота копра «Черемуховской-Глубокой» превышает 90 метров, это самый высокий на сегодня копер на СУБРе.
В нем будут располагаться сразу три подъемные машины — одна для пустой породы, вторая — для руды и третья — для транспортировки людей. «Черемуховская-Глубокая» после открытия стала самой глубокой шахтой в России и вошла в пятерку самых глубоких шахт мира. Глубина шахты с башенным копром на поверхности составляет 1,5 км.
Под крышей копра установлена подъемная машина, весом 120 тонн, мощностью 5 мегаватт и диаметром 5 метров.
Полтора километра вниз.
Североуральские месторождения чрезвычайно обводнены. Из-за этого все реки и ручьи в окрестности забраны в бетонные берега — общей протяженностью 73 км. Тем не менее, в шахты все равно проникает много влаги — насосные станции СУБРа ежесуточно перекачивают из-под земли 380 тыс. кубометров воды. Это сравнимо с потреблением миллионного города.
Горизонт «-1040м.» — это глубина относительно уровня моря, а фактически это на 200 метров ниже под землей — на глубине более 1200 метров.
Строительство «Черемуховской-Глубокой» начали еще в советские годы, в 90-е из-за кризиса работы были заморожены, возобновились только в 2005-ом. В 2015 году запущена в эксплуатацию первая очередь новой шахты «Черёмуховская-Глубокая». Запуск 2-ой и 3-ей очередей планируется в 2016 и 2017 годах.
Здесь планируют добывать более 1 миллиона тонн боксита в год (запасы около 40 миллионов тонн). Именно этот объект обеспечит страну алюминием на 30 лет вперед — стратегический запас страны.
Пока в шахте немноголюдно (пишем слитно), но когда в следующем году она выйдет на полную мощность, здесь будет трудиться более 300 человек.
В этой шахте будет применен механизм трех подъемников. Это поможет на 15% снизить стоимость добычи. Диаметр этого ствола — 8 метров. Благодаря такому большому диаметру в нем может разместиться два подъема для выдачи руды и породы на дневную поверхность и третий подъем для спуска/подъема людей и грузов.