Сегодня день шахтёра. Мужественные люди, каждый день спускающиеся в забой, каждый раз рискуя жизнью. И этих людей хотели поставить на колени... Не вышло и не могло выйти!
Мой родной город благодаря Вам назван городом угля и роз! Уголь - мужественные шахтеры Донбасса, розы - красота вокруг них. Я дончанка, я так вижу).
С праздником, Шахтёры! Ваш труд уникален, ваше мужество впечатляет, вы - Герои! Мира вам!
За Вас, за нас и за Донбасс!!!
Кто такие шубины? Могут ли шахты работать 200 лет беспрерывно? И какую пользу приносят крысы? Ко Дню шахтера (25 августа) ученые Пермского Политеха подготовили интересные факты о том, почему каждый шахтер немного говорит по-немецки, на какой глубине температура достигает +45 градусов, сколько тысяч лет самому старому руднику в мире, зачем канареек спускали в шахты, что такое «ежики» и «тормозок» и чем занимались газожоги и табакотрусы.
— Тот момент, когда первобытные люди начали использовать камни в качестве примитивных орудий, можно назвать началом добычи полезных ископаемых. Изначально наши предки находили камни разных пород на поверхности земли. Затем, обнаруживая полезные свойства таких материалов, люди стали целенаправленно их искать. В Африке археологи обнаружили рудник, возраст которого насчитывает 43 000 лет. Там добывали руду, содержащую гематит, — один из самых распространенных минералов железа. Благодаря своему красному цвету, он используется в производстве красок и пигментов, — рассказывает Алексей Исаевич, доктор технических наук, заведующий кафедрой разработки месторождений полезных ископаемых ПНИПУ.
Шахты бывают разные, для каждой горнодобытчики придумали свое название. Например, шахтный ствол — это вертикальная или наклонная выработка, а штольня — горизонтальная. Квершлаг также представляет собой горную выработку, но в отличие от приведенных выше сооружений не имеет выход на поверхность.
— Названий горных выработок достаточно много и они очень своеобразные. Произошли наименования из-за тесного сотрудничества наших производственников с немецкими еще во времена Петра I. Надо сказать, что сам термин «шахта» также пришел в русский из немецкого языка, — отмечает Александр Николаев, доктор технических наук, профессор кафедры горной электромеханики ПНИПУ.
Еще немного терминов. Шахтным полем называет само месторождение или его часть, отведенное для разработки. В этом шахтном поле может присутствовать одна или несколько залежей полезного ископаемого. Копер — это сооружение на поверхности, размещенное над шахтным стволом, являющееся частью подъемной установки: клетевой (подъем/спуск людей и грузов) и/или скиповой (подъем полезного ископаемого).
Старейшая шахта, где добыча продолжается до сих пор, находится на севере Южного Уэльса (Великобритания). Угольная выработка «Тауэр Соллиери» была основана еще в 1805 году.
В России одним из старейших рудников можно считать Сарановский, расположенный на территории Пермского края. Он ведет свою историю с 1889 года, а добывают там хромитовую руду. С предприятия СКРУ-1 в Соликамске началась калийная промышленность в России, оно работает с 1930 года. Шахта «Северная» в городе Мончегорск (Мурманская область) была основана в 1936 году и продолжает работать до сих пор, добывая никель и медь.
Глубина, на которой ведутся горные работы, зависит от залегания полезного ископаемого. Самой глубокой в мире считается шахта Мпоненг, расположенная близ Йоханнесбурга в Южно-Африканской республике. Ее глубина — 3777 м, а добывают там золото.
— Геотермическая ступень — это интервал глубин (в метрах), на котором при погружении в Землю температура повышается на 1°С. Поэтому чем дальше от поверхности ведутся горные работы, тем выше температура горных пород. Сегодня на рудниках Норильска глубина работ приближается к 2 км, а температура — к 45°С. Это сильно усложняет процессы ведения горных работ, требует разработки специального дорогостоящего оборудования. В горном деле безопасность труда стоит на первом месте. Если нет возможности ее обеспечить, добыча полезного ископаемого вестись не будет, — объясняет Алексей Исаевич.
Кстати, диаметры стволов достигают 10 м. Некоторые из них оборудованы клетями, подъемными сосудами, куда может заезжать небольшой автомобиль.
Добыча полезных ископаемых может вестись не только подземным, но открытым способом — карьерами. Этот метод используют, если сырье залегает неглубоко. К тому же он куда проще, чем строительство разветвленных подземных сооружений.
По мере того, как увеличивалась глубина разработки, открытый способ добычи становился более невыгодным. Удаление огромных объемов неполезных пород становилось очень дорогим. Хотя у открытых горных работ есть ряд преимуществ. Производительность труда на карьерах, как правило, в 5-8 раз выше, а себестоимость в 2-4 раза ниже, чем в шахтах.
В России много открытых выработок — от небольших до огромных. Например, глубина карьера Удачный (Якутия) составляет 640 м, а его размеры 2х1,6 км. Добываемое там сырье — алмазы. Кстати, в 2014 году там появился и подземный комплекс сооружений.
— При слове «шахта» воображение рисует подземный ход, уходящий глубоко под землю. Ранее такое представление было верным. Но сегодня это, как правило, крупное горнодобывающее предприятие, включающее и поверхностный комплекс — надшахтные здания, копры, обогатительные фабрики и т.д. И, конечно, разветвленную сеть подземных горных выработок, протяженность которых может превышать 100 км, — отмечает Алексей Исаевич.
Все начинается с геологоразведки — поиска месторождений полезных ископаемых. Когда находят месторождение, проводят первоначальные исследования, чтобы понять его размеры, форму, условия залегания и состав сырья. Это помогает оценить, насколько оно важно для промышленности и экономики. Затем идет более подробная разведка, цель которой — точно определить запасы ископаемого и его сорт, а также уточнить структуру месторождения, выяснить горнотехнические условия его разработки. Все данные, собранные на этом этапе, нужны для разработки проекта, который позволит выделить средства на строительство горного предприятия или рудника.
Россия очень богата полезными ископаемыми. Горнодобывающие предприятия расположены по всей территории нашей страны, но основная концентрация приходится на Урал и Сибирь. Например, в Кузнецком каменноугольном бассейне сегодня действуют 160 шахт и разрезов.
Кузбасс обеспечивает почти 60% добычи каменного угля в России и около 80% от общего объема добычи коксующихся углей. Кроме того, на этот регион приходится более 13% производства чугуна и стали, свыше 11% алюминиевой промышленности страны.
К сожалению, не каждый регион богат железом, углем, нефтью и другими полезными ископаемыми. Их распространение в недрах нашей страны обусловлено геологическими процессами, которые занимают миллионы и даже миллиарды лет.
— Как уже отметили ранее, добыча угля сконцентрирована в Кузнецком угольном бассейне. Калийные соли добывают в Пермском крае и Волгоградской области, проектируется рудник под Саратовом. Добыча алмазов широко распространена в Якутии. Лидером по выработке золота считается Красноярский край. Ведущие регионы добычи железной руды — Белгородская, Кемеровская и Свердловская области, республика Карелия. Более 60% объема добычи железной руды дает Курская магнитная аномалия, — рассказывает Алексей Исаевич.
Характерным примером являются рудники Норильска, где в составе руды и никель, и платина, и другие металлы. Еще один представитель такого горного предприятия — нефтешахты Яреги, где под пластами нефтенасыщенного песчаника обнаружены залежи титана.
— Обычно нефть выкачивают из скважин с помощью добычных насосов. Но Ярегское месторождение уникально. Особенность его в том, что нефть в горных породах является высоковязкой. Можно сравнить ее со сливочным маслом. Поэтому добывать сырье в таком виде через скважину невозможно. Получают ее так называемым «термошахтным» способом. Для этого были спроектированы подземные выработки с добычными участками. В них бурятся скважины, по которым в нефтяной пласт закачивается перегретый пар. За счет этого находящаяся там нефть приобретает текучесть и затем по трубопроводу доставляется на поверхность, — объясняет Александр Николаев.
— По нефтяной скважине люди не спускаются, по ней осуществляется только доставка добытой нефти, точнее нефтесодержащей жидкости. В этом ее отличие от всех других выработок, по которым спускаются люди и техника. И если на поверхность нефть поступает благодаря наносным установкам, в шахте сырье переправляют при помощи конвейерного транспорта, вагонеток, скиповых установок и других горных машин. Производится выдача продукции, как говорят шахтеры, «на-гора», — отмечает Александр Николаев.
Метан — бесцветный газ без вкуса и запаха. Отравиться им невозможно, но для подземных работ очень опасен — легко воспламеняется даже при низких концентрациях. Когда еще не было современных приборов, горняки определяли утечку газа по отсутствию крыс в забоях, поведению канареек — птичек специально приносили с поверхности. Они обладают высокой чувствительностью к малейшим газовым примесям в воздухе, таким как метан и угарный газ, и могут погибнуть даже от их незначительного содержания. Поэтому, если птица умирала или начинала странно себя вести, шахтеры сразу покидали опасную зону.
— Метан присутствует далеко не на всех рудниках, но особенно много его в угольных шахтах. Из массива горных пород могут выделяться различные газы в том числе и ядовитые, такие как сернистый или сероводород. В настоящее время все горные предприятия оснащены современными приборами, способными зафиксировать выделение горючих и ядовитых газов. Некоторые автоматически отключают электрооборудование при фиксации опасных концентраций газа, — объясняет Алексей Исаевич.
Надежное проветривание рудников обеспечивают подземные участки вентиляции. Там трудятся и горные мастера вентиляции, и газомерщики. В последнее время все больше шахт и рудников используют автоматические системы управления проветриванием, работа их основана на показаниях датчиков расхода воздуха и состава атмосферы.
В прошлом не существовало других методов для обнаружения метана в шахтах. Газожог передвигался по выработкам с зажженным факелом или с шестом, к которому прикреплял лампу без защитной сетки. Чтобы избежать ожогов, он надевал овчинный тулуп, вывернутый наизнанку, меховую шапку и рукавицы, а также обильно поливал себя водой. Поэтому их еще называли «шубинами». Сегодня, к счастью, эта профессия себя полностью изжила. С наличием метана борются эффективным проветриванием.
Кстати, донбасские горняки верят, что в их шахтах живет дух Шубин. Он может помочь рабочим выбраться из-под завалов, но также способен сбить с пути и запутать. Предпочитает находиться в заброшенных шахтах, чтобы оставаться незамеченным. И доброжелателен к честным, трудолюбивым шахтерам, но жесток к угнетателям.
До 60-х годов прошлого века в горной промышленности существовала профессия табакотруса. Табакотрусы должны были следить за тем, чтобы работники не проносили с собой в шахты спички и табак — курение и открытый огонь могли стать причиной взрыва метана.
— И в наши дни открытый огонь, курение и даже просто пронос в шахту курительных принадлежностей строжайше запрещен. Даже на выработках, не опасных по газу. Шахтеры обязаны соблюдать правила безопасности. Считается, что каждый их пункт в горном деле написан кровью, — добавляет Алексей Исаевич. — Вообще, шахтеры — одни из самых суеверных рабочих. Это связано с опасностью их труда. Есть поверье, что смену перед выходными нельзя называть последней, только крайней. Примета, что в новой спецодежде спускаться под землю нежелательно — ее нужно сразу измазать. Раньше верили, что пускать девушек в шахту — к беде. Но сейчас женщины под землей спокойно работают на тех же участках вентиляции или в маркшейдерской службе.
На каждой шахте есть свой сленг, отражающий местные особенности. Например, обед называют «тормозком», лом — «карандашом», кувалду — «балдой», учеников — «ежиками». Где-то «банкой» зовут застолье с алкоголем, а в другом месте это самоспасатели — средства индивидуальной защиты органов дыхания, предоставляющие кислород, если дышать становится нечем.
Устойчивое проветривание горных выработок необходимо для исключения рисков скопления горючих и ядовитых примесей в рудничной атмосфере. Это обеспечивает безопасность выполнения работ, исключает вероятность отравления горнорабочих или взрыва. В связи с увеличением интенсивности добычи полезных ископаемых растет и необходимость усиления проветривания шахт. Для этого требуется подача больших объемов воздуха в шахты и рудники. Этому может препятствовать движение клетей и скипов, обеспечивающих транспортирование горной массы, людей и оборудования. Так образуется поршневой эффект, нарушающий устойчивое проветривание рудника. Ученые Пермского Политеха совместно со специалистами Горного института УрО РАН выявили недостатки существующих подходов к его учету и предложили новый. Это позволит разработать компенсирующие мероприятия для исключения негативного влияния поршневого эффекта и сделать вентиляцию шахт более надежной.
Статья опубликована в «Горном журнале» №11 за 2023 год. Исследование выполнено при финансовой поддержке Минобрнауки РФ в рамках государственного задания (проект № 122030100425-6).
Добыча полезных ископаемых в подземных шахтах осуществляется с помощью системы горных выработок – искусственных полостей для извлечения каменного угля, драгоценных металлов и т.д. На поверхности находится вентиляционная установка. Она подает воздух по шахтным стволам в подземное рабочее пространство, по которому перемещаются клети и скипы.
– Интенсивность добычи, как и площадь обрабатываемых участков месторождений, увеличивается с каждым годом. Чтобы не допустить скопление ядовитых газов и улучшить эффективность добычи ресурсов, необходимо организовать качественное проветривание всех рабочих зон рудника. Для этого на сегодня повышают скорость воздуха вплоть до предельного значения 15 м/с, – пояснил Артем Зайцев, профессор кафедры разработки месторождений полезных ископаемых ПНИПУ, зав. лабораторией развития горного производства Горного института УрО РАН, доктор технических наук.
При этом ужесточаются требования к типу и параметрам клетей. Обычно тип подъемного сосуда определяют из условия спуска в шахту всей смены за заданное время. И чтобы вовремя доставить персонал к подземным рабочим зонам, требуется использовать клети, перекрывающие существенную часть поперечного сечения шахтного ствола (более 30%). Скорость их движения также близка к предельному по Правилам безопасности значению 12м/с.
– Из-за всего этого повышается влияние поршневого эффекта, который представляет собой возмущение воздушного потока и формирует дополнительное аэродинамическое сопротивление. Оно создается сосудом во время спуска-подъема и может нарушать устойчивое проветривание горных выработок, – рассказал Михаил Семин, зав. лабораторией математического моделирования геотехнических процессов Горного института УрО РАН, доктор технических наук.
Существующие научные работы, изучающие эту проблему, не учитывают особенности формы клети и не рассматривают аэродинамическое влияние ее движения на главную вентиляционную установку.
Ученые Пермского Политеха и Горного института УрО РАН проанализировали воздействие поршневого эффекта от движения подъемного сосуда на рабочую точку главного вентилятора и выяснили, что современная методика оценки этого влияния занижает показатели прироста сопротивления вентиляционной сети. Это уменьшает точность расчетов и мешает установить необходимые компенсирующие меры по улучшению вентиляции в шахтах.
Исследователи разработали новую модель для описания течения воздуха в окрестности движущейся клети. Они провели численное моделирование воздушного распределения на участке шахтного ствола с движущимся подъемным сосудом.
В результате исследования получена зависимость перепада давления воздушного потока, проходящего через подъемный сосуд, от скоростей воздуха и клети, а также ее размеров. На основе этого создали общую методику расчета дополнительного аэродинамического сопротивления. Ее необходимо учитывать, чтобы задать параметры работы главной вентиляторной установки.
Созданная учеными ПНИПУ и УрО РАН модель поможет назначить компенсирующие мероприятия с учетом влияния аэродинамического сопротивления, и за счет этого уменьшить воздействие поршневого эффекта на проветривание шахт. Это поспособствует значительному снижению риска возникновения взрыва на производстве и влияния токсичных примесей на шахтеров.
Отец, работающий в шахте, договорился пойти с сыном на баскетбол после работы. Работал он до 5 часов, матч был назначен на 6, так что пришлось пойти так...
В моем прошлом посте я рассказал о своем хорошем опыте работы с заказчиком, и теперь расскажу пару слов об обратной ситуации. После успешной сдачи буровой установки, руководитель мастерской обратился ко мне с вопросом:
- А не хочешь ли ты, мил человек, поработать над действительно большим проектом?
Разумеется, я, окрыленный предыдущим успехом, согласился. Суть заказа была в том, что бы сделать макет шахтного погрузчика Caterpillae 1700G в масштабе 1:4. В ЧЕТВЕРТОМ масштабе, Карл!!! То есть модель должна была быть реально большой - больше 2,5 метров в длину.
Аппарат за работой.
Но самая мякотка заключалась в том, что на этот раз у меня не было никаких данных от заказчика, кроме пары схематичных рисунков с указанием общих размеров. То есть все исходники мне пришлось искать самостоятельно. Плюс ко всему из за сжатых сроков макет делал не только я, но и несколько других макетчиков. Я же выступал как проектировщик и "младший дирижер" этого отряда самоубийц. Подробнее о том, так такое происходит, и как распределяются роли в макетных мастерских - я написал в отдельной статье.
Но, аванс и ЦУ получены, и я приступаю к работе. Первым делом я, разумеется, внимательно изучил то, что мне дали заказчики ( которые, к слову, продавали эту самую технику где-то в районе Воркуты) и... ожидаемо остался немного разочарован.
Парам парам пам, пам! вот и все, что я получил от заказчиков.
То есть вы понимаете, да? сделать вот по этому чертежу хоть что-то вразумительное было весьма непросто, а уж в эти сроки... но я уже закусил удила и начал обзванивать строительные фирмы под Питером, что бы иметь возможность лично обмерить аппарат. ИИИИ.... ничего! ни у кого поблизости этого аппарата не было, а где был, имели локацию примерно за Полярным кругом, самое близкое. И я полез в интернет. После долгих мытаний я нашел -таки два интересных ресурса - первый - это продажа БУ строительной техники, где как раз продавался такой шахтный погрузчик, и оттуда я взял большинство фото.
Как оказалось, погрузчик был другой модицикации, но большая часть узлов на нем была той же, поэтому я спокойно ей пользовался.
Но это мне помогало не всегда, и впоследствии я набрел на сайт, где продавались.... ТАДАМ! делати от этого погрузчика. У там были еще и чертежи! жаль лишь, что часть деталей уже были готовы, иначе я сэкономил бы немало часов.
чертежи действительно хорошие.
Что мешало заказчикам поделиться со мной хотя бы адресом сайта - я не понимаю до сих пор. Уважаемые клиенты - не надо так. Пожалуйста, поймите - чем больше у макетчика данных, тем быстрее он сделает. Или тем детализированнее будет Ваша модель. Мы просим больше информации не для издевательств, поверьте!
Но, как бы то ни было, работа закипела. Мне приходилось непросто, поскольку нужно было проектировать не только "для себя", но и рассчитывать на то, что делать это будет совершенно посторонний человек. То есть делать макет так что бы "даже обезьяна собрала". Это не снобизм, поверьте! даже когда мы собираем пластиковую модель, где есть инструкция, пазики, ход сборки, иногда появляются спорные моменты. А уж в таком проекте их очень много.
вот примерно такой был размер у деталей.
Так как поргузчик был огромного размера, то в качестве основного материала было решено использовать ПВХ и FDM печать, в ином случае детали получались бы неподьемными либо по весу, либо по цене. Единственное, где в использовался полистирол - это кабина, которую делал я.
обратите внимание, что здесь я также использовал фаски на деталях.
А потом пришла пора окрашивать и собирать все воедино. Пришлось сделать достаточно мощные вставки, что бы модель не распалась под собственным весом. Но в итоге в се получилось. Отдельно хочется упомянуть окраску - я не знаю, что заставило заказчика потребовать именно золотой оттенок, но, на мой взгляд, получилось не слишком. Ну и общая особенность таких моделей - отсутствие затенения и следов эксплуатации ( хотя первое, в принципе, не так важно из-за масштаба.)
Да, тут есть еще и подсветка))
После этого проекта я отсыпался, наверное, не меньше недели, поскольку последние дни я дневал и ночевал в мастерской, занимаясь доводкой и доделкой.
Я создал сообщество, где буду рассказывать о работе в макетных мастерских, свое мнение о них, перспективах и сложностях работы макетчиком. Присоединяйтесь!
З.Ы. Автор не кусается, и будет рад комментариям и вопросам.
«Gangsta Mines» или же «Угле-парадайс»
- результат поездки в Карагандинскую область (мое первое видео снятое не в кабинете или фото/видео-студии) 😮💨
Надеюсь, процесс добычи угля шахтным методом станет для вас более понятным благодаря данному видео 🫡
Напомню, что в 7-м классе есть тема «Полезные ископаемые Казахстана», и обычно приходится показывать ученикам старые и некачественные фото из интернета. Но теперь есть множество фото и видео для объяснения этой темы ученикам 🥰
Если кто из коллег захочет взять это видео себе на урок - всегда пожалуйста, используйте во благо!
Спасибо Qarmet за возможность познакомиться с данным процессом вживую. Спасибо всем, кто был рядом: во время обсуждения поездки, во время инструктажа и подготовки, а также во время спуска в шахту. Причем это было в воскресенье, у некоторых людей был законный выходной, но они нашли время показать все и объяснить, безгранично благодарен вам!
И так, как видео получилось про «Угольную шахту», стоит ли делать отдельное видео про «Уголь»? Просто я привез с собой целый кусок угля в Алматы для такого случая 😂 напишите, нужно ли?
P.S. Кто дослушал песню / досмотрел видео до конца, понял, что след роликом будет «СТАЛЬ», хехе)) угадаете, под какой трек будет след видео?))
Раз пришли на пару по горному делу, а там в аудитории препод с каким-то мужиком разговаривает. Какие-то чертежи разложили на столе, рассматривают.
Пара началась - мужик свои талмуды собрал и умотал. Не скажу сейчас, какого он возраста был, потому что с наших студенческих лет он казался тогда довольно-таки совсем не молодым мужиком))) Впрочем, может быть он таким и был.
Я лично подумал, что это какой-то другой препод, и они что-то там обсуждали по своей работе.
А преподаватель нам говорит:
- Это мой студент. Курсовой проект готовит. Консультировался.
Я, честно говоря, офигел. Какой же он студент, если ему под сраку лет? А препод поясняет:
- Он заочно учится и работает главным механиком шахты.
И интересно нам стало, когда он выучится, то кем же он тогда будет работать? Объясняет:
- Главным механиком и будет.
Резонный вопрос: к чему тогда учиться? И вот интересный ответ:
- Он сейчас занимает не своё место, а когда выучится, то будет занимать своё.
Так вот что интересно: мужик, прежде чем главным механиком стать, наверняка, в участке под землёй не мало проработал.
Это пока он ещё до главного механика добрался, имея только техническое образование.
А сейчас есть куча молодёжи, которые свою вышку получили, но своё место так и не заняли.
Я не говорю про всех. Я уважаю молодёжь. Очень много есть целеустремлённых ребят. Но есть такие, которые сразу хотят главными быть и на низовую работу не согласны. Знаком.
А с другой стороны, сын моего знакомого после получения диплома устроился в строительный супермаркет работником торгового зала. Родители в шоке, вроде того, сколько же убивались с этой учёбой. А ему очень нравится и он не собирается работу менять.
Вот и получается: кому-то вышка и не нужна была, а он получил диплом, да потом забил.
А кто-то думает, что его из-за этого диплома теперь на руках должны носить. Да оно чёт так не идёт.
Точно не скажем, но в нашем проекте с этим можно справиться буквально за минуту одной левой!
