Раз уж Вы попали на эту страничку, то неплохо бы побывать и здесь:

[ Гл. страница сайта ] [ Логическая история цивилизации на Земле ]

Технология гидродобычи угля

 

Развитие и прекращение технологии

подземной гидродобычи угля

 

Введение

 

В 1935 или в 1936 году молодой выпускник горного института Владимир Семенович (все, каких я знал евреев, были или Семены, или Семеновичи) Мучник вышел из его стен с идеей разрушения угля струей воды и транспортировки его этой же водой. Уголь, находящийся в естественном залегании в подземном пласте, как правило, является довольно хрупким веществом, рассеченным множест­вом микроскопических трещин. Поэтому размыть пласт в некоторых случаях при достаточном напоре воды можно и струей из пожарного брандспойта. Встречается, конечно, и очень крепкий уголь, поддающийся только взрывчатке или твердосплавным «зубкам» горного комбайна. Комбайнов в то время, правда, и не было.

Уголь легок, он всего на 30 процентов тяжелее воды, тогда как вмещающие его горные породы тяжелее воды в 2,5-3 раза. Этот факт подсказал молодому инженеру возможность транспортирования его потоком воды, как это происходит с перемещением песка и гравия в руслах рек. Возникает необходимость выдавать (поднимать) эту смесь воды с углем из шахты на поверхность. Но с конца прошлого века в морских портах и на речных фарватерах работали землесосы на дноуглубительных работах и драги по добыче золота из россыпных месторождений, всасывающие тысячи тонн песка и гальки со дна водоема и перемещавшие этот грунт по трубам на несколько километров.

В общем,  на поверхностных работах, связанных со строительством каналов, перемещением больших масс грунтов при строительстве намывных сооружений, дамб, плотин, намывных островов и т.д., гидромеханизация применялась уже достаточно широко. Пески, гравий, глины, суглинки и супеси размывались струей воды из так называемого гидромонитора, довольно примитивного сооружения, напоминающего самолетную турель для пулемета, на которую вместо пулемета устанавливалось брандспойт и струей можно было управлять, размывая грунт. Грунт с водой самотеком стекался в наиболее низкое место рельефа в специально вырытую большую яму, над которой устанавливался землесос, всасывающий эту пульпу и транспортирующий ее по трубам на несколько километров, туда куда нужно.  Там пульпа выливалась в земляную чашу, специально сформированную для этого, твердые частицы осаждались в неподвижной стоячей воде, а вода откачивалась насосом из карты. Чаша заполнялась твердыми частицами, борта ее наращивали сухим грунтом с помощью автомобильных самосвалов, и процесс заполнения продолжался. Вырастала плотина, остров, дамба и т.д.  В определенных условиях такая технология давала существенный экономический эффект по сравнению с использованием экскаваторов, специально построенных автодорог и автосамосвалов.

Вот такую технологию и решил использовать молодой вновь испеченный инженер Мучник для подземной добычи угля, который, собственно говоря, видел шахту только на институтских картинках. Я не даром говорю молодой. Поработай он хотя бы год на двух-трех шахтах, он никогда бы не принялся осуществлять эту свою идею. Недаром, дореволюционный, многоуважаемый всеми горняками, профессор Борис Иванович Бокий свою книгу назвал не «Горное дело», как это принято сегодня, а «Горное искусство». Ибо горное давление – это действительно искусство, а не инженерное дело, которое поддается строгому и однозначному расчету. Ничего в горном давлении нельзя рассчитать заранее как, например, в самолете. Ибо в горном деле все параметры, которые можно вогнать в какую-нибудь формулу могут изменяться, например, от единицы до ста и даже до тысячи, а какую величину надо взять из этого гигантского набора для данных конкретных условий знает только Бог. Статистика для определения этих величин должна быть и найдена, но только для каждого пласта из тысяч пластов, а для каждого из пластов на протяжении только нескольких десятков метров его. Для остальных десятков метров из их тысяч и тысяч статистические данные будут совершенно другими. Сколько-нибудь разумной классификации и группировке вся эта гигантская статистика  вообще не поддается. Горняки попытались, было посчитать горное давление методом подсчета гидростатического давления. То есть взяли вес породы над горной выработкой до поверхности и сказали, что надо удержать этот вес стойками, подпирающими кровлю в выработке. Но получилась такая величина, что все ахнули, никакая стойка не выдержит такой вес. Например, выработка шириной три метра на глубине 500 метров должна испытывать давление на каждый метр своей длины в 500 х 3 х 2,5 = 3750 тонн. Но при таком раскладе шахты строить вообще невозможно, их раздавит. Но шахты были еще в те времена, когда считать вообще ничего не умели. Оказывается, на выработку давит не вся толща, а только, так называемый, «свод естественного равновесия (обрушения). Более наглядно это выглядит так. Какая-то полость внутри земли. Потолок ее растрескивается и маленькими кусками падает в выработку. Образуется купол. Он напоминает  подкову. На каком-то этапе обрушение прекращается. Отслоившиеся куски заклиниваются по периметру подковы и начинают удерживать друг друга от падения в выработку. Наступило естественное равновесие. Но величина, размер этой подковы никому заранее не известен и сколько таких подков будет, столько будет и их размеров. А потому неизвестен вес породы, содержащийся в подкове. Потому неизвестно какой несущей способности должна быть крепь. Подобрать ее не инженерный расчет, а искусство, приобретаемое опытом с участием головы. Но бывают полости в земле, которые не требуют вообще крепления, например пещеры, а стоят, не обрушаясь столетиями. Значит, породы в этом месте крепки и крепость их не теряется. В угольных шахтах есть породы, которые очень крепки, но стоит кусок такой породы выдать на поверхность, на солнце и воздух, как этот кусок через несколько дней самопроизвольно разваливается, и от него остается кучка зерен наподобие семечек подсолнуха. На этом примере я хотел только показать, как важно, прежде чем «изобретать» технологию, узнать поближе и, желательно, подольше, что собой представляет шахта.

Как Мучнику удалось провести производственный эксперимент своей новой технологии в Донбассе доподлинно неизвестно. Наверное, помогли складывающиеся в стране обстоятельства. Идет 1939 год. Только что перестреляли царских спецов горного дела из, так называемой, контрреволюционной Промпартии. Остальные присмирели, держали нос по ветру, ни с кем из люмпенов-партийцев не спорили. И тут вдруг является молодой инженер, уже советской подготовки и предлагает безграмотным партийцам в несколько раз повысить производительность труда шахтеров, облегчить их труд. В это время гремит шахтер Стаханов, выполнивший за смену не то 13, не то 14 норм забойщика, что в принципе невозможно. Всесоюзно известные Паша Ангелина рассекает на своем «Фордзоне» колхозные поля, девочка Мамлакат в далеком Узбекистане вместо того, чтобы ходить в школу, собирает ударными темпами хлопок. На подходе неуч Лысенко, скрещивающий дуб с ясенем, «закрывший» кибернетику с генетикой. Какой дурак из «царских» спецов будет  доказывать абсурдность «новой» технологии добычи угля, обещающей переворот в социалистическом горном деле? В общем, помогли ему с выбором наиболее благоприятных горно-геологических условий, позволивших получить от новой технологии ожидаемый партийцами эффект и сами вроде бы стали из-за этого «ближе к социализму». Но тут началась война, и горный инженер Мучник вместо фронта оказался в Кузбассе. Пять лет шахты Донбасса стояли затопленные, никому не было дела до новой «многообещающей» технологии. После войны о новой технологии квалифицированные инженеры не хотели слышать. Но не таков был Мучник, он как Ленин сказал: «Мы пойдем другим путем» и через каких-то знакомых знакомых жены Кагановича (кто не помнит, это соратник Ленина и друг Сталина, член Политбюро тогда еще ЦК ВКП (б), будущего ЦК КПСС) добрался до самого Кагановича и расписал ему лично, как будет хорошо поднимать из руин шахты по новой технологии, фантастически дешевой и безопасной для гегемонов. Каганович, конечно, ничего не понимал в горном деле, однако ему понравилась горячность и настырность молодого брата по крови, и он где-то к месту произнес несколько фраз о том, что старые ретрограды не дают молодым совершенствовать технологии и так мы «недалеко уйдем», а страна в разрухе и угля очень не хватает, притом дешевого.

Как тут все закрутилось. Вышло постановление правительства, создали институт ВНИИгидроуголь, расписали все на десятилетия вперед.  «Ретрограды» замолкли и даже засуетились, как это бывает в таких случаях и поныне. Так приходят к признанию различные Лысенки и начинают всем воротить, запрещать, выдвигать, останавливать и продвигать, черт знает, что. Знающие люди затыкаются, исполняют «предначертания партии и правительства» и только исподтишка пытаются не доводить вздорную идею до очень уж широкого применения, вслух же «одобряя и рекомендуя». Шахты Донбасса глубокие, а у новой технологии еще не были созданы средства для гидроподъема угольной пульпы с глубины более 80 метров. Поэтому новая технология переместилась из Донбасса в Кузбасс, где глубина шахт в начале 60-х годов не превышала в среднем 200 метров.

Мучник, несомненно, обладал даром выдающегося проповедника. Он окружил себя группой евреев, лет на десять его младших, заглядывавших ему в рот, очень шумных, настырных, стремящихся «пробиться в люди» хоть на чем, главное пробиться, но не обладающих обширными познаниями для этого. Дым стоял коромыслом, во всех государственных инстанциях сновали молодые ходоки, размахивая постановлением правительства, просили, требовали, заискивали, намекали на связи в потолке и даже угрожали кремлевской карой. ВНИИгидроуголь поместили на квартиру в здании КузНИУИ в городе Прокопьевске. В Новокузнецке (в те времена Сталинск) быстренько построили уютное трехэтажное здание в стиле сталинский ампир в тихом, чистеньком райончике, окружили его несколькими жилыми домами такого же типа, возвели экспериментальную базу. И работа закипела. Кипеть ей надо было, потому что технологии, собственно говоря, никакой не было. Была просто идея, под которую все это соорудили. В те времена в широком масштабе осуществлялся сталинский план преобразования природы, поэтому удивляться было нечему. Донбасс тоже не пожелал оставаться без дармовых госсредств, сыпавшихся на технологию гидродобычи, и создал УкрНИИгидроуголь с ансамблем жилых домов и производственно-технической базой. Предстояло решить кучу проблем, большинство из которых так и не были решены, да и не могли быть решены, так как решение одной проблемы усугубляло другую. Возникли внутренние противоречия. Отрывок из истории моего студенчества.

Нельзя не остановиться еще на одном нашем преподавателе, основоположнике новой горной технологии, которой мы, собственно, и обучались на единственной такого рода кафедре в стране. Технология гидродобычи угля – это когда уголь отбивается от забоя струей воды высокого давления как из пожарного брандспойта. Этой же водой смывается, и смесь воды и угля течет к стволу по системе горных выработок, специально пройденных немного (3.5 градуса) наклонно, к стволу шахты, в зумпф. Откуда уголь фекальными насосами выкачивается по трубам на поверхность, где отделяется от воды, и последняя вновь направляется насосами в шахту для отбойки и транспортировки. Остальное, как в обычной угольной шахте. Технологию эту автор, еврей Владимир Семенович Мучник, разработал, когда меня еще не было на свете, и вот теперь она набирала обороты. О технологии как-нибудь в другой раз, об ее авторе надо сейчас доложить, как я его в те времена воспринимал. Это был бог, который без всякого расписания вдруг являлся к нам и прочитывал лекцию, как Бог Моисею на горе Синай. Затем пропадал на совершенно неопределенное время и вдруг совершенно неожиданно являлся нам вновь. Дел у него, как у всякого земного бога, было невпроворот. За все пять лет, явился он к нам не больше трех раз, хотя числился профессором нашей кафедры. И только много лет спустя, уже после того, как он умер, а мне не удалось вместе с другим апологетом этой новой технологии полу-евреем  Александром Егоровичем Гонтовым отстоять перед ЦК КПСС ее дальнейшее триумфальное шествие на просторах нашей Родины, я понял какой артист пропал для сцены в лице В.С. Мучника. Держался он как бог в среде своих ангелов, говорил горячо и непререкаемо, но не больше трех-четырех фраз подряд. Затем замолкал на полуслове, показывал нам как он «уходит в себя», присаживался к столу и на обрывке бумажки что-то записывал и клал это в свой карман. Мы окаменевали. Потом он «внезапно вспоминал» про нас, говорил еще несколько фраз, совсем не связанных с ранее сказанными  и «снова внезапно уходил в себя» и т.д. Конспектов за ним, даже самые поднаторевшие стенографисты, успевавшие любую скороговорку оставить потомкам, за ним ничего не записали. Собственно этого и не требовалось, так как этот его курс автоматически отразился в наших зачетках через старосту курса, куда-то с ними сходившего. Институт ВНИИгидроуголь, которым он руководил, славился горением высшего руководящего персонала на работе. Все основные начальники института работали почти как при Иосифе Виссарионовиче, т.е. с 9 утра, как положено, и до 10 – 12 ночи, когда уходил с работы директор. Только много лет спустя, его сотрудники узнали, что их любимый директор, уходя на обед, домой и, пообедав, ложился спать, просыпался и приходил опять на работу к концу рабочего дня. Все думали, что он вернулся с какого-то совещания-собрания-заседания, и не могли оставить его одного с грудой нерешенных еще проблем гидродобычи угля. Сей Моисей развернул пропаганду и агитацию так, что Польша, Китай, Япония построили тоже по одной гидрошахте, но вскоре их закрыли – нерентабельно. В СССР построили штук десять гидрошахт. По-моему одна из них и сегодня работает, так как к ней нет железной дороги и уголь с нее можно качать только по трубе на 10 километров, что в сегодняшних ценах составляет половину всей себестоимости добычи. Но другого выхода нет.

 

Неразрешимость проблемы гидроподьема

 

Гидроподъем из глубоких шахт, самое больное место для новой технологии. Дело в том, что углесос – это несколько модернизированный центробежный землесос, который широко применяется с конца прошлого века при дноуглубительных работах в морях и фарватеров в реках, или фекальный центробежный насос для перекачки канализационных стоков в крупных равнинных городах до отстойников. Эти насосы от обычных водяных отличаются большими зазорами между лопатками ротора, чтобы не застревали крупные куски перекачиваемого грунта или фекалий. Но чем меньше расстояние между лопатками, тем выше КПД насоса. Все, наверное, видели в кино или по телевизору турбины гидроэлектростанций, или хотя бы турбины двигателя самолета. Там сотни лопаток часты как расческа. Землесосам, фекальным насосам и нашим углесосам пришлось жертвовать частотой лопаток, чтобы они могли качать крупные частицы, в среднем до 100 – 150 сантиметров и, соответственно, жертвовать,  коэффициентом,  полезного действия (КПД), который снижался из-за этого с 85 до 70 процентов. Вторая проблема – износ лопаток. Для турбины – это чистота пара или воды, чтобы не было загрязняющих частиц, пыли и т.п. и чистота обработки лопаток, они должны быть как зеркало, очень гладкими и из очень дорогостоящих и износостойких материалов. Турбины работают на электростанциях десятки лет, правда, лопатки время от времени меняют. Тогда турбина может развивать очень высокие обороты. На самолете турбины работают строго ограниченное время, а потом выбрасываются, жизнь дороже. Обороты тоже гигантские, тысячи в минуту.

Но землесосы – то предназначены качать всякую грязь, поэтому в них число оборотов ротора в минуту не превышает 750, а от оборотов зависит напор землесоса, или высота, на которую он может выкачать галечно – водо – песчаную смесь, 60 – 80 метров – это максимум. Но для углесоса это мало. Чем больше, тем лучше. Ведь шахт с глубиной добычи меньше двухсот метров практически нет. Тогда «вышли из положения» совсем идиотским способом. Сделали машину двухступенчатой, т.е. на одном валу два лопаточных колеса и грязь из одного колеса сразу попадает на другое и только потом выбрасывается в трубу. Но и этого мало, увеличили в два раза обороты вала, с 750 до 1500.  Все, оттаскивай. Первые углесосы могли поднимать пульпу с глубины в 200 метров, после 15 лет изнурительных «исканий», которые и исканиями не назовешь, так как перли против природы, удалось достичь 250 метров на новой машине. Через неделю она уже не давала и 210 метров. Ротор первых образцов машины работал всего 150 часов, после пятнадцати-двадцати лет неустанных поисков удалось достичь 350 часов при КПД всего 0,6 у нового и 0,5 после месячной  работы.  Лопатки снашивались до вала, а в корпусе образовывались дыры. А вся машина весит 6 тонн, а двигатель к ней – 10 тонн, а мощность его 1600 кВт. Сальники приходилось набивать на машине три раза за 8 часов работы, около каждой машины всегда лежал новый ротор, а чтобы корпуса не менять как перчатки, сделали так называемые протекторы, которые меняли вместе с ротором, не трогая корпуса с фундамента. На одну работающую машину, рядом с ней на фундаментах стояло еще две машины: одна всегда в «плановом» ремонте, другая как резервная. Но зачастую случалось, что две машины ломались разом, а третья была сломана по «плану», а производительность каждой 900 кубометров в час, а «в пути» на самотеке находилось 2000-3000 кубометров пульпы, и вся она через час прибывала в камеру, где стоял углесос, и на углесос можно было посмотреть только в водолазном скафандре, ибо над ним было 10 метров воды и она все прибывала. Собственный приток шахтной воды, не считая технологической воды, составляет в среднем 250 – 500 кубометров в час, иногда до 1000, а все углесосы затопило. Такие случаи бывали по 2-3 раза в год, потом, правда, реже.

При гидроподъеме с глубины шестисот метров, надо применить три последовательно соединенных углесоса, когда один подает в другой, а он – в третий. При этом нельзя их располагать в одной нижней точке, а надо рассредоточить их через 200 метров по высоте и для каждого построить под землей камеру, соизмеримую по величине с вестибюлем станции метро, даже немного выше по высоте. И это не на двадцати-тридцати, а на шестистах метрах глубины, где горное давление в двадцать пять раз выше, чем в московском метро. Корпус углесоса рассчитан на свое давление, т.е. на 25 атмосфер. Если три штуки соединить последовательно, то на выходе последнего углесоса будет не менее 60 атмосфер. Разумеется, что он сразу же разорвется как очень большая граната.

Можно, конечно, измельчить уголь в пыль и применить обычный, давно разработанный секционный центробежный насос, например, как говорилось выше, питательный насос паровых котлов электростанций. Абразивно-кавитационный износ такого насоса, конечно, будет гигантский, но решать надо будет только проблему износа, что в принципе достижимо, хотя и дорого. Но никому не нужен пылевидный уголь, он стоит в три раза дешевле. Энергетический уголь очень широко применяется в малых котельных на мелких предприятиях, в колхозах при, так называемом, слоевом сжигании на колосниковых решетках при крупности фракций более 25 мм – сортовой уголь. Он в вечном дефиците и стоит значительно дороже, чем, например, фракция 0 – 6 мм (шлам). В паровых котлах крупных электростанций энергетический уголь давно сжигается в виде угольной пыли фракции 0 – 0,2 мм, распыляемый в топке из форсунок. Электростанции имеют специальный цех помола угля. Но угольные мельницы могут размалывать только сухой уголь. Даже чуть влажный уголь налипает в размольно-классификационном оборудовании и это большая и трудно устранимая беда.

Само обезвоживание мелкого угля, то есть извлечение его из пульпы – практически неразрешимая проблема, во всяком случае, очень дорогая и ненадежная. Уголь с размером зерен меньше 0,06 мм, самый эффективный для форсуночного сжигания, вообще не обезвоживается механическим способом в центрифугах и фильтрах, его можно довести в них только до консистенции густого киселя. Каждую крупинку угля обволакивает водяная пленка, которую удалить можно только термической сушкой. Но термической сушкой можно высушить уголь только с низким содержанием, так называемых, летучих веществ (антрациты, тощие угли, крайне редкие в природе). Большинство же энергетических углей (уголь вроде бы не склоняется и применяется только в единственном числе, но горняки имеют в виду марки угля, называя их угли) содержат летучих веществ от 25 до 40 процентов.  В трубах-сушилках или в барабанных сушилках температура достигает 600-800 градусов, только тогда процесс может быть осуществлен индустриальным поточным методом в больших объемах, не в духовке же сушить миллионы тонн? Но при этой температуре летучие вещества, в основном нефтеподобные битумы, смесь из нескольких десятков химических веществ – углеводородов, испаряются и взрываются. Такие угли можно сушить только на солнышке.

Отвлечемся на боковую ветвь проблемы, которую пытались использовать мучниковцы (от Мучник). Так складывается жизнь на Земле, что в большинстве крупных стран мира залежи угля сосредоточены не там, где его жгут. В США, например, основные угольные запасы страны, сосредоточены в штате Вайоминг, но там мало развита индустрия и уголь везут на юг и на запад. В СССР основные запасы угля залегают за Уралом, в западной и восточной Сибири, Казахстане, а использовать его нужно в европейской части страны. При этом после всемирного энергетического кризиса начала восьмидесятых, все были напуганы катастрофическим сокращением разведанных запасов нефти. Появились апокалиптические прогнозы, что нефти хватит всего на несколько десятков лет. Только нефть Западной Сибири и шельфа мирового океана, открытые к этому времени, несколько снизили мрачные ожидания.

Ученые и экономисты рассматривают три варианта перемещения на большие расстояния энергоресурсов. Сверхжелезнодорожная магистраль с шириной колеи 3 метра и емкостью вагона 300-500 тонн, прямая как стрела и минующая все станции и населенные пункты. Сжигание угля на месте его добычи, выработка электроэнергии и передача ее за Урал сверхмощными и сверхвысоковольтными линиями электропередачи. Размол угля до зерен менее 200 микрон  (0,2 мм или 200 микрометров), смешивание его с водой и «мылом» в пропорции 1:1, транспортирование этой пасты как по нефтепроводу и сжигание в топках зауральских электростанций без обезвоживания. Такую пасту попробовали сжигать в Германии, США и СССР – в принципе, горит.

Американцы построили опытный трубопровод в штате Огайо, с обезвоживанием после гидротранспорта, получилось дешевле железнодорожного транспорта, потому что трубопровод был прямой, а железная дорога была в обход гор – длиннее. Несколько лет эта система эксплуатировалась, пока железнодорожным компаниям это не надоело (отбивают клиентов) и они не снизили железнодорожный тариф на этом участке. Невыгодный из-за этого гидроуглепровод закрыли. Другой  гидроуглепровод американцы построили в пустыню Невада одноименного штата (Блек Меса) также с обезвоживанием угля. Не обезвоживающиеся механическим путем фракции (желе) для пустыни не были проблемой, но тут вмешались экологи, финансируемые железнодорожниками. Самой железной дороги в эту точку пустыни вообще не было. А следом за этим оказалось, что нефти на земле еще много, надо только лучше искать. Соединенные штаты, запроектировавшие к этому времени пять или семь гидроуглепроводов длиной от 2,5 до 5 тыс.  километров и производительностью от 25 до 50 млн. тонн в год каждый, отыграли назад – ложная тревога.

Страна Советов, как всегда, чуть отставала. Поэтому, когда американцы свои гидроуглепроводы  закрывали, мы только-только готовились сдать в эксплуатацию первую очередь опытно-промышленного гидроуглепровода «Белово-Новосибирск» длиной 250 километров и производительностью 600 тыс. тонн в год для сжигания в необезвоженном виде на ТЭЦ-5. Тут опять требуется отступление.

Начинались 90-е годы, а мы гидродобычу оставили в 70-х. Сталин давно помер, Каганович был жив еще, но не у власти, а давно всеми забытый, на пенсии. Последователи Мучника, труженики ВНИИгидроугля, старались всеми силами примазаться к проектам гидроуглепроводов, создали свою не столько научную, сколько «толкаческую» школу, которая много трезвонила, но научных основ так и не создала, пользовалась исследованиями специалистов-энтузиастов (проф. Трайнис из Института обогащения твердых топлив, проф. Офенгенден из института гидромеханизации строительных работ и т.д.). Кто-то опять прорвался к какому-то члену Политбюро ЦК КПСС, разъяснил старичку как мы отстаем от американцев в этом вопросе, и было опять какое-то решение на высшем уровне. ВНИИгидроуголь назначили генеральным проектировщиком опытно-промышленного гидроуглепровода Белово-Новосибирск.

Но тут опять вмешалось Политбюро, вернее детки его членов. Все детки и внучата членов и кандидатов в эти члены, начиная с сыночка Хрущева Сергея, пристраивались в военно-промышленный комплекс,  во внешнюю торговлю (сыночек Брежнева) или, в крайнем случае, в окружавшие их плотным кольцом элитные по зарплате научные институты. Разумеется, среди них умных людей было не больше, чем среди прочего народонаселения Страны Советов. Сыночек председателя Госплана СССР Байбакова тоже там был. Но Рейган со своим астрономическим военным бюджетом на протяжении 8 лет (около 300 миллиардов долларов в год, а у нас сегодня для всей России весь бюджет составляет всего 20 миллиардов) вконец загнал  экономику и военно-промышленный комплекс Страны Победившего Социализма, до того, что там начали немного считать деньги и освобождаться от бездарей из семей различных «членов». Среди прочих под эту гребенку попал и сын Байбакова со товарищи. Папа немного поразмыслил и тут же создал для любимого сыночка институт «Транспрогресс». Во вновь испеченном институте почитали книжки и выяснили, что несколько групп энтузиастов, фактически на общественных началах, разработали несколько схем нетрадиционного транспорта:

пневмотранспорт сыпучих измельченных грузов в трубе с помощью сжатого воздуха, известный собственно с прошлого века как пневмопочта;

пневмотранспорт любых грузов в тележках на колесиках, движущихся по тубе (система Лоо в Грузии);

пневмотранспорт бытовых отходов по трубам в измельченном виде;

и, наконец, гидротранспорт тонко измельченных угля, рудных концентратов, стройматериалов.

Институт «Транспрогресс» все эти идеи забрал под свое крыло и принялся неспешно их обдумывать, насколько хватало посредственных мозгов. Не знаю наверное, но по-моему, решение о проектировании гидроуглепровода Белово-Новосибирск непосредственно связано с этим институтом «Транспрогресс». Тем более что из этого института вскоре выделили институт, занимающийся только гидротранспортом угля на большие расстояния – всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт «ВНИПИгидроуглепровод», предоставив ему колоссальные материально-технические ресурсы (многие легковые автомобили со специальным гаражом в центре Москвы, тогда как обычный институт имел не более трех автомобилей для директора и его замов, характеризуют «спецснабжение»). В новом институте сконцентрировались самые-самые, а «маму» его оставили умирать, что она  вскоре и сделала, что-то о ней не слышно.

Новый институт, прежде всего, разделил обязанности: ВНИИгидроуглю, как генеральному проектировщику, оставили обязанность лазить по горам и полям – делать изыскания в Кузбассе, потом рисовать картинки, а себе оставили «общее руководство» в Москве. Вскоре обнаружилось, что ничего мы сами запроектировать не в состоянии, хотя это и не так. Специалистов в стране по этим вопросам была куча. «Родовитые» мальчишки из ВНИПИгидроуглепровод собрали знаменитых, маститых стариков-профессоров, знатоков предмета, и одним просто нахамили, другим  продемонстрировали открытое пренебрежение, третьим устроили другие неприятности. Вскоре корифеи сами отказались сотрудничать с этим институтом. Мой официальный рецензент при защите мной диссертации Виулен Владимирович Трайнис, чьими формулами пользуются во всех случаях расчета гидротранспорта на всех гидрошахтах, сам рассказывал мне об этом.

Освободившись от знатоков дела, молодые, да ранние, заявили, что в СССР нет специалистов для проектирования таких систем и надо обратиться на Запад. А надо сказать, что в те годы побывать за рубежом, вообще, было равнозначно избранию в Госдуму сегодня, а бесплатно побывать и многократно – это равно, наверное, избранию в президенты или назначению в березовские. Элита ВНИПИгидроуглепровода (директор еврей Олофинский) сначала объездила весь мир для того, чтобы установить, кто же может проектировать такие системы. Потом остановились на Италии, на проектно-исследовательской фирме «Снампроджетти», дочерней компании фирмы «СНАМ», продающей газ Газпрома в Италии, в свою очередь, входящую в концерн «ЭНИ», монополист бензозаправок и мотелей «Аджип». Италия, разумеется, очень хорошая страна для «научно-технического» туризма.

«Туристы» препоручили «Снампроджетти» все: и проектирование, и заказы оборудования, там, где они захотят, и разработку технологии. Сами туда ездили, как кремлевские сидельцы на «экскурсии» на наши заводы и колхозы произносить предвыборные речи. Мало того, они начали зарабатывать на своих бредовых идеях. Вот как это происходило. Только один пример, а я их могу привести с десяток, не менее. Группа высокопоставленных работников Министерства угольной промышленности СССР (в частности еврей Борис Яковлевич Экбер, в технологии гидродобычи очень заметный человек, я на нем еще остановлюсь позднее) и института ВНИПигидроуглепровод (еврей Олофинский со товарищи) «изобретают» задвижку (клапан) для трубопровода "Белово-Новосибирск" и получают на нее авторское свидетельство. А в те времена авторское вознаграждение выплачивалось только в том случае, если изобретение «внедрено в производство». Если оно внедрено еще и за рубежом, то выплачивалось дополнительное вознаграждение в валюте или ее суррогате для сети магазинов «Березка», валютных  чеках. Поэтому гонцы из Страны Советов «рекомендовали» «Снампроджетти» запроектировать и заказать такие задвижки.  «Снампроджетти  пыталось их заказать, хотя и видело их техническую абсурдность, в фирме «Петролвелвз» («Нефтяные клапаны» в переводе), в очень солидной фирме. «Петролвелвз» наотрез отказалась их изготавливать, так как берегла свою репутацию, ведь она ставит на своей продукции свое имя. Гонцы настаивали, вплоть до отказа сотрудничать со «Снампроджетти».  «Снампроджетти» с ног сбилась в поисках более сговорчивых изготовителей, но тщетно. Пошли на компромисс. Заказали изготовителю буровых насосов, канадской фирме «Ингерсол Ренд», изготовление главных насосов трубопровода, а в «нагрузку» за этот заказ поручили изготовление и злополучных задвижек. С заказами у «Ингерсол Ренд» в то время было плохо, пришлось смириться. Об этом случае мне лично рассказал главный инженер фирмы «Петролвелвз», сын хозяина фирмы (забыл его фамилию) и потом подтвердил руководитель «нашего проекта» в «Снампроджетти» сеньор Тарси. Чему тут удивляться, когда наши торговые «представители» за видеомагнитофон и набор джинсов «не замечали, что им продают зеленые бананы по цене свежей парниковой земляники». Но мы отвлеклись.

Научная мысль, конечно, не остановилась на применении центробежных машин на гидроподъеме крупнокусковой пульпы из гидрошахт. Были разработаны и доведены до промышленного применения в глубоких гидрошахтах Донбасса несколько идей, позволяющих не пропускать через собственно насос крупного угля. Это, так называемые, питатели или загрузочно-обменные аппараты. Насос качает грязную, конечно, воду и от этого сильно изнашивается, но уголь больше миллиметра загружается непосредственно в трубу под давлением, после насоса. Поэтому высоконапорный насос может быть сконструирован, не против физического смысла процесса. Напомним, что сразу за насосом, в шахте глубиной 800 метров, давление в трубе будет не меньше, а больше 80 атмосфер (8 мегапаскалей для любителей системы СИ), так как часть давления уйдет на преодоление сопротивления движению турбулентного потока пульпы в трубопроводе. Конструкций аппаратов, загоняющих куски в трубу под давлением, было выдумано несколько сотен, даже, наверное, тысяч, так как была издана даже книга, полностью состоящая из рисунков таких принципиальных схем, напоминающих конструкции «перпетуум-мобиле» – вечного двигателя, я ее не досмотрел до конца, утомился. Три из них попробовали на практике с таким же успехом, как и модели вечных двигателей. Я на их описании останавливаться не хочу, так как они еще абсурднее, чем центробежные углесосы.

Только одна эта, описанная проблема, должна была остановить "внедрителей" новой технологии, но куда там. Можно было вообще отказаться от гидроподъема из шахт, а обезводить уголь около ствола и выдать его потом традиционным способом – в скипах по стволу в «сухом» виде. Но автор Мучник заявил раз и навсегда, что разработанная им технология «однооперационна», то есть отбил уголь водой, она же его принесла прямо потребителю. Он за несколько десятков лет согласился только на то, что стал называть ее «малооперационной», когда ему все-таки оппоненты подсчитали операции добычи и транспортирования угля по «его способу». Переть против очевидного – довольно типичная черта, если не всех евреев, то советских евреев – точно.

 

Противоречие между размерами шахтного поля и возможностью осуществления

дешевой гидродобычи угля

 

Начну с того, зачем вместо одной шахты при гидродобыче надо строить четыре? Чтобы уголь с водой (пульпа, гидросмесь) тек по стальным желобам, надо было горные выработки проходить с наклоном не менее 3, 5 градусов к горизонту при относительно незасоренном породой угле (зольность до 15-20%). При зольности более высокой этот угол увеличивали до 4,5 градусов. Из-за этого горная выработка на каждых ста метрах своей протяженности поднимется над первоначальным уровнем (как говорят маркшейдеры и геодезисты по отметке «Z») в среднем на 7 метров, на километр – на 70 метров, на два – на 140 метров и т.д.   

Наглядно это можно представить так. Несколько тетрадок разной толщины поместить между томами разной толщины. Тетради – угольные пласты, тома – межпластовые толщи пустой породы, все вместе – угленосная свита. Эту «свиту» можно расположить по-разному. Горизонтально, наклонно и даже  – вертикально, а потом положить в выбранном положении и присыпать глиной, песком и т.д. – это будут молодые, так называемые, третичные и четвертичные отложения (наносы), скрывающие месторождение от всех, кроме геологов, разумеется. Так вот, например, свита пластов угля простиралась на 15 километров, а пласт от пласта отделяло от 40 до 100 метров. От поверхности до пластов было 150-200 метров, далее пласты распространялись в глубину до километра и глубже. Пласты залегали под углом 40-50 градусов к горизонту. Это я описываю первый гидрорудник Донбасса, Яновский гидрорудник недалеко от города Красный луч, который состоял из четырех шахт вместо одной шахты при обычной технологии добычи угля.

Сотни лет горняки вскрывали такое месторождение несколькими вертикальными стволами в центре месторождения, затем от ствола вскрывали горизонтальной  (уклон 0,1 -0,2  градуса,  т.е. в 20-40  раз меньшим, чем при гидродобыче, только для стока воды к стволу)  выработкой – квершлагом, пересекая все пласты на глубине ствола, а затем из квершлага проходили в обе стороны по каждому из пластов штреки до границы месторождения, и обратным ходом, от конца штреков – к стволу, извлекали из пластов уголь. Стволы, как правило, проходили не на всю глубину месторождения сразу, а разрабатывали его слоями, т.е. проходили стволы, чтобы «захватить» слой от ста до двухсот метров. Затем, после отработки первого слоя стволы углубляли или проходили новые стволы, и все повторялось. Если такую схему осуществить при гидродобыче, то длина штреков в данном случае будет 7,5 километра, а подъем их к горизонту составит  7,5 х 70 = 525 метров. Средняя же высота слоя – этажа составляет 150 метров. Расчет (150 : 70 = 2,14) показывает, что через два с небольшим километра штрек выйдет из пласта под наносы.  Другими словами, только при четвертой углубке стволов можно будет добраться до границы шахтного поля. Первоначальная же проходка стволов позволит вскрыть теоретически менее 28 процентов всех запасов, а фактически – еще меньше, всего около 14 процентов из-за «выклинивания» запасов под штреками, в  то время как традиционная технология – чуть меньше 100 процентов.

Поэтому – то и решили изобретатели новой технологии строить четыре шахты вместо одной. Но одна шахта стоит грубо в четыре раза дешевле четырех. Поэтому решили строить дешевые четыре, чтобы приблизиться по стоимости к одной с нормальной ценой. На дешевой шахте я и проходил практику. Там все было дешевое. Наклонные стволы вместо вертикальных, что делало проблематичным не только доставку материалов в шахту, но даже доставку туда рабочих и воздуха для проветривания. Вместо административно-бытового комплекса была жалкая деревянная «халабуда» типа барака, мощность трансформаторной подстанции не давала возможности расширения производства, а совместный гидротранспорт угля и породы на обогатительную фабрику по одним и тем же трубам в отличие от «сухой» шахты с раздельной выдачей их, настолько осложнил проведение выработок, что перестали выполнять «железное» правило шахтеров: сколько угля вынули, столько должны за это время подготовить к выемке проведением подготовительных выработок, которое осуществлялось с «присечкой» породы из-за малой мощности пластов. В результате обогатительная фабрика захлебывалась с обогащением угля, так как в нем было больше породы, чем самого угля. Выход нашли быстро, перестали готовить, так называемый очистный фронт, т.е. проходить выработки практически вообще. Себестоимость добычи резко снизилась, производительность труда фантастически возросла. Гидрорудник загремел во всех средствах массовой информации как предприятие высокого коммунистического труда, а новая технология, как «панацея» в горном деле для всех времен и народов, сейчас и впредь. Ввели в заблуждение даже ряд стран, которые тоже понастроили опытных гидрошахт, но быстро разобрались и прекратили это дело, а мы еще долго боролись, и я в том числе, с ретроградами и противниками «нового», до самой перестройки и некоторое время в течение ее.

Но сказка эта продолжалась недолго. Подготовленные к выемке запасы угля закончились, и в один прекрасный день гидрорудник вдруг остановился, как вкопанный: ни угля, ни породы. Докопались, как говорится, до дна. В министерстве – громкий скандал, в ЦК КПСС – тоже, корреспонденты испарились. Но министерство, оберегая себя: как могли допустить? выделило денег, и начали готовить новый очистный фронт, не выдавая ни грамма угля, ввели «скоростные методы», другими словами, снизили нормы и увеличили расценки, чтобы заинтересовать работников. В это время, в 1963 году я оказался там, на преддипломной практике с несколькими однокашниками.

Много позднее, в 1973 году я поступил в заочную аспирантуру. Руководителем у меня был бывший начальник блока №4 Яновского гидрорудника еврей Маркус. Гидрорудник к этому времени перестроили на обычную «сухую», как тогда мы говорили, технологию, а начальник гидроблока работал уже в головном институте, Институте горного дела им. Скочинского, занимая должность старшего научного сотрудника лаборатории гидравлического разрушения угля и горных пород. В Донбассе так хорошо помнили историю с внезапной остановкой гидрорудника, когда так не хватало стране угля, что больше никогда не строили гидрошахты. А институт УкрНИИгидроуголь и по сей день, поди, существует, если Кучма его не разогнал за ненадобностью. Коммунисты же никогда не исправляют своих ошибок, очень гордые и самолюбивые. Поэтому с 1963 года гидрошахт в Донбассе нет, а институт, «развивающий эту технологию» есть. Гидрошахту перепроектируют на «сухую» технологию, а в это время в головном горном институте учреждают лабораторию гидравлического разрушения угля и горных пород. Безработицы тогда не было.

Бывший начальник всего Яновского гидрорудника, включая обогатительную фабрику, еврей Экбер, «окопался» в Минуглепроме СССР заведующим отделом гидродобычи угля и мы с ним еще встретимся неоднократно. Тоже любопытно. В 1986 году министр угольной промышленности Щадов, ярый противник гидродобычи, практически разогнал рассадник ее – производственное объединение по гидродобыче угля Гидроуголь в Кузбассе с входящим в него нашим старым знакомым – институтом ВНИИгидроуголь, но ни институт, ни свой отдел в министерстве не упразднил, пусть играют.

Вернусь к своей аспирантуре. Я по образованию был гидродобытчик и поэтому обязан был любить свою специальность. В общем, так оно и было, но мне не мешало это видеть ее недостатки и стараться их нейтрализовать или уменьшить их влияние. Поэтому я выбрал темой своей диссертации технологию гидротранспорта: исследование и совершенствование его технологических схем. Самым главным для меня было примирить противоречия между размерами шахтного поля и возможностью применения безнапорного (самотечного) гидротранспорта угля в открытом водо-угольном потоке по стальным желобам. Мне нужно было честное экономическое решение, без примеси пустой идеологии.

Несравненное преимущество технологии гидродобычи – это применение самотечного гидротранспорта, когда отбитый водой же уголь, смешиваясь с ней, самотеком поступал куда надо. Этим ликвидировалась очень трудоемкая ручная операция погрузки (навалки) угля на конвейер, а сам конвейер с его приводом, электромотором, пусковой электроаппаратурой, сопоставимыми по весу с его линейной частью, заменялся металлическими листами, согнутыми в форме корыта. Это было несомненным достижением, если принять во внимание, что конвейер был не один, а целая их система, надежность которой была очень низка по сравнению с самотечным гидротранспортом. Отступать от этой системы я не собирался.

В то же время сотни научных трудов многих поколений ученых-горняков установили твердые параметры размеров шахтного поля в зависимости от горно-геологических условий, капитальных вложений на строительство шахты и эксплуатационных затрат на добычу угля или иного полезного ископаемого. Эти научно-экономические труды я не мог подвергнуть сомнению, а тем более, игнорированию на основе «идеологии», выросшей на совершенно пустом месте, без всяких экономических соображений и расчетов. Просто «основатель» сказал, что его технология малооперационна, а, значит, выгодна, никак не доказывая этого. Это было не честно. Я вывел несколько формул, которые помогали на начальном этапе проектирования сравнить возможные размеры шахтного поля при гидродобыче с полным самотечным гидротранспортом до главного ствола и размеры шахты с традиционной технологией добычи. Выведенные формулы позволили установить для десятков всевозможных условий, что самотечный гидротранспорт по всему шахтному полю в принципе невозможен. Он приводит к перечеркиванию всей горной науки, многочисленным совершенно неоправданным затратам средств, ухудшению условий труда и прочим совершенно неприемлемым  последствиям. Только одно из них: комфортность шахтной атмосферы для рабочих.

КПД насосов, подающих в шахту технологическую воду под давлением 100-140 атмосфер для гидроотбойки угля, не превышает 70-75 процентов. Мощность синхронного электродвигателя насоса для трех гидромониторов равна 3500 киловатт, около тысячи из которых превращаются в тепло и передаются воде, поступающей в забой. В забое стоит пар и жара как в бане. Но это надо как-то пережить, потому, что лежит в самой основе технологии. Если в забой поступает свежий холодный воздух, негативное влияние указанного фактора резко снижается, практически компенсируется полностью, ибо «баня» непрерывно и интенсивно проветривается в самые жаркие летние дни воздухом с температурой не выше температуры глубокого погреба. Но весь воздух, поступающий в забои, проходит навстречу потоку пульпы в желобах, движущихся навстречу друг к другу, нигде не минуя друг друга. Теплоемкость пульпы в сотни раз выше теплоемкости воздуха, а турбулентность ее потока настолько велика, что воздух быстро воспринимает тепло пульпы и горячим, а самое главное сверхвлажным, поступает в забой. Относительная влажность воздуха, таким образом,  всегда максимальна, т.е. 100 процентов. Поэтому влажность воздуха в гидрошахтах санитарная служба вынуждена измерять не относительную, а абсолютную, в граммах на кубометр воздуха. При нескольких граммах на кубометр относительная влажность уже составляет 100 процентов, но она может и дальше расти по содержанию паров воды до тех пор, пока воздух и вода настолько перемешаются, что уровень воды исчезает и все превращается в сплошное облако, жить в котором просто невозможно. Ученые медики доказали, что высокая влажность это главная вредная для организма составляющая, а вовсе не жара. Сухую жару в сауне любители переносят даже с удовольствием. Только это одно, не говоря уже о других отрицательных последствиях самотечного гидротранспорта в пределах всего шахтного поля, должна была хотя бы насторожить «основателя», но он и это «не заметил» в угоду своей идее «малооперационности».

Но мне-то было плевать на эту идею. Я хотел сделать технологию приемлемой для человека и экономики. Согласно моим расчетам оптимальности, самотечный гидротранспорт мог быть применен, грубо говоря, только в пределах выемочного участка шахты. На остальном, подавляющем протяжении основных горных выработок должен был быть осуществлен напорный гидротранспорт по трубопроводам. Противоречия примирены, рекомендации к оптимальному проектированию разработаны и, довольный собой, я направился с первой главой своей диссертации к своему научному руководителю. Такого «разноса» я не претерпевал даже при невыполнении «плана добычи угля», что иногда случалось в моей практике. Руководитель-еврей Маркус распалился настолько, что «тыкал» мне в стенах академического института как при базарной склоке, говорил, что я, такой-сякой, нарушаю «принцип учителя», чуть не назвал врагом народа, хотя и намекнул на этот счет. Такие как я недостойны, называться представителями нового направления, которое перевернет в скором времени все представления о подземной добыче угля. Главу велел порвать, никому не показывая. Из этого я сделал свой первый вывод, что попал по больному месту в технологии и что для «них» лучше замалчивать, чем решать возникающие проблемы. Я работал в это время заместителем главного инженера шахты, и спорить с «большими учеными» еще не научился. Вторым моим выводом было то, что, замалчивая, но, не решая проблемы, технологию не сделаешь действительным достоянием человечества. Третий вывод я сделал намного позже, что евреям и не надо было делать ее «достоянием человечества». Им ее надо было сделать только «своим достоянием», на период своей конкретной жизни, а дальше, как говорится, хоть трава не расти.

 

Проблемы гидроотбойки угля

 

Кроме «однооперационности», трансформировавшейся под давлением неопровержимых фактов в «малооперационность», «основоположник» выдвинул аксиому «универсальности» своей технологии, т.е. простыми словами – она применима везде и всегда, в любых горно-геологических условиях, при любом развитии инфраструктуры угленосного района, умолчав, однако, что для каждой гидрошахты нужна специальная электростанция, говоря гиперболически. Дело в том, что струя гидромонитора действует на угольный забой как кувалда мощностью от 800 до 1700 киловатт, добывая за час от 30 до 100 тонн угля. Горный комбайн при механическом разрушении мощностью 135 киловатт добывает за час от 120 до 360 тонн.  Это пример из 80-х годов, годов «зрелости» гидродобычи. Посчитаем. Минимальная энергоемкость гидроотбойки  800 : 100 = 8 кВт-ч/т, максимальная 1700 : 30 = 57 кВт-ч/т, средняя 32.5 кВт-ч/т. Минимальная энергоемкость механической отбойки 135 : 360 = 0.4 кВт-ч/т, максимальная – 135 : 120 = 1.1 кВт-ч/т, средняя 0.75 кВт-ч/т. Впечатляет? Энергоемкость гидроотбойки даже в среднем выше энергоемкости механической отбойки в 43 раза, а по максимальным показателям – в 51 раз! Что только тут не делали два специализированных института и лаборатория головного института горного дела – все тщетно. Да оно в принципе должно быть тщетным. Разве можно равнять по эффективности разрушение кувалдой и разрушение острым кайлом. Ведь не даром наши предки изобрели главный инструмент горняка – кайло, а заостренные скрещенные молоточки в петлицах горняков всех стран – это же обушки-кайла.

Революцию в принципе механического разрушения горных пород и угля произвел в первые послевоенные годы горный слесарь с кузбасской шахты, самоучка без высшего образования, Яков Яковлевич Гуменник, который критически рассмотрел существовавший в то время при конструировании горных комбайнов принцип сверления горных пород и пришел к выводу, что он бесперспективен. До него никто не мог додуматься до этого, и делали очень большое в диаметре сверло, пытаясь сверлить горные выработки диаметром в несколько метров. Впервые сделал это конструктор Могилевский, создав «шнекобуровую машину Могилевского», сокращенно ШБМ. Машина должна была бурить выработку диаметром три метра и весила тонн тридцать. Чтобы усилить давление на забой при бурении, своего веса машины было мало, и конструктор предусмотрел гидравлические домкраты, распиравшие машину в борта проводимой ею выработки. Но как только сверло его машины вгрызалось в породу, сверло намертво сцеплялось с забоем, а вся тридцати тонная громадина, несмотря на распиравшие ее домкраты, начинала вращаться вокруг своей оси, приводя в изумление окружающих ее шахтеров, которые в ужасе отскакивали от нее и бежали, выключать электроэнергию. Только так ее можно было остановить. Опытный образец этого комбайна в 1951 году стоял в бурьяне около Прокопьевского горного техникума, где я учился, и показывал нам тщетность идеи Могилевского.

Слесарь Гуменник рассудил, что разрушение породы должно вестись как кайлом, но не одним кайлом, а одновременно несколькими десятками кайл. При этом каждое кайло соприкасаются с забоем доли секунды, во время удара, а остальное время находятся «на отдыхе», проходя свою траекторию вне соприкосновения с забоем, в воздухе и остывая от теплоты удара. Совершенно точно как это происходит с кайлом в руках забойщика: замах, удар, снова замах и опять удар. Если энергию человека заменить энергией машины, то получится то, что надо. Когда Гуменник пытался рассказать свою идею ученым, они смотрели на него, как на изобретателя вечного двигателя и ухмылялись. Не добившись помощи, он решил построить свой комбайн собственными силами. Он уговорил своего директора шахты (к сожалению, забыл его фамилию), тот дал ему в помощь двух мужиков. Три умельца, без литейного цеха, имея на вооружении только сельский кузнечный горн, небольшой токарный станок и сварочный аппарат, создали первый в мире горнопроходческий комбайн, какой по плечу был разве что заводу Уралмаш, выпускающему лучшие в мире танки времен Великой отечественной войны Т-34. Этот комбайн перекрыл все мировые достижения и стал прототипом по принципу разрушения забоя для всех горных комбайнов мира. 

Слесари-энтузиасты, не умея производить инженерные расчеты на прочность валов, подшипников, редукторов и прочих конструкторских деталей машин, воспользовались готовыми конструкциями. В качестве главного редуктора привода рабочего органа они использовали редуктор со списанной врубовой машины, вспомогательные редуктора боковых фрез соорудили из редукторов скребковых шахтных конвейеров. Ходовые редукторы гусеничного хода своей машины изготовили из каких-то редукторов автомобиля УралЗИС и т.д. и т.п. Рабочий орган полностью изготовили сами, проявив чудеса изобретательности, так как надо было найти в скрапе (металлоломе) Кузнецкого металлургического комбината подходящие детали, которые у них «сидели» в голове, а, отнюдь, не были изображены на ватмане или кальке.

Рабочий орган состоял из двух «лучей», вращающихся вокруг своей оси в разные стороны, чтобы компенсировать те реактивные силы, которые так эффективно опрокидывали комбайн Могилевского. Лучи сходились в одной точке, где и получали вращение от подобранного в металлоломе редуктора. На лучи через определенные расстояния были насажаны жестко диски, вращающиеся вместе с валами-лучами. По ободу дисков, с наклоном под 45 градусов в сторону вращения, были закреплены зубки от врубовой машины, служившие каждый одним из нескольких десятков кайл. Собственно, каждый из дисков представлял собой подобие фрезы. Когда один из зубков ударял по забою, остальные зубки вращающейся фрезы «отдыхали». Вот и весь принцип. Комбайн не имел никаких домкратов для распора в бока выработки для создания давления на забой, он двигался просто на гусеницах навстречу забою и этого давления вполне хватало для отбойки угля, так как фрезерное «сверло» сверлило не от напора его на забой, а от многочисленных ударов зубков-кайл. При этом общий вес комбайна составлял всего 5 тонн вместо 30 у его неудачного прототипа.

За отдельные сутки комбайн Гуменника проходил до 200 метров выработки подковообразного поперечного сечения, что в 10-15 раз превышало темпы проходки обычным, ручным, с применением взрывчатых веществ, способом.  Началась эра эффективного механического разрушения угля и горных пород. В дальнейшем этот принцип только совершенствовался: придумали более эффективные зубки, улучшили кинематику их движения, применили более износостойкие материалы. Но ученый горный мир Гуменника не принял, он только воспользовался его идеей, сам он не был принят с распростертыми объятиями, ученый мир был очень обижен. Какой-то неуч утер им нос. Министерство обороны создало лабораторию для Гуменника при Институте горного дела им. Скочинского для решений своих военных задач по скрытому «подкопу» под противника. Он что-то для них делал, изобретал. Создавая эту лабораторию в рамках Института горного дела, военные надеялись, что возникнет альянс горняков и гениального самоучки, но надежды их не оправдались.  «Ученые»  настолько обиделись, что не замечали гения и десятилетия спустя, и он «варился в собственном соку», что не принесло пользы стране, породившей гения разрушения горных пород. 

Разрушение угля и горных пород гидравлическим способом при таком положении вещей требовало кардинальнейшего преобразования, но гения гидравлического разрушения не появилось. Физика процесса истечения струи из насадка (сопла) имеет свои законы, преодолеть действие которых не удалось. В начале заманивания в свою технологию членов Политбюро, Мучник говорил, что давление воды перед насадком гидромонитора должно быть 30 атмосфер. После серии экспериментов он сам признал, что надо 60 атмосфер, потом эта цифра увеличилась до 100 атмосфер, но и этого оказалось мало. Начали разрабатывать оборудование для 160 атмосфер, но тут от технологии окончательно отказались, слишком уж она становилась назойливой и все менее эффективной по сравнению с традиционной. Шел 1987 год.

Я уже говорил, что идея гидродобычи угля Мучником была позаимствована из открытых горных работ, точнее из технологии размыва и намыва земляных сооружений из, так называемых несвязных, грунтов, попросту говоря, из земли, глины, песка и гравия с примесью гальки. Там используются струи низкого и среднего давления, до 15-30 атмосфер. Эти струи имеют гладкую поверхность, которая сохраняется на достаточно длинном участке, а потом струя «рассыпается» на отдельные капли воды. Наличие гладкой поверхности обусловливается действием поверхностного натяжения. Жидкость несжимаема, поэтому целая и гладкая струя действует как металлический клин на преграду.  «Капельная» струя действует как дождь, орошая, но, не разбивая преграду. Но низконапорная струя даже на своем эффективном участке, целая, разбивает только слабые грунты. Для того чтобы разбить уголь в массиве надо сообщить ей несколько большую энергию, т.е. давление воды перед насадкой гидромонитора. Но в этом-то и заключается главная беда. При возрастании давления воды «портится» струя, она быстрее распыляется до капельного состояния. Прежде чем браться за повышение давления для гидроотбойки более связных грунтов, каким является уголь, надо было исследовать физическую сущность процесса. Этого молодым ученым Мучником сделано не было. Он просто подумал, что раз струя пожарного брандспойта разрушает слежавшийся песок, то, увеличив давление, он будет разрушать все, что потребуется. Дело за давлением воды – очень простое, детское решение. Это детское решение положили в основу, не проверив, а, построив гидрошахты, начали исследования.

Исследования показали, что не все так просто. Оказывается, на поверхности сплошного потока струи образуются, так называемые, волны Релея. Струя становится на небольшом расстоянии от насадки похожей на гирлянду сосисок, диаметр ее периодически меняется. Когда скорость ее становится близкой к скорости звука, верхушки волн Релея заворачиваются как волны на море в «барашки», возникают зоны вакуума, струя аэрируется, расширяется наподобие метлы и распадается на бесполезные для дела отдельные капли.  Зачатки волн Релея происходят еще в насадке, так как на внутренней поверхности насадки скорость воды равна нулю, а в центре потока она очень высока. Поэтому при выходе из насадки струя имеет диаметр даже меньше выходного диаметра насадки, так называемое «сжатие струи». Самой идеальной формой насадки является коноидальная, когда насадке придают профиль, соответствующий естественному образованию профиля ее при истечении из отверстия в тонкой стенке. Сделали коноидальную насадку, но это мало помогло. Отполировали насадку до зеркального блеска, чтобы уменьшить толщину пограничного слоя воды и металла, чтобы повысить скольжение, а не завихрение воды на границе «вода-насадка». Помогло, но мало. Больше в этой области делать было нечего.

Чем больше повышали давление воды, тем все короче становился «хрустальный» участок струи, собственно, и представлявший «долото», и все большую часть длины струи представляла «метла» – капельная часть струи. При этом ухудшение струи происходило не линейно увеличению давления воды, а квадратично. Увеличил давление в два раза, струя распадалась в четыре раза раньше.

Задача стояла так: струя должна была хорошо разрушать уголь хотя бы на расстоянии 6-8 метров, если меньше, то вообще разговоры о гидродобыче надо было прекратить. Но тогда выработки, в которых стоял гидромонитор, должны были проходиться на расстоянии 5-6 метров друг от друга, а это очень много проходческих дорогих и трудоемких работ на 1000 тонн добычи.  Для сравнения на 1000 тонн добычи при обычной традиционной технологии лавами надо было пройти, например, при мощности пласта в 1 метр, 15 метров штреков. При гидротехнологии при этих же условиях надо было пройти не менее 120 метров выработок, т.е. в 8-10 раз больше, правда, несколько меньшей площади поперечного сечения. Больший объем выработок при гидродобыче компенсировался отсутствием затрат на очистную выемку, так как струя не требовала присутствия людей в забое, действовала дистанционно. В результате экономических расчетов выходило, что эффективная длина струи не может быть меньше 6-8 метров, а достижение 12-15 метров – это голубая мечта, так и неосуществленная.

В угоду «универсальности» технологии для очень крепких углей, когда все усовершенствования струе формирующих устройств были исчерпаны, пошли совершенно идиотским методом, увеличением диаметра насадки с 18-20 мм до 28-32 мм. Этим увеличивался  «эффективный» участок длины струи на 30 процентов, а затраты энергии в два раза, мощность на формирование струи составила 1750 кВт. Разве не идиотство, если мощность механического разрушения при этих условиях требовалась в 60-80 раз меньшая?

Сподвижники «основателя» выдвинули в эти дни, начале 70-х, новую пропагандистскую «штучку». Она была «тонкой» и в «струе времени». Они заменили слово энергоемкость «энерговооруженностью». Это совсем другое дело. Человечество все время энерговооруженность, от лошадиной силы до атомной бомбы. Но понятие энерговооруженность совсем не отражает  эффективность, оно игнорирует понятие коэффициент полезного действия. Энерговооруженность показывает, что человек очень сильный, он обладает силой в миллионы тонн тринитротолуола. Ну и что из этого? Способен ли он этой силой вспахать всю землю за день. Да, способен "вспахать", но только на этой земле никогда ничего не вырастет. Энерговооруженность в таком понимании даже опасна. Понятие энерговооруженность употребляют обычные люди очень редко, когда хотят сказать: ух, какой бугай. Или когда, например, сравнивают земледельца, вооруженного мотыгой в одну человеческую силу, с земледельцем, вооруженным сохой в одну лошадиную силу, а затем с земледельцем, вооруженным трактором К-700. Энергоемкость – это понятие и техническое, и экономическое.  Полезная энергоемкость – это то, что надо, но такого понятия никто не вводил, а надо бы ввести. На то, чтобы отбить от забоя тонну угля обычный комбайн тратит 0.375 киловатт-часа электроэнергии, хотя для этого хватит 0.225 киловатт-часа. КПД комбайна будет: 0225 : 0.375 = 0.6 = 60 процентов. Для того чтобы отбить от забоя тонну угля гидромонитор тратит 14.5 киловатт-часа, КПД гидромонитора будет: 0.225 : 14.5 = 0.0155 = 1.55 процента, в три раза меньше, чем у паровоза, хрестоматийного «эталона» низкой эффективности. А нам поют песню об энерговооруженности технологии гидродобычи, вместо того чтобы опубликовать ее КПД.

Практикующие инженеры гидрошахт сделали для развития технологии гидродобычи едва ли не более чем  три института, два из которых ничем больше как гидродобычей не занимались. Яркий пример – замена гидроотбойки везде, где только возможно по горно-геологическим условиям, механической отбойкой угля комбайнами. Пионером была первая гидрошахта Кузбасса «Полысаевская-Северная», позднее переименованная в «Заречную», вернее сказать ее инженеры-практики. Гидрошахта была спроектирована институтом ВНИИгидроуголь на давление технологической воды для гидроотбойки угля гидромониторами в 60 атмосфер. Первые же опыты показали, что этого давления не хватает, струя забой «лижет», но уголь не отбивает. Увеличить давление было невозможно из-за предела мощности электроподстанции и толщины стенки проложенных трубопроводов высокого давления. Главный инженер шахты Степанов снял с обычного комбайна для «сухой» проходки штреков типа К-56 погрузчик и ленточный перегружатель, которые требовались для погрузки угля на конвейер, расположенный сзади комбайна. Вместо них на стреловидный рабочий орган комбайна он прикрепил кусок трубы диаметром 100 мм, а к трубе буровой шланг с внутренним диаметром 76 мм и длиной 18 метров. Второй конец шланга он прикрепил к высоконапорному водоводу. Одновременно он снял половину рабочих колес с высоконапорных насосов, стоящих на поверхности шахты, чем снизил напор воды, развиваемый ими с 60 до 30 атмосфер.

Технология получилась такая: комбайн рубит уголь, на забой льется вода, 150 кубометров в час, уголь смывается, угольная пыль подавляется, а так как штрек наклонный (3.5 градуса), то пульпа течет по металлическим желобам. Все как в гидрошахте, только давление низкое и вместо гидромонитора – комбайн. Эффект был потрясающий. Комбайн был автономен на длине 18-метрового шланга. Поэтому ехал и рубил уголь 18 метров непрерывно, не останавливаясь для того, чтобы нарастить длину конвейера. Затем наращивался высоконапорный трубопровод-водовод минут за двадцать-тридцать и комбайн снова ехал 18 метров. Крепление возводилось позади комбайна и только это ограничивало движение, но крепильщиков можно было увеличить, чтобы остановки комбайна были как можно короче. Очень сильно мешавшие маневренности комбайна грузчик и перегружатель, а также конвейер ограниченной производительности и очень низкой надежности, были удалены и комбайн смог достичь своей теоретической производительности – 135 тонн в час. Раньше, при «сухой» технологии у него не получалось больше 20 тонн за час работы, ограничивал транспорт. Воодушевленные инженеры быстро нашли способ использовать этот комбайн не только для проходки выработок, но и для очистной выемки столбов, ранее вынимавшихся гидромонитором.

О гидрошахте «Полысаевская-Северная» узнал весь мир, приехали японцы, немцы, поляки, китайцы, венгры, хотя гидрошахтой в понимании профессора Мучника она не была. Фактически был применен только самотечный гидротранспорт и напорный гидроподъем. Ученые позировали фоторепортерам, принимая поздравления, хотя заслуга была не их, а главного инженера шахты Степанова. Не прими он тогда кардинального, действительно инженерного, решения в борьбе за «план добычи угля», за который как главный инженер он отвечал, не построили бы больше ни одной гидрошахты, ни мы, ни японцы, ни китайцы, ни поляки, ни немцы, а гидротехнология бы мирно и тихо загнулась в замшелых институтах.

«Ученые» быстренько сориентировались и придумали официальное лукавое название изобретению Степанова: «механогидравлическая выемка угля, хотя, повторяю, выемка угля была чисто механическая, тем самым, «примазав» ее к «своему детищу», довольно неудачному. Однако, продолжали на «всех перекрестках» восхвалять собственно гидроотбойку монитором и в проекты новых гидрошахт вводить преимущественно ее, хотя новые эти проекты стали возможными только благодаря решению проблемы Степановым, отказу именно от гидроотбойки. ВНИИгидроуголь зациклился на высоконапорных гидромониторах и лет двадцать пять топтался на месте, пока главный их исследователь и конструктор, уже доктор технических наук Николай Федорович Цяпко не уволился из института на пенсию и поехал доживать свой век на Украину, откуда и был родом, упрямый хохол.

Между тем, УкрНИИгидроуголь, потеряв надежду на стационарные струи гидромониторов, занялся импульсными струями, это когда часть воды передает энергию другой части воды, а сама сливается из системы, часть воды, которой передала энергию сброшенная часть, выстреливает на забой как пулемет, очередями. Ничего путного из этого тоже не получилось, хотя денег, бумаги и железа извели много за 20 лет научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ и экспериментов. Лаборатория гидравлического разрушения угля и горных пород Института горного дела им. Скочинского все свои силы направила на исследования, так называемых, тонких струй диаметром в один миллиметр, которые от забоя должны были быть не далее сантиметра-двух. Исследования и разработки их закончились тем, что они придумали разрушать уголь перед каждым зубком обычного механического комбайна, с чем зубок и без струи отлично справлялся, зато пылеобразование снизилось радикально, столь вредное для машиниста. Но это имело отношение уже не к разрушению угля и горных пород, а к санитарным правилам, что тоже важно, но к гидродобыче никакого отношения не имеет.

Заканчивая этот раздел, хочу сказать несколько фраз об упертости «ученых». Мне понятны их мотивы, защитить свое детище, будь оно уродом, но оно их детище. Но как можно человеку неглупому по определению говорить, писать, отстаивать перед всем честным народом заведомые глупости? Я не могу поверить, что интеллектуальный человек не понимает, что он отстаивает заведомо плохую идею, если не сказать подлую идею? Он это прекрасно понимает, я уверен. Но он делает только удобство себе, пренебрегая удобством тысяч людей. В конечном счете, это прямая подлость. Недаром ВНИИгидроуголь называли институтом евреев, недаром я заостряю внимание именно на этом. Мне кажется, что именно в этом заключается эта тупая настойчивость, по поговорке: «Ему ссы в глаза, а он – «божья роса»».

 

Износостойкость и ремонтопригодность оборудования гидродобычи

 

Первые гидромониторные насадки для формирования струи воды давлением в 100 атмосфер из инструментальной стали работали всего несколько часов. Потом в гладко отполированной внутренней полости их возникали каверны, ранее гладкая поверхность становилась похожей на сплошные горные цепи. Струя из такой насадки вылетала форменной метлой и ничего не отбивала, шум стоял как от реактивного двигателя, вся тысячекиловаттная энергия превращалась в звук. Это результат эрозионного износа. На чистой воде износ был низкий, но чистую воду получить не удавалось в замкнутом цикле водоснабжения. Обогатительная или обезвоживающая (на энергетическом угле) фабрики не справлялись с осветлением оборотной воды, так как были именно, так и спроектированы ВНИИгидроуглем, чтобы не справлялись. Причины этого будут рассмотрены в соответствующем разделе. Здесь просто констатируем факт.

Износ насадок, это, наверное, всего одна проблема, которую ВНИИгидроуголь решил кардинально. Первоначально внутреннюю часть насадки стали армировать порошковым вольфрамокобальтовым сплавом ВК, но это оказалось слишком дорого, так как много порошка уходило в утиль при замене насадки на новую. Остатки сплава невозможно было извлечь. Потом попробовали силумин, но он очень хрупок, так как, собственно, является стеклом и погибает от кавитации в насадке. Остановились на армировании металлокерамикой. Она выдерживает кавитацию и изнашивается равномерно, не горными цепями. Срок службы насадки достиг 20 дней почти непрерывной работы. Этого вполне достаточно.

Второй проблемой был износ задвижек, их зеркала и корпуса в момент закрывания – начала открывания, когда они работают в режиме насадки. Эту проблему можно было решить применением прочных дорогих сталей, например, броневой стали танков с содержанием никеля до 20 процентов. Но такие стали правительство Страны Советов разрешало использовать только для выпуска танков. Как  и оловянную бронзу, впрочем, которая была очень хороша для вкладышей подшипников катков гусениц горных комбайнов, работавших в жидкой грязи. Здесь, конечно, не вина ВНИИгидроугля, но сообразительности у ученых все-таки не хватило, как выйти из этой ситуации. Часто открываемая задвижка в забое работала всего несколько дней, переставала держать напор воды, не закрывала поток воды полностью, что совершенно недопустимо при напоре в 100 атмосфер.

Проблему решил главный механик шахты «Байдаевская-Северная» Борис Геннадьевич Гонилов довольно остроумно. Он начал изготавливать задвижки из высоконапорной трубы так, что все ее износившиеся внутренности можно было заменять по мере износа, а корпус не составляло труда сварить из подходящих по диаметру отрезков высоконапорной трубы. Как известно, корпуса всех задвижек в мире льются из жидкого металла, что и дорого, и очень специфично, в мехмастерских шахты такую технологию не освоишь. Задвижки –самоделки Гонилова служили столько же мало, зато сделать новую задвижку не составляло большого труда и материальных затрат. ВНИИгидроуголь тут же слямзил идею, нарисовал конструкторскую документацию и запатентовал ее на свое имя. Вот уже дважды русские решают неразрешимую для ВНИИгидроугля проблему, а евреи ее оформляют и присваивают. Так что, евреи хитры, но не изобретательны.

Об износе насосов и углесосов я уже говорил выше, осталось осветить износ трубопроводов, по которым перекачивается уголь с водой, т.е. пульпа на обогатительную фабрику на несколько, до 10-15, километров по поверхности. Обычно прокладывается несколько трубопроводов рядом, каждый пропускает до миллиона тонн угля в год. Нужны резервные трубопроводы и находящиеся в ремонте. Так что сооружение это довольно непростое. Каждое колено увеличивает довольно значительно потери напора на движение турбулентного потока, а гидротранспорт крупнокускового (до 100 мм) угля возможен только в высоко турбулентном потоке, поэтому тепловые компенсаторы, как это делается на теплотрассах в виде ворот, невозможны. Будут очень большими гидравлические потери напора и неравномерным износ труб на поворотах. Поэтому применяются сальниковые компенсаторы, которые дорогостоящи, сложны в изготовлении и требуют постоянного наблюдения и ремонта. По сравнению с железнодорожным такой транспорт очень дорог, раз в пять-десять дороже. Но полностью отвечает требованию «однооперационности» технологии, так полюбившейся «основателю». Я бы никогда не осмелился хоть слово написать против такого вида транспорта, будь это где-нибудь в горах или другом недоступном для строительства железной дороги месте. Но такой транспорт в горах и неприменим, так как наклон трубы к горизонту более 10-15 градусов приводит к скольжению больших частиц, опережая воду, и к закупорке трубы в месте перегиба от движения вниз к движению вверх. Ликвидация закупорок трубы – это такая неблагодарная работа, о которой мне просто не хочется вспоминать. При всем при этом «основоположники» запроектировали трубопровод рядом с проходящей железнодорожной веткой, параллельно ей, что было по моему разумению хотя и в струе, так сказать, «однооперационности и непрерывности технологического процесса», но выглядело достаточно глупо, если не сказать заведомо расточительно, не говоря  преступно.

Итак, шахта глубиной в 200 метров. Диаметр трубы 350 мм, толщина стенки трубы 17 мм, хотя по давлению подошла бы и стенка в 5 мм. Скорость течения около трех метров в секунду, иначе крупные куски угля и породы станут оседать на дно и закупорят трубопровод. В шахте стоит углесос, качающий пульпу в трубу. Но так как углесосу для повышения напора «основатели» назначили сверхкритическую скорость вращения ротора, 1500 вместо 750 оборотов в минуту, высота всасывания у него понизилась с 5-6 метров до чуть больше 2 метров при глубине зумпфа 6 метров. Зумпф должен быть почти всегда полон пульпой, чтобы углесос мог бесперебойно всасывать ее. Но это чревато тем, что при экстренном увеличении притока пульпы из забоев в зумпф, последний не имеет никакого резерва, чтобы принять ее и углесос начинает затоплять. Но углесос железка, которому не страшны никакие затопления. Он и  полностью затопленный будет качать. Страшно то, что углесос приводится во вращение высоковольтным асинхронным электродвигателем под напряжением 6000 вольт и мощностью 1600 киловатт, отнюдь не герметичным и стоит этот электродвигатель на одном фундаменте с углесосом. Кто-то, может быть, и не представляет себе, что будет, если в статор такой работающей махины залить хоть стакан воды, но главный механик шахты, уже упомянутый мной в связи с задвижками, Гонилов прекрасно представлял, что будет очень большой и страшный взрыв. «Основоположники» же нимало не были озабочены этим, ибо нарисовали в проекте шахты именно такую ситуацию. Ни одного рисовальщика проектов не посадили еще за аварию в шахте по его прямой вине, а вот главные механики и главные инженеры сидели, и не однажды на моем шахтерском веку.

Над зумпфом должен сидеть машинист и не на секунду не выпускать из виду уровень пульпы в зумпфе. Как только уровень станет критически высоким, опасным затоплением электродвигателя, он должен немедленно отключить электродвигатель от сети, а выключается он не бытовым выключателем, а высоковольтной масляной ячейкой, весом в полторы тонны, а рукоятка у него напоминает большой лом, крутить которую не каждому под силу. И в мире нет человека, который бы не задремал ночью под равномерный шум агрегата, хотя бы на минуту. Выключив электродвигатель, машинист сразу должен был подумать о своем спасении, чтобы не утонуть в прибывающей пульпе, которая прибывает со скоростью по четверти кубометра, по 25 ведер, в секунду.

Но и это еще не все. Если уровень в зумпфе станет уменьшаться (где-то произошла ее остановка в пути из-за забучивания желобов), это тоже очень плохо при применении «гордости науки» очень высоконапорного углесоса, сделанного вопреки здравому смыслу и физической природе процесса. Как только уровень в зумпфе стал меньше высоты всасывания, т.е. 2 метров от оси углесоса, происходит, так называемый, срыв вакуума, разрыв потока, многотонный углесос начинает трясти от кавитации, происходит гидравлический удар, лопатки ломаются, в результате опять затопление и опасность короткого замыкания мощности в 1600 киловатт.

Вот какая плата за «техническое решение» повышения напора углесоса против природы его работы. «Конструкторы» не остановились ни перед чем, даже перед опасностью для жизни рабочих и страшнейшей аварии. Что, они не соображали, что творят? Очень сомневаюсь. Как сказал еще один еврей, заместитель директора ВНИИгидроугля, теперь уже покойный Эрих Борисович Голланд: «Нам надо натолкать побольше гидрошахт в стране, чтобы поставить всех перед фактом их существования, а потом займемся их доработкой». Несколько цинично, но откровенно. Если признать возможным, например, создание  хорошего углесоса  на неверно выбранном физическом принципе его работы. Физика не идеология, не меняется.

Механик Гонилов выбросил один из трех установленных по проекту ВНИИгидроугля углесосов (рабочий, резервный и «в ремонте»), оставив два: рабочий и резервный, чем ухудшил себе жизнь, так как ремонты пришлось производить сверх скоро.  А на оставшемся свободным фундаменте установил бустерный землесос ЗГМ-3м с числом оборотов 750 в минуту и высотой всасывания из-за этого 6 метров. Бустер подавал пульпу в оставшиеся два углесоса попеременно, чем тоже не улучшил ремонт, а себе жизнь, т.к. землесос вообще был без резерва. Но этим действием он ликвидировал во многом большую опасность, а своим возросшим рабочим временем он не особенно был угнетен.

Как водится, «ученые» быстренько присвоили себе и это техническое решение Гонилова и в следующих своих проектах беззастенчиво стали его применять. В душе они, конечно, чувствовали свою ущербность и неумение найти приемлемый технический выход, но и опасались последствий уж слишком явного своего просчета, впрочем, вполне бессовестно и опасно пущенного в жизнь ради своего шкурного, в общем-то, интереса.

Стандартная ситуация по гидротранспорту может быть рассмотрена на примере шахт «Байдаевская_Северная» №1 и «Байдаевская-Северная №2, позднее объединенных в одну шахту «Юбилейная». Гидротранспорт по трубопроводам осуществляется из зумпфа на «дне» шахты по стволу, затем по поверхности на 10-11 километров до Центральной обогатительной фабрики «Кузнецкая», откуда уже обогащенный, обезвоженный и высушенный уголь поступает по ленточному конвейеру на коксохимпроизводство, на Западно-Сибирский металлургический комбинат. Со «дна» шахты его выкачивают одноступенчатый землесос и двухступенчатый (два последовательно соединенных патрубком рабочих колеса ) углесос, труба от которого на поверхности заведена в другой двухступенчатый углесос, который и доставляет пульпу до фабрики. Непрерывное гидравлическое соединение трех машин позволяет не потерять излишний напор при переходе от одной машины к другой, что произошло бы, если их соединить через какую-либо емкость. Но прямое соединение трех машин делает  менее надежной их систему. Если надежность каждой машины равна 0.8, то надежность всей системы из трех машин составит 0.8 х 0.8 х 0.8 = 0.5, т.е. очень низкая: половину времени система должна быть «в отказе». Поэтому имеется 100-процентный резерв у углесосов, землесос, как надежная машина работает без резерва. Таким образом, надежность системы достигает ориентировочно 100 процентов. Но надежностью должен обладать и сам трубопровод, изнашивающийся и отказывающий, как и все остальное. К нему мы и приступим.

Как выше было сказано, толщина стенки трубопровода составляла 17 мм при необходимой по давлению в трубопроводе 5 мм.  Это не просто лишний расход металла, а строгая необходимость – трубы изнашиваются на глазах.  Каждые 80-100 тысяч тонн пропущенного по трубе угля «съедают» 1 мм диаметра трубы в нижней ее части. Каждая труба в год пропускает около миллиона тонн угля, значит, толщина ее стенки уменьшается на 11 мм из 17 мм. Другими словами, срок службы трубы составляет год, а горячекатаные высоконапорные трубы такого диаметра очень дороги. Износ трубы происходит узкой полосой, по ее нижней части, и этот факт помог решить вопрос до некоторой степени. После года работы сваренный трубопровод резали на отрезки по 40-50 метров и поворачивали на 120 градусов, а потом опять сваривали, заменяя при этом все колена на поворотах, не подлежащие развороту. Через год операция повторялась, через три года вся труба заменялась на новую, опять на три года. Если бы, например, железнодорожные рельсы и шпалы менялись на новые с такой же периодичностью, то, наверное, Стефенсон не был бы известен истории. Эта постоянная тягомотина очень дестабилизировала работу гидрошахт и являлась причиной многочисленных аварий, происходивших от разрыва труб и забучивания их углем после места утечки воды. Теоретически стенка в 5 мм должна была держать напор, но трубы попадались с браком, износ в каком-то специфическом месте оказывался больше расчетного, поэтому трубы разрывались непредсказуемо, а пульпа попадала в ручьи, а затем в реки, загрязняя их. Тем боле, что на обогатительной фабрике в качестве флотореагента при обогащении флотацией применялся керосин с химическими добавками и при оборотном технологическом водоснабжении попадал снова в пульпу.

Причиной колоссального износа труб, задвижек и углесосов являлась все та же «малооперационность  и непрерывность» технологии, в которую требовалось верить, а не обсуждать. Ведь гидротранспортировался практически рядовой уголь, ограниченный верхним размером зерна 100 мм, чтобы кусок проходил в колесо углесоса. Первые же опыты показали, что надо бы уменьшить предельный размер зерен пульпы, скажем, до трех миллиметров и тогда бы куча неразрешимых и, в конечном счете, приведших к краху технологии, проблем были бы автоматически разрешены. Но ученые «идеологи» смертно стояли на малооперационности технологического процесса. Можно было бы поставить простой грохот перед зумпфом, куда поступала пульпа самотеком, и надрешетный продукт отправить из шахты традиционным способом в скипах, а затем в железнодорожных вагонах. Тогда не пришлось бы выдумывать идиотские высоконапорные углесосы, трубы бы служили практически вечно. Можно было бы вместо углесосов применить те же самые многоступенчатые центробежные насосы, которые подавали высоконапорную воду в шахту. Но тогда бы гидравлическая технология была бы простой добавкой к уже давно существующей «сухой» технологии, чего «основоположники» никак допустить не могли. По их мнению, весь мир должен был от многовековой традиции отказаться и единодушно перейти к «их» технологии. Воистину человек не знает, что творит.

Гидротранспорт угля с диаметром частиц менее трех миллиметров в трубах в гидравлическом смысле мало бы отличался от перекачки чистой воды. Кусочки такие бы не тащились по дну трубы, как крупные частицы, изнашивая его, а «сальтировали» под действием турбулентности потока. То есть, частицы, ударившись о дно, подпрыгивали бы и большую часть пути пролетали бы во взвешенном состоянии, затем на долю секунды, снова ударившись о дно, опять взвешивались в потоке. Для того чтобы тащить по дну крупные частицы угля надо иметь довольно высокую скорость потока воды. Но ведь вся пустая порода, без попутной  (по необходимости) выемки которой не обходится ни одна шахта в мире, все по той же пресловутой «однооперационности-малооперационности» также выдавалась совместно с углем, а не отдельно как на обычных шахтах. Тем самым  создавалась «экономия» на горных работах по сравнению с традиционными шахтами, но эта псевдоэкономия потом сказывалась дополнительными затратами при обогащении угля, так как приходилось извлекать из угля намного (процентов на 10-15) большее количество породы и куда-то ее девать. Переложив на себестоимость обогащения свою «экономию», «основоположники» делали вид, что этот детский фокус никто не разгадает.

Но не в этом сейчас дело. Дело в том, что для протаскивания по дну гидроуглепровода большого куска породы требовалось в два с половиной  раза большее усилие, чем для протаскивания угля. Значит, скорость воды должна быть соответственно большая, а потери напора на гидротранспортирование уже в квадрате зависят от скорости воды, а значит и расход электроэнергии, и износ самого трубопровода. В общем, дурь сплошная в угоду отвлеченной от жизни идее, чисто пропагандистской, рассчитанной на прямых дураков. Весь персонал института ВНИИгидроуголь был вымуштрован основоположником на «заповедях» типа «однооперационности» и многих других, таких как «малооперационность», «непрерывность», «универсальность» и на табу, неисполнение которых каралось или не продвижением по службе, или непредставлением возможности заниматься диссертацией, или открытым пренебрежением и насмешками «основателя», а заканчивалось неотвратимым увольнением. Ставший «стабильным», коллектив был вымуштрован и послушен, назубок знал как «заповеди», так и «табу» и только «славил» своего «учителя». В конечном счете, все это закончилось плачевно. Самого «основоположника» вышестоящие начальники, которым он надоел своей «манией величия», выгнали из института, а технология «приказала долго жить», а вместе с ней и все разумное, что в ней имелось. Жалко конечно. Я, наверное, не доживу до того, когда Березовского постигнет та же участь, но вряд ли от него останется что-нибудь разумное, кроме, разумеется, денег. Но это я так сказать, отвлекся.

 

Проблемы обогащения-обезвоживания угля после его гидродобычи

 

Тащить по дну крупный кусок угля, как сказано выше, приводит к повышенным затратам энергии, но энергия не исчезает, она превращается в работу, работу по истиранию угля в тонкий порошок. Уголь хрупок, но разрушается на очень острогранные куски, такова его природа. После трубопровода эти куски становятся кругленькими как речная или морская галька. Все лишнее превратилось в тонкую пыль. Крупные куски становятся более округлыми, так как волочатся по дну. Мелкие куски менее подвержены окатыванию, так как большую часть пути они находились во взвешенном состоянии. То же самое наблюдается и при самотечном гидротранспорте, в открытом потоке в желобах.

Проследим путь угля при гидротранспорте с точки зрения его измельчаемости. Как я уже отметил, уголь хрупок, а куски его, отбитые от забоя, острогранны. При самотечном гидротранспорте острые грани и углы истираются в тонкую пыль и кусочки приходят к камере гидроподъема окатанные как гальки. Перед зумпфом стоит молотковая дробилка с классификационной решеткой 100 х100 мм. Дробление происходит ударом молотков, при этом под удары попадают практически все кусочки угля, и мелкие, и крупные, так как обороты дробилки высоки, 1000 оборотов в минуту. При скорости пульпы 4 метра в секунду она находится в дробилке диаметром 0.8 метра 0.2 секунды. За 0.2 секунды ротор дробилки сделает более 3 оборотов. На роторе насажано 4 ряда молотков. Таким образом, по каждому кусочку угля, прежде чем он выскочит сквозь решетку, теоретически придется 12 ударов молотком дробилки, причем по всем кусочкам, и требующим дробления, и не требующим.

Чтобы не переизмельчать уголь, ученые пытались применить более «щадящие» дробилки, например конусные, но прока не вышло. Дело в том, что с пульпой попадает много металла, от лопаты до кувалды, так как уроненное что-то в пульпу, уносится ею мгновенно, не догонишь. А лопата или кувалда, попавшая в конусную дробилку, мгновенно выводит ее из строя. Попытались ловить металл в потоке магнитами, но и из этого ничего не вышло. Молотковая дробилка ничего не боится. Попавшую туда металлическую лопату за считанные секунды дробилка превращает в аккуратненький металлический шар. Кувалда может там греметь внутри хоть полсмены, не причиняя особого вреда ей, так что остановились на  молотковой дробилке. Так что окатавшиеся при самотечном гидротранспорте кусочки угля и ставшие более-менее стабильными, вновь раскалываются и вновь получают острогранные формы и тещины в дробилке и снова готовы к интенсивному измельчению.

А, между прочим, насос или углесос – это, в общем, тоже дробилка, только не молотковая, а так называемая, роторная. В ней разрушение производят не молотки, а плиты, о которые ударяется уголь, а плиты – это лопасти углесоса, скорость у которых в полтора раза  выше, чем в молотковой дробилке. Уголь последовательно проходит три рабочих колеса: землесоса и двухступенчатого углесоса и снова начинает окатываться в трубе до поверхности. Окатавшись, кусок снова проходит двухступенчатый углесос, раскалываясь и вновь приобретая острые грани и углы, которые в течение 10-километрового гидротранспорта опять срезаются окатыванием.

На обогатительную фабрику попадает уголь крупностью 0-3 мм в диаметре с абсолютно незначительным содержанием более крупных классов, хотя из зумпфа отправился крупностью 0-100 мм. «Основоположник» не захотел, другого слова не найти, отгрохотить уголь на два класса перед зумпфом (0-3 и более 3 мм). Затем первый класс отправить гидротранспортом, а второй – обычным транспортом, но получил за свое «малооперационное» упрямство весь уголь класса 0-3 мм, очень дорого обогащаемый, практически не поддающийся обезвоживанию и опасный по взрыву при термической сушке. Для этого он применил совершенно неэффективные, попросту идиотские машины (углесосы), подверг сумасшедшему износу всю свою «однооперационную»  технологическую цепочку и затратил кучу электроэнергии для создания высокотурбулентного вместо низкотурбулентного, чуть ли не ламинарного, потока в трубе.

Можно подумать, что я пишу эти строки, как говорится, оценивая «задним умом» ставшие только теперь известными факты, а Мучнику неизвестные при проектировании гидрошахт «Байдаевских-Северных». Первая шахта «Байдаевская-Северная» сдана в эксплуатацию в 1965 году, вторая – в 1966 году. В 1963 году я был на преддипломной практике на Яновском гидроруднике в Донбассе, сданном в эксплуатацию не позднее 1958 года. И я уже описывал, что вместо одной шахты было построено четыре, а весь энергетический уголь шел в рядовом виде по трубе на обезвоживающую фабрику. Там работали уже углесосы. И все вышеописанные последствия не только были видны невооруженным глазом, но даже исследованы (проведены гранулометрические работы на угле, запротоколированы наработки на отказ и ремонтопригодность углесосов оценен совместный гидротранспорт угля и пустой породы и т.д.).  Гидроучасток на шахте «Коксовая» в Кузбассе также был статистически исследован с 1956 года. Гидрошахта «Полысаевская-Северная» работала  с 1958 года только благодаря мудрости ее главного инженера. Что же, этого опыта было мало, чтобы разобраться, что к чему  и запроектировать «Байдаевские-Северные» как надо? Но нет, вместо одной шахты опять построили две, которые уже эксплуатационники на следующем горизонте объединили в одну. Опять углесосы, переизмельчение угля, перерасход электроэнергии, строительство рядом с железной дорогой гидротранспортной трубы. Нет, я не наговариваю на «святого» ученого. Это карьерист, который ради своего «Я» готов был на любую подлость, ради «малооперационности», «поточности», «универсальности» и прочая, которые получить в его технологии было просто невозможно по самой их сути.

Прежде чем показать, как влияет измельчение угля сверх меры на себестоимость обогащения его, надо объяснить, в чем тут дело. В СССР уголь традиционно обогащается методами отсадки и флотации, другие принципы обогащения, широко используемые на Западе (обогащение в «тяжелых» средах, в гидроциклонах, «реожелобах» и пр.), у нас не применяются. Обогащение отсадкой производит в двух типах машин, сооруженных на одном принципе, но по разным классам угля: мелкая отсадка для угля класса 1 (0.5) – 13 мм и крупная отсадка класса 13-150 мм. Уголь крупнее 150 мм дробят перед отсадкой для усреднения процесса «всплывания» угля над породой. Флотируется класс 0 –  1 (0.5) мм.

Отсадка – это, грубо говоря, встряхивание угля и породы в воде с помощью струй сжатого воздуха. При этом порода и уголь как бы взвешиваются в воде, масса становится как бы полуплавучей и очень рыхлой. Более тяжелая (в два с половиной раза) порода проваливается сквозь уголь на наклонное дно и стекает по нему к ковшовому элеватору, который ее удаляет из емкости. Более легкий уголь скользит по уже опустившейся на дно породе к другому ковшовому элеватору и удаляется им. Вот и весь процесс, достаточно эффективный и дешевый. Понятно теперь почему отсадка производится отдельно, по классам, так легче разделить «тяжелые» и легкие «куски». Надо, чтобы куски угля и породы были соизмеримы по размеру. Регулирование процесса идет с помощью регулировки количества и давления воздуха.

Обогащение флотацией довольно технологически сложный процесс, требующий больших площадей и довольно сложного оборудования, больших емкостей. Смесь мелкого угля и воды с добавлением  керосина и специальных химических добавок в большой емкости постоянно перемешивается, так называемым, импеллером, который одновременно с перемешиванием засасывает на глубину воздух. Частички угля смачиваются керосином и обволакиваются его тонкой пленкой, а частички породы «керосинофобны», не смачиваются им. На керосиновую пленку угля налипают пузырьки воздуха, находящиеся в воде от импеллера. Когда налипнет достаточно пузырьков, частичка угля всплывает на поверхность. С поверхности частички удаляют специальными скребками и отправляют этот флотоконцентрат на дополнительные процессы. Частички породы опускаются на дно воронкообразной формы и шламовым насосом отправляются с частью воды в радиальные сгустители опять же с конусообразным дном, по которому по кругу ходит скребок, подгоняющий шлам к центру сгустителя, откуда опять, уже более густой, шлам отправляется насосом на отвал, а осветленная вода возвращается в технологический процесс.

Флотоконцентрат также направляется на радиальные сгустители, естественно, другие, свои. Сгущенный флотоконцентрат направляется на многочисленные вакуумфильтры – специальные мешки из ткани в других мешках, из резины, из промежутка, между которыми вакуумными насосами откачивается лишняя вода. Воды удается откачать не очень много. Каждую частичку угля окружает пленка воды, из-за поверхностного натяжения которой отсосать ее невозможно, ведь вакуум не беспределен, а зависит от веса земной атмосферы (около 11 метров водяного столба, 760 мм – ртутного). В мелком угле содержится около 20 процентов этой неудалимой влаги, которая зимой смерзается в железнодорожных вагонах в камень весом в 60 тонн. Нельзя такой мокрый уголь отправлять и в коксохимическую печь. Поэтому флотоконцентрат сушат совместно с концентратом, обогащенным отсадкой. Иначе желеобразную массу не высушишь. Сушить можно в существующих трубах-сушилках или барабанных сушилках только сыпучий уголь, но не текучий.  Себестоимость процессов обогащения крупной, мелкой отсадок и флотации соотносится как 1 : 1.5 : 3.5.

Барабанные сушилки, более прогрессивная технология сушки и заключается в следующем. Имеется барабан, с полочками внутри, диаметром 3-4 метра и длиной метров пятнадцать-двадцать, целиком, в чуть наклонном положении, вращающийся на катках. Во вращающийся барабан, в приподнятую его часть, непрерывно сыпется уголь, который пересыпается внутри его с полочки на полочку и перемещается к выходу в нижней его наклоненной части под действием собственного веса и полочек, наклоненных к оси барабана и смещающих поток угля вдоль его оси. Высыпается уголь из барабана уже сухой, влажностью не более 7 процентов зимой, такой не смерзается и сыпуч. Забыл сказать, часть угля сжигается в специальной котельной и в барабан подается горячий воздух и горячие топочные газы, градусов под 800 по Цельсию, иначе барабан  и километровой длины не высушит уголь одним только пересыпанием с полочки на полочку.

В этом заключается опасность. Дело в том, что, как уже я сказал выше, летучие вещества при такой температуре превращаются в пары и газ и взрываются, если их много. Так называемые газовые угли содержат летучих веществ до 35 процентов, и сушить их одни, без присадки так называемых «тощих»  или «жирных» углей с низким содержанием летучих веществ категорически запрещено – взрыв неизбежен. На этом и погорели благодаря «малооперационности», «непрерывности» и «универсальности» технологического процесса гидродобычи по Мучнику. Обогатительная фабрика «Кузнецкая», перерабатывающая уголь с гидрошахт, взорвалась. Погибло две женщины, нескольких человек ранило, разворотило сушильный цех, упало несколько секций километровой эстакады, по ленточным конвейерам которой транспортировался сухой угольный концентрат на коксохимпроизводство  Западно-Сибирского металлургического комбината. Виноватых не нашли, хотя виновные, я считаю, были.

Институт ВНИИгидроуголь прямо виновен в том, что дал заведомо неправильные исходные данные о гранулометрическом составе поступающего на  переработку угля в потоке воды и коэффициенте неравномерности потока марок угля для проектирования Центральной обогатительной фабрики «Кузнецкая» проектному институту по проектированию обогатительных фабрик из Новосибирска. Институт, проектирующий шахту, обязан дать научно обоснованный прогноз гранулометрического состава угля с тем, чтобы проектировщики обогатительного процесса смогли рассчитать количество оборудования и площадей для его установки для крупной и мелкой отсадок, флотации, сгущения, фильтрации и сушки. Гранулометрический состав – это первооснова проекта фабрики. Кроме того, фабрика, обогащающая уголь традиционных шахт, т.е. с железнодорожных «колес», рассматривает коэффициент неравномерности поступления продукта, в процесс исходя из своих технологических возможностей, т.к. между разгрузкой железнодорожных вагонов с рядовым углем и началом процесса обогащения имеется склад рядового угля, и фабрика не зависит от расписания движения угольных поездов. В случае же гидрошахты и гидротранспорта уголь на фабрику поступает в смеси с водой в постоянном объеме по пульпе, но отнюдь не по содержанию самого угля в пульпе. Иногда пульпа идет с гидрошахты «густая», иногда «жидкая», иногда почти одна вода.

Надо сказать, что обычно фабрики при традиционной технологии проектируются на строго дозированную и постоянную величину отношения твердого (Т) к жидкому (Ж), которое равняется 1 : 3. В этом случае процесс идет эффективно и засорение концентрата породой  и попадание угля в отходы обогащения минимальны, так как обогатители пришли к пониманию даже «стесненного» осаждения породы и «всплытия» угля в ней.  Породная  «подушка» в отсадочных машинах должна быть всегда постоянна по толщине, чтобы «встряхивающий» воздух мог преодолевать ее беспрепятственно. Процесс флотации должен быть отрегулирован по содержанию твердых частиц в воде, чтобы задать расход флотореагента, не перерасходуя дорогой продукт, но и не допуская его недостаток. Если проектировщики обогатительной фабрики на «сухом» угле обычно задают эти параметры сами, то в случае гидродобычи и гидротранспорта эти параметры им должны предоставить проектировщики гидрошахты и гидротранспорта, т.е. институт ВНИИгидроуголь.  Безусловно, институт мог выдать такие параметры, ибо накопленный опыт гидродобычи и гидротранспорта это позволял, о чем я говорил выше. Но параметры эти были «страшные», из ряда вон выходящие. По ним проектировщики вынуждены были бы запроектировать тройную мощность обогатительной фабрики на расчетный объем угля, а по флотации, сгущению, фильтрации и сушке угля – в пять-шесть раз больший, чем при обогащении угля от обычной традиционной технологии.

Знай, проектировщики неравномерность содержания твердой фазы в пульпе, они бы предусмотрели предварительное обезвоживание угля, запроектировали бы трехсот процентный резерв всего оборудования и так далее. Знамо дело, они не стали бы скрывать ни от кого от высоких  руководителей эти свои расчеты и мнения о «новой малооперационной, универсальной, поточной и проч.» технологии, которая за все свои «выгоды» заставляла платить переработчиков их угля. Опасаясь этого, а больше того, желая, во что бы то ни стало толкать ее на просторах СССР, «специалисты» ВНИИгидроугля врали напропалую, нагло, беззастенчиво, опасно и пренебрежительно, как будто собрались завтра умереть и не видеть своего стыда, я уже не говорю об ответственности. Это типичная черта евреев, храбрых и наглых, в общем-то, людей.

Они наврали гранулометрический состав угля, в результате чего мощности флотации хватало только на 30 процентов добычи, а мощности отсадки простаивали, что привело к «перекосу» всего технологического процесса. Не справлялась сушка угля, так как мелкий уголь сушить труднее и требуются большие затраты тепла и самого количества сушильных барабанов. Они наврали коэффициент неравномерности консистенции гидросмеси, назвав его 1.15, когда он на самом деле был 2.5, что привело к нестационарности технологического процесса обогащения и грандиозным потерям угля в нем, остановкам гидрошахты, так как заливаемая пустой водой обогатительная фабрика вынуждена была останавливать подачу оборотной воды на шахту.

Но самое главное, они скрыли от  проектировщиков фабрики, что марочный состав угля будет непостоянен, выдав заведомо ложные сведения, что угля марки «жирный» будет 40 процентов, а марки «газовый» соответственно – 60 процентов в неизменном соотношении, что обеспечивало безопасную их совместную сушку. Весь предшествующий опыт показывал, что этого достичь не удастся, но «основоположники» официально удостоверили, что это будет именно так. Проектировщикам фабрики ничего не оставалось делать, как по этим данным отказаться от бункеризации угля обеих марок перед сушкой с тем, чтобы дозировано подавать их на сушку в требуемой пропорции. И грандиозный взрыв в сушильном барабане.

После взрыва фабрику реконструировали, построили требуемые бункера, в четыре раза увеличили фронт флотации, сгущения, фильтрации, в полтора раза – сушки, выбросили лишние отсадочные машины и всеми этими грандиозными капитальными затратами так и не добились кардинального изменения ситуации. Кардинально – это надо бы построить рядом еще одну фабрику, вдвое мощнее прежней, но деньги в стране уже были в  дефиците, на войну не хватало уже денег. Мучника сняли с директоров ВНИИгидроугля, припомнив ему прежние прегрешения, а особо – хождение в большие верха, заставившее здравомыслящих крепких, знающих что почем, мужиков из Минуглепрома СССР, плясать под дудку недоучки и наглеца, не знавшего, по большому счету, что такое шахта.

 

Потери угля при гидродобыче

 

Потери угля, как при традиционной, так и гидравлической технологиях добычи угля, делятся на общешахтные и эксплуатационные. Общешахтные потери – это потери угля в целиках под объектами горного производства (около капитальных выработок, по границам горного отвода, шахтного поля, под горнотехническими сооружениями). Под объектами, не связанными с объектами горного производства (под водоемами, природными объектами, коммуникациями и пр.). Этот вид потерь при обеих технологиях практически одинаков.

Эксплуатационные потери – это потери угля в массиве его, в пластах, и потери отделенного от массива, отбитого угля. Потери отбитого от массива угля – это потери в местах погрузки, разгрузки, на подземном транспорте. Эти потери вообще невелики, и ими можно пренебречь при сравнении технологий добычи. Эксплуатационные потери угля в массиве – это потери в недоработанной части целиков, в целиках внутри выемочного участка, собственно предназначенных к выемке, но по горным условиям, в основном из-за горного давления, не вынутых. Вот эти потери надо сравнивать по обеим технологиям и разница тут очень большая.

При обычной технологии в 95 процентах случаев уголь вынимается в лавах, которые не могут продвигаться, если уголь весь не вынут. Потери тут возникают только, если, например, не вся мощность пласта вынимается. Эти потери, как правило, составляют несколько процентов, от нуля до одного-трех. При гидродобыче же система разработки совершенно другая. Здесь проходятся параллельно друг другу горные выработки через 5-7 метров, как зубья у расчески, а оставшиеся между ними целики вынимают дистанционно струей гидромонитора (так называемыми заходками, например 6 х 6 метров) без крепления выработанного пространства, и до тех пор, пока кровля не обвалится. Затем гидромонитор оттаскивается на 5-6 метров по штреку, и эти операции продолжаются до бесконечности. Вопрос о том, сколько квадратных метров из 36 вымоется струей за время до обвала кровли или до тех пор, пока струя не перестанет отбивать уголь, а станет его лишь «лизать» своими остатками, распавшимися  на отдельные капельки.  О, тут играет роль бесконечное обилие факторов, от крепости угля и кровли, давления воды, ее засоренности и изношенности оборудования до квалификации гидромониторщика. Потери колеблются от 15 до 35 процентов, составляя в среднем около 25.

Надо обратить внимание на то, что при обычной технологии добычи угля маркшейдер (подземный геодезист) с большой точностью определяет объем выработанного пространства, а, значит, и объем добытого угля. При выемке струей никакой маркшейдер не полезет в выработанное, но не закрепленное, пространство, готовое рухнуть в любую минуту. Заглянуть туда, конечно, можно из штрека, но не более. За одну смену отрабатывается несколько заходок на каждый гидромонитор, а гидромониторов работает одновременно до 8 штук. Поэтому чистота выемки угля в заходке зависит только от гидромониторщика и его начальника. Дело в том, что возникшая неконтролируемость стала использоваться советским народом, шустро научившимся использовать всякую возможность типа «подливать воду в бензин на американских заправках». А «возможность», в свою очередь, возникла из-за советского, еще ленинского, «учета и контроля» и социалистического принципа «от каждого по его возможности, каждому – по результатам его труда».  Другими словами, когда весь мир перешел на повременную оплату труда, в СССР, наоборот, усиливали сдельную оплату труда, совершенно неэффективную в смысле качества произведенного товара.

В СССР считали каждый шов портнихи, каждый квадратный сантиметр у асфальтировщика, каждый забитый костыль у путевых рабочих, каждый килограмм угля, добытый забойщиком, и платили именно за эти  «показатели труда».  Что можно было подсчитать у гидромониторщика? Количество разработанных заходок. Чем больше заходок, тем выше зарплата. Естественно, что заходки гидромониторщики стали «недомывать». Они вынимали их пока струя действовала эффективно, и бросали, как только эффект выемки снижался, обрушая кровлю все той же струей. Доказать ничего было нельзя, а иногда начальнику это как раз было и нужно, так как план – закон добычи угля выполнялся зачастую именно таким образом, на маркшейдерских планах. Когда этот «метод» дошел до всех и каждого, потери угля в недрах достигли гигантских величин, 50 процентов. Тогда начали «борьбу с потерями» методом нагоняев, накачек и уговоров, ведь других в арсенале не было и не могло быть по самой сути проблемы.

Весь добытый уголь определялся по выходу концентрата на обогатительной фабрике, потом «обратным» ходом доходили до каждого забоя. Других способов не было. Делалось это так. Допустим, за сутки фабрика произвела отгрузку концентрата в количестве 10000 тонн. К этой величине добавлял «планово-фактическую» зольность, «рассчитанную» по породным прослойкам в пластах угля, по естественной засоренности в пути следования и т.д., то есть фактически брали почти, что с потолка. На гидрошахте «Байдаевская-Северная» такая «потолочная» зольность составляла около 20 процентов, а от пласта к пласту угля изменялась от 6 процентов (пласт №30) до 45 процентов (пласт № 20 – слоистый пирог из угольных и породных пачек). Но, такую «плановую» зольность рассчитали по «плановому» проценту «участия» пластов в общей добыче, т.е. из суммы добычи каждого пласта в общем объеме.  Но, опять-таки, фактическое участие пластов в общей добыче почти всегда не совпадало с «плановым».

 Чтобы определить «планово-фактическую» зольность (идиотское словосочетание?), подсчитывали начерно, сколько квадратных метров вынуто каждого из участвующих в общей добыче пластов угля за месяц. Умножая на мощность, получали виртуальную добычу из каждого пласта, зольность которых была известна по количеству прослойков в них породы. Но прослойки породы – это далеко не вся порода, поступающая в уголь. Иногда гораздо больше породы поступало из, так называемой, ложной, легко обрушающейся кровли. Кроме того, надо было учесть выработки, целиком проходимые по породе, которая тоже поступала в уголь. В общем, черт ногу сломит, но цифра «планово-фактической зольности рядового угля» все же, после длительных, утомительных и приблизительных расчетов все же получалась. Вот эту виртуальную «зольность» и прибавляли к угольному концентрату, отгруженному обогатительной фабрикой потребителю по строго определенному весу или объему. Получалась «добыча рядового угля гидрошахтой».

Эта «добыча» делилась между участками, пластами, бригадами иногда честно, иногда нечестно. К примеру, данная бригада очень перевыполнила план добычи и заработала много денег, а другая бригада – мало. Надо подравнять. Маркшейдеру давалось задание «уменьшить мощность пласта» у первой и немного «увеличить» – у второй, чтобы «всем сестрам – по серьгам». Какой же дурак при этом будет работать честно, не бросая, недомытыми заходки. Наоборот, выгодно бросать недомытые заходки – авось, кто-то будет почестнее и будет их домывать, как положено, а своим углем  поделится с нерадивым, но хитрым.

Доходило до того, что бригада, начиная погашение первой заходки в штреке с запасами угля 4-5 тысяч тонн, сразу же после погашения первой заходки, обычно в ночную смену, оттаскивала гидромонитор не на 6 метров, как положено, а сразу к концу штрека, метров на 250. Загасив первую и последнюю заходку, перекрывала обрушенными породами возможность контроля и замера, говоря, что весь штрек погашен, как и положено, последовательными заходками по 6 метров, пойди проверь! Таким образом, на бумаге и маркшейдерских планах появлялась заштрихованная «отработанная» полоса, хотя уголь там как лежал миллионы лет, так и остался лежать, и доступ к нему был перекрыт обрушенными породами кровли навсегда.

Из 5000 тонн, на подготовку которых затрачены огромные деньги и труд, добыто всего 200-300 тонн. При такой вакханалии, перед учеными ВНИИгидроугля была поставлена задача: найти способ замера количества угля и его зольности в потоке воды, задача архисложная. Хотя, например, капиталисты даже не могли представить себе такую проблему. Они просто платили рабочим повременно, и тем не было нужды так жестоко «хитрить», а «планов производства» у них не было, и за его невыполнение не наказывали руководителей. Это не вина, конечно, гидротехнологии добычи угля, но так уж совпало, что дутая сверх меры технология попала на «развитой» социализм, при котором рабочих надо было заставлять работать варварской системой оплаты труда. Не заставили, они нашли отдушину, и лихо ей пользовались. Как говорится, на каждый яд – есть противоядие.

Само собой разумеется, что обогатители знали все эти проблемы гидрошахты и тоже ими пользовались, себе в разгильдяйство и безнаказанность, но об этом в следующем разделе.

 

Потери угля от гидродобычи при его обогащении

 

Потери угля при обогащении классифицируются на:

зависящие от качества поступающего на фабрику угля;

связанные с принятой технологией обогащения;

связанные с нарушением принятой технологии;

зависящие от организации и управления производством.

Выше мы рассмотрели вопросы, связанные с проектным заданием, выданным ВНИИгидроуглем для проектирования обогатительных фабрик, получающих уголь по трубе в смеси с водой. Данные эти были сфальсифицированы, поэтому фабрики спроектированы не на то, что в действительности должны были обогащать. Сама технология обогащения принята по последнему слову техники, но объем процессов в ней выбран в соответствии с заданием, т.е. неверным, не соответствующим качеству поступающего угля. Наложила свой отпечаток и неравномерность углепотока, с которой раньше обогатители никогда не сталкивались, так как сами подавали в процесс обогащения столько его в минуту, сколько требовал  стационарный процесс, как отсадки, так и флотации, сгущения продуктов, их фильтрации и сушки.

Что мог сделать главный инженер на такой, построенной без его участия, фабрике? Какие чувства он мог испытывать? Только чувство обреченности. Он ничего практически не мог предпринять. В отходах отсадки невооруженным глазом и без всяких исследований можно было видеть много кусочков угля, которые должны были быть не здесь, в отходах обогащения, а в концентрате. Зольность флотохвостов составляла 30 процентов, когда должна была составлять как минимум 70 процентов. Ведь перерабатываемый уголь относился к легкообогатимым углям, имеющим очень мало, так называемых, сростков угля и породы, когда контакт угля и породы очень крепкий и такие кусочки сросшихся породы и угля имеют средний вес отличный как от угля, так и от породы. Поэтому уголь и порода легко разделяются при гравитационных способах обогащения (легкообогатимые), а уголь, имеющий сростки, труднообогатим, так как сростки мало отличаются по удельному весу, как от угля, так и от породы. Директоров и главных инженеров меняли как перчатки, но эффективность обогащения не повышалась, да и не могла быть повышена на данной фабрике. Можно было ее остановить, сломать и построить взамен новую, более мощную, совсем с другими технологическими линиями и их объемом переработки, но кому это было нужно при социализме? Большие начальники знали только слово: давай-давай, и очень боялись оказаться виноватыми, если бы захотели поднять этот вопрос. Вдруг спросят: а ты где был? Мучник, заваривая эту кашу, хорошо понимал, что виноватых никто искать не будет. Ведь его сняли с работы не за врыв на обогатительной фабрике, за это надо было сажать в тюрьму, а за «совокупность» посторонних совсем прегрешений, которые и описать почти невозможно. Но ему отомстили просто за «высовывание», поставившее его высокое руководство отчитываться за взрыв на Политбюро ЦК КПСС.

Что должен делать в такой ситуации главный инженер и директор фабрики, которые ничего не могут изменить к лучшему? Они по определению должны работать «спустя рукава». Как  может честный человек потребовать устранить мелкие нарушения технологии, из-за которых теряются крохи, когда безукоризненное исполнение обязанностей любого трудящегося приводит к несравненно большим потерям? В результате падает вообще дисциплина труда. Директор держится из-за зарплаты и возможности «поруководить» и знает, что дни его руководства сочтены, хоть вывернись наизнанку. Кроме того, он знает, что на шахте не знают, сколько они добыли угля и никогда не узнают, будь они все хоть архимедами. Вот уже 35 лет гидрошахта «Байдаевская-Северная», переименованная в «Юбилейную», и обогатительная фабрика «Кузнецкая»  работают в таком симбиозе.

Между тем, производственный  инженер с шахты, видя миллионы тонн угля в отвалах для флотохвостов с зольностью всего 30 процентов и зная, что в Экибастузе, в Казахстане добывается уголь с плановой зольностью 50 процентов и успешно сжигается на сверхмощных электростанциях, засоряя неимоверно окружающую среду, призадумался и выдал техническое решение. Артем Дмитриевич Соснин, очень уважаемый мной человек, бывший директор по производству объединения «Гидроуголь», ныне пенсионер. Это техническое решение возникло у него в голове, когда она болела у него за «план», трудно выполнимый, но за выполнение которого он «отвечал» как директор по производству.

Его предшественники тоже пользовались «подспорьем» из отстойников, когда «горел» план, но делали это по-дилетантски. Они вычерпывали экскаватором желеобразную массу угля из отстойников и складывали в большие кучи, летнее солнце их довольно быстро высушивало до приемлемого уровня, при котором эту массу можно было транспортировать самосвалами до железнодорожных путей и отгружать потребителям по низкой цене. Этот уголь 30-процентной зольности и 20-25- процентной влажности шел в счет выполнения плана добычи по шахте, и его с охотой покупали близлежащие электростанции. Но это было возможно только в летний бездождливый сезон, а лето в Сибири короткое, а атмосферные осадки нормальные, не как в Туркмении. Поэтому этот спорадический  процесс не всегда совпадал с трудностями в выполнении плана.

Инженер Соснин нашел решение, чтобы не сушить этот уголь на солнышке, а отгружать его круглый год. Он договорился с ТЭЦ Запсиба, которая находилась километрах в трех от отстойников, об эксперименте. Эксперимент состоял в том, что к желеобразному углю из отстойников подмешивали отходы обогащения отсадочных машин, которые также содержали большой процент угля, но были крупной фракции и сухие, так как воду дренировали сквозь себя. Соотношение того и другого продукта изменяли, пока он не перестал смерзаться зимой и перестал залипать в мельницах электростанции. Это оптимальное соотношение продуктов имело зольность около 40 процентов и соответствующую цену, которую электростанция согласилась платить за него. По традиции эта смесь должна была идти в выполнение плана добычи, ибо она и была давно добыта на этих же шахтах, но потом ее выбросили при обогащении и продолжали выбрасывать по день этого технического решения. Так что, инженер Соснин был вправе включать эту своеобразную «добычу» в план. Но министерские работники так не считали. Они пожелали увеличить план добычи угля Соснину на величину его «рацпредложения». Овчинка для Соснина не стоила выделки, и хорошая идея была на корню подрублена. По сей день уголь качества, много лучшего, чем тот, ради которого работают в Экибастузе, лежит без дела, никому не нужный в нашей великой державе. А «новые русские», они же без образования. Им, во-первых, невдомек, а, во-вторых, не те масштабы, украсть можно и больше и проще.

 

Эпопея с приборами учета добычи угля при гидротехнологии

 

«Озабоченные» невозможностью учета угля, высокие начальники приказали Мучнику создать приборы, которые бы могли в потоке воды определять количество «проплывавшего» угля и его зольность. Создали во ВНИИгидроугле специальную лабораторию, посадили во главе умного еврея Зарецкого Льва Абрамовича или Моисеевича, сейчас уже и не помню. Просидел он над этой проблемой лет 20-25, потом понял, все бросил и ушел на преподавательскую работу в Сибирский металлургический институт.

Я уже говорил и еще повторяю: никого на гнилом Западе такие проблемы не интересуют. Их интересует добытый уголь в вагонах, а в них считать его – плевое дело. Поэтому их опыт и книжки Зарецкому помочь не могли, сколько он их не заказывал специально назначенному для этого дела переводчику. Начали думать своим умом, и пришли к простому решению. Сделать отводок от трубы в корыто и время от времени весь поток направлять туда, наполняя его за строго заданное время. Затем, пульпу из корыта разделить на твердую и жидкую фазы, измерить, сколько жидкого и сколько твердого, определить консистенцию. Затем твердую фазу сжечь и определить, какова ее зольность. Просто и достоверно. Одна беда, что делать это надо каждую минуту, как минимум, тогда достоверность будет очень высока и приемлема для Госстандарта. На  это надо будет принять на работу человек 100 и построить им лабораторию с обогатительную фабрику. Не подошло, и стали думать дальше, так как Госстандарт сказал, что процесс контролироваться должен непрерывно и интегрировано давать показания на всевозможные табло. Дело запахло вычислительным центром, как в Центре управления полетом спутников. Но не бросать же? За этим следит высокое начальство, зная, что таких приборов в мире нет, но, не зная, что они миру и не нужны. Были бы нужны, – создали бы, не дожидаясь, когда первая в мире страна победившего социализма сделает это.

Обдумывание этой проблемы показало, что надо точно определять расход пульпы, концентрацию твердых частиц по объему в пульпе и плотность (по-старому удельный вес) твердой фазы, зная заранее, что плотность воды – единица. Расход воды в трубопроводе довольно точно определяли и до Зарецкого по скоростному напору воды с помощью дифференциальных манометров, да, кстати, он не очень сильно и изменялся во времени. Мешала твердая фаза, подпорчивая показания  датчиков приборов от удара частиц. Я уже не помню, как, но управу на частицы нашли, и расходомер начал работать как часы. Но это самая легкая часть проблемы.

Концентрацию твердых частиц (фазы) пытались определить с помощью от эхолота (ультразвук) до рентгеновских лучей. На чем остановились, не помню, но как будто проблему решили. Дальше пошло еще труднее. Для определения плотности, а точнее зольности, твердой фазы перепробовали все коротко живущие радиоактивные изотопы, на какие удалось достать разрешение. Начались 90-е годы, и с радиоактивными изотопами стало сложнее, не то, что в 60-х. На одни разрешения всякие ушло несколько лет, что не помешало, конечно, сегодня ребятишкам и любознательным мужикам играть с ними на свалках после ухода Зарецкого на преподавательскую работу.

Каждый из этих трех приборов в отдельности Госстандарт одобрял, но в целом система этих приборов никак не дотягивала до заданной точности отображения действительности, которую уже задали экономисты. Общая ошибка не должна была быть выше, чем, если бы пробы брались в «сухом» угле и сжигались по всем правилам 100-летней давности. Иначе овчинка не стоила выделки. На многочисленные попытки «довести» приборы учета до ума ушло еще лет 5-6, но тут терпение Зарецкого кончилось. Он понял, что до точности прямого отбора проб и их сжигания для получения результата, приборы ему не довести до конца жизни, а потому и нечего стараться, Нобелевская премия ему не нужна посмертно. Если принять во внимание, что он сделал приборы только для вертикального вверх потока, а предстояло еще сделать и для горизонтальных труб, а также для открытого потока, чтобы замерять пульпу из каждого забоя, то он, разумеется,  сделал правильно, что бросил эту затею.

 

Конструкторские потуги ВНИИгидроугля

 

Как немедленно оказалось после опытного внедрения гидродобычи, она вовсе не малооперационна, и, тем более не однооперационна, а еще менее универсальна, как ее продекларировал В.С.Мучник в своем дипломном проекте. Все выработки на гидрошахте должны были быть пройдены с наклоном 3.5-4 градуса в сторону главного ствола, а единственный ствол для экономии капитальных вложений должен был вмещать только одну клеть для спуска-подъема немногих людей (производительность труда высока), немного леса для крепления выемочных выработок, отрезков труб для технологической воды и гидромониторов, очень незначительных по габаритам и весу.

Первый облом произошел со стволом. Никто из «основоположников», гордых своей технологией, не вспомнил, что двигатель углесоса мощностью 1600 киловатт, который нужно спустить в шахту, не входит в «экономичную» клеть. Кроме того, сам подъемный канат и сама подъемная машина не могут спускать-поднимать по правилам безопасности десять тонн, которые заключены в этом электродвигателе. «Ученые»  разводили руками, а практики нашли решение: они сняли клеть, прикрепили электродвигатель непосредственно к подъемному канату, приварили к нему направляющие «башмаки» от клети и таким образом спустили 6 электродвигателей, чтобы не сорвать введение в эксплуатацию готовой, построенной уже гидрошахты. «Ученые» же запроектировали задним числом новый ствол, наклонный, который и был построен впоследствии только для спуска-подъема этих электродвигателей. Ничего себе, каков коэффициент использования этого ствола, сколько нулей перед первой значащей цифрой после запятой в этом коэффициенте? Двигатели эти спускают-поднимают раз в году по одной штуке. Но без нового ствола шахта вообще не могла работать по «Правилам безопасности в угольных и сланцевых шахтах», раздел «Водоотлив».

Второй облом – это доставка различных грузов в забои: крепежного леса, металла, оборудования, наконец, людей, ибо это предусмотрено все теми же «Правилами…», как говорит Жириновский, однозначно. В слабо наклонных выработках не может действовать рельсовый транспорт, вагонетка по рельсам самопроизвольно разгоняется до бешеной скорости. Центральная часть выработки занята, кроме того, желобами для гидротранспорта. Подземные электровозы не могут буксировать не только состав вагонов, но даже двигать сами себя вверх по уклону. Кроме того, в «малооперационной» гидрошахте по «задумке» Мучника не предусмотрено вообще применение электроэнергии. ВНИИгидроуголь в срочном порядке, не являясь специалистом в области конструирования специальных горных машин, взялся конструировать целую их гамму. Что из этого вышло, я и хочу рассмотреть в некоем порядке. Начну с шахтного подземного вспомогательного транспорта.

В среднем шахта имеет от 50 до 200 километров действующих выработок, гидрошахта не является исключением. Почти по всем из них в обычной шахте проложен рельсовый путь, по которому ездят вагонетки, в основных выработках с помощью электровозов, во вспомогательных – с помощью лебедок, а в иных – с помощью шахтерского плеча. Толкать одну 1-3-х тонную вагонетку по рельсам не такая уж трудная работа, как может показаться на первый взгляд, недаром эту работу выполняли раньше женщины и подростки. В гидрошахте рельсы прокладывать бессмысленно, да и там уже проложены желоба для гидротранспорта угля. Не знаю, думал ли об этом «основоположник», когда изобретал технологию, но первые же опыты гидротехнологии показали, что с доставкой по шахте – неразрешимая проблема. Надо добавить, что, например, на крутом залегании мощных пластов со слоевой их разработкой, только крепежного леса расходуется 50-60 кубометров на 1000 тонн добычи, а при гидродобыче – не меньше. Одной взрывчатки только одним взрывником расходуется за смену от 30 до 100 килограммов. На пологозалегающих пластах средней мощности при комплексной механизации только комбайн весит 12-15 тонн, а весь комплекс весит 300-500 тонн железа, а единичный вес неделимого на части оборудования составляет от 0.2 тонны до 7-10 тонн. Весь грузопоток этот, направленный навстречу углепотоку, составляет от 8 до 10 процентов от этого углепотока. А в целом шахта добывает от 1000 до 10000 тонн в сутки угля. Значит, в забои должно быть доставлено от 80 до 1000 тонн различных грузов в сутки. И гидрошахта практически ничем не отличается в этом смысле от обычной «сухой» шахты. Я это хорошо посчитал, потому что около двух лет работал начальником внутришахтного транспорта именно на гидрошахте.

ВНИИгидроуголь, разумно отказавшись от рельсового транспорта по везде наклонным выработкам, выдал идею монорельсового транспорта, когда монорельс подвешивался к кровле выработки, а вагонетки, очень похожие на люльки канатно-кресельных дорог на горнолыжных курортах, подвешивались к монорельсу на колесиках. Грузоподъемность этих люлек составляла 500 килограммов, а я уже говорил, какие грузы надо было возить. Выдал идею и тут же ее нарисовал, а в качестве локомотива для этих люлек тут же выдумал, так называемые, гиротельферы на монорельсе, так как электроэнергии в гидрошахте не предусматривалось. Это чудо 20 века тоже нарисовали. В нем был гиромаховик, который должен был запасать энергию.  Раскручивать маховик надо было специальной турбиной, на которую действовала струя воды от высоконапорного водовода. На водоводе через определенное расстояние должны были быть сооружены отводы с задвижкой и шланг. Видите ли, гиромаховик делал возможным не разогнаться гиротельферу на уклоне сверх меры, ведь при движении вниз он должен был раскручивать этот самый маховик, что не давало ему сильно разгоняться. Идея, в общем-то, красивая, но беда в том, что вся эта конструкция не была отработана ни в конструкторском, ни в технологическом, ни в эксплуатационном аспектах, а поэтому ломались то турбина, то задвижка, то сам маховик, то, редуктор, то еще что-нибудь. Притом стыки монорельса были разработаны так плохо, что на каждом из тысяч этих стыков гиротельфер начинал буксовать.

Но гидрошахта-то работала, и ей был дан план-закон по добыче угля. В общем, выбросили шахтеры гиротельферы, поставили лебедки через каждые 300 метров, провели «не предусмотренную проектом» электроэнергию и стали тягать эти люльки канатом, перецепляя от лебедки к лебедке. Но проявился в полную силу «закон подлости». Очень часто, когда одну из люлек заклинивало на стыке монорельса, рвался канат и ничем не удерживаемые люльки, набирали «сверхзвуковую» скорость, гладко проходя те же самые стыки монорельса и круша все вокруг, в том числе и людей, попадавшихся на их пути. Горнотехническая инспекция запретила эту самодеятельность, но «голь на выдумки хитра», монорельс сдали в металлолом, люльки – тоже, а вместо этого сварили лодки, точную копию речных плоскодонок, и того же приблизительно размера, но не плавающих, а волочащихся по почве горной выработки канатом с помощью лебедки. Правда, лебедки пришлось заменить другими лебедками, раз в десять более мощными. Сами по себе не заскользят, космической скорости не наберут. Вот в этих лодках и возили многие тысячи тонн многие годы, с 1967 года. По-моему, и сейчас на гидрошахте «Юбилейная» возят. А институт ВНИИгидроуголь, под руководством «основателя», напрочь забыл о проблеме, как только шахтеры «изобрели лодки по сухому месту», наверное, посчитав ее решенной раз и навсегда. Грузы двигались со скоростью от 14 до 21 сантиметра в секунду, т.е. от 500 до 700 метров в час, что равно 0.5-0.7 км/ч, ровно в 10 раз меньше, чем идет никуда не спешащий человек.

«Сбросивший с плеч» эту проблему, как решенную, ВНИИгидроуголь забеспокоился  о другой транспортной проблеме гидрошахт. Причиной было то, что в институте узнали о серийно выпускаемом гировозе на рельсовом ходу.  Этот гировоз был разработан другим институтом специально для очень опасных по метану шахт, на которых на вентиляционном горизонте все еще применяли лошадей, а не электровозы, даже аккумуляторные, так как малейшая искра грозила взрывом всей шахте. Маховик там был весом в 1.7 тонны, а раскручивался он сжатым воздухом. Правда, шахтеры предпочитали лошадей, а не этот гировоз, так как он ломался беспрерывно. ВНИИгидроуголь тут же купил гировоз, снял с него пневмодвигатель и заменил водяной турбиной, а затем притащил на шахту «Юбилейная», где я работал начальником внутришахтного транспорта, для промышленных испытаний. Раскрутив маховик до 1000 оборотов в минуту, этот гировоз мог затащить две вагонетки с кирпичем (опытная нагрузка) на 1200 метров вверх на уклон в 3.5 градуса и маховик у него терял почти всю свою энергию, сокращая обороты с 1000 до 200.  Но и эта работа была лучше, чем знаменитая на гидрошахтах лодка на сухом месте.

Однако, непосредственно отвечая за безопасность своих рабочих, я предъявил ряд условий безопасности, которые надо было обеспечить в этой машине в связи с использованием ее на уклоне пути, саморазгон машины на котором мог привести к тяжелым последствиям. Без устранения этих претензий я не соглашался даже близко подпускать гировоз к своей шахте. А недостатки были существенные. 10-ти тонная машина удерживалась от саморазгона по наклонным рельсам соединением ее колес специальной зубчатой муфтой, в свою очередь, соединенной с маховиком через редуктор. Маховик, обладая инерцией, гасил возможность неконтролируемого разгона. Но муфта, то вводилась в зацепление, то выводилась из него вручную, рычагом. Это можно было терпеть, если рельсовый путь горизонтальный, машина далеко не уедет, если муфту расцепили с маховиком, сама остановится. На уклоне – совсем другое дело, машина начинает стремительно набирать скорость на рельсах при расцеплении муфты с маховиком и после набора определенной скорости муфту вообще нельзя ввести в зацепление, так как синхронизаторов не было, раздавался скрежет зубьев, шестеренки не входили в зацепление. Оставалось выпрыгивать из мчащейся машины, а она, 10-тонная громадина, пролетала молнией и, сойдя с рельсов, ломала все вокруг. Случаев таких было несколько, я успевал выпрыгивать, а на пути ее следования стояли посты, никого не пропуская на место испытаний. Я предложил поставить синхронизаторы и «эластичную» муфту сцепления типа гидравлической, обеспечивающей 100-процентное включение муфты в любых условиях. Кроме того, потребовал, чтобы был создан аварийный, не связанный с маховиком тормоз, действующий автоматически, как только гировоз набирал определенную критическую скорость. Мои требования не имели ничего сверхневозможного. Принципиальные решения таких вопросов давно известны. Гировоз увезли и больше его ни на одной из гидрошахт не видели.

Хочу здесь заметить, что в Соединенных штатах идеальные горно-геологические условия, системы разработки, поэтому дедовские, но очень эффективные из-за имеющегося у них комплекса механизации. Так, во многих случаях, уголь из забоев они вывозят самоходными дизельными вагонетками на резиновом ходу, и проблем с доставкой материалов и оборудования в забои  у них нет. Оттуда уголь – туда, что потребуется. Почему не позаимствовали у них опыт, не пойму?  Зато в начале девяностых годов ВНИИгидроуголь изобрел, так называемый, шнекоход. Они почему-то посчитали, что на колесах ездить можно только в Америке, а в СССР нужен новый движитель. Представьте себе два шнека от мясорубки, лежащих рядом. Только один шнек с левой винтовой линией, а другой – с правой винтовой линией, а вращаются они в разных направлениях, но объединены одной платформой. Вращаясь, они приобретают и поступательное движение, цепляясь за почву. Это, если представить, что фарш стоит на месте, тогда шнек будет ввинчиваться в него как болт в гайку. Красивая идея? Но она до гидрошахт так и не дошла, не успела. Гидрошахты, кроме двух, закрыли, устав от выкрутас ВНИИгидроугля, а ВНИИгидроуголь и поныне жив, сдавая свои площади кооперативам, или по-современному «ООО», «АО» и т.д.

Чтобы закончить с разработками ВНИИгидроугля в области вспомогательного транспорта в гидрошахтах по слабонаклонным выработкам, надо упомянуть дизелевоз и погрузочно-доставочную машину. Дизелевоз спроектировали монорельсовый вместо бесславно почившего в бозе гиротельфера. Все в нем оставили прежнее, а вместо маховика вмонтировали дизель. Машина эта немного поездила по монорельсу, но так как сам монорельс не могли сделать «гладкопроходимым» на стыках, то и эта идея потерпела крах. Погрузочно-доставочная машина, сокращенно ПДМ, также представляла собой дизель, но на гусеничном ходу и возила только себя, да еще немного груза на своей «спине». Она сильно напоминала трелевочный трактор с лесосеки, только сильно уменьшенный в размерах. Успеха не добилась. Ее работа смахивала на еду человека, который сидел в столовой, затем брал ложку, шел с ней на кухню, зачерпывал в кастрюльке и нес эту ложку в столовую, здесь он отправлял ложку в рот и опять шел на кухню. Дизель же применили потому, что он взрывобезопасен и меньше чем карбюраторный бензиновый отравлял замкнутую атмосферу. Американцы применяли его успешно, но все равно ставили на выхлоп довольно дорогую каталитическую очистку, каковой в СССР, разумеется, не было.

Широко развернулись работы по конструированию горных выемочных комбайнов. Ведь и саму гидродобычу бы закрыли на первой же ее промышленной гидрошахте, не сообрази ее главный инженер заменить гидроотбойку механической отбойкой, которую «основоположники» лихо переименовали в механогидравлическую. К этому смелому решению тут же примазались «ученые» и начали скрещивать опять же монитор с зубком, как жирафу с тигром. На проходческий комбайн навесили гидромонитор, потом гидромонитор заменили импульсным водометом, потом – повысителем давления воды. Все эти модернизации, безусловно, имели смысл и право на жизнь. Беда в том, что для их конструкторской «доводки» требовались многие годы и много испытаний в самых различных горно-геологических условиях, чтобы выработать оптимальный вариант безотказной и ремонтопригодной конструкции. Но объемы гидродобычи были малы, а горные инженеры-практики из-за вышеприведенных недостатков очень скептически воспринимали саму идею гидродобычи, с энтузиазмом воспринимая только гидротранспорт.  «Основоположники» же, встав в позу непонятых толпой гениев,  не желали хоть сколько-нибудь критически оценить свои притязания на «универсальность» своей технологии. И неплохие идеи конструкторов комбинированных машин заглохли. Я считаю, что в этом сыграла и национальная принадлежность заведующего лабораторией горных машин – одного из немногих, русского, из почти двадцати лабораторий. Ему не хватало еврейской наглости, некоторой доли цинизма и пробойности. Он только работал на свои идеи, но не толкал их и, тем более, не дрался за них, хотя, по большому счету, они этого и заслуживали, не в пример другим, еврейским.

Особых успехов добился Отто Майер, стареющий инженер, насильно переселенный из Поволжья в годы войны в Сибирь, создавший механогидравлическую породопроходческую машину, сокращенно МГПП. Весь фокус состоял в том, что для тунелепроходческих машин, какими впоследствии пробуравили три дырки под Ла-Маншем, из Франции в Англию, требовалась очень большая мощность электродвигателей, осуществить которую можно было только в очень большой машине, для угольных шахт непригодной по размерам. Майер создал очень маленькую машину с гигантской мощностью. Вместо электропривода он применил реактивную водяную турбину, работающую на технологической воде гидрошахты. Главной прелестью турбины являлось то, что она очень «плавно», автоматически изменяла число оборотов и усилие резания без изменения мощности в зависимости от крепости разрушаемой породы. На крепких породах она сама по себе уменьшала обороты, увеличивая усилие резания и, наоборот, на слабых породах уменьшала усилие, увеличивая число оборотов, а значит и скорость проходки. Асинхронный электродвигатель, всегда применяемый для таких целей, практически не изменяет оборотов, чуть изменяя «скольжение» ротора относительно статора, но сразу же и «опрокидывается», останавливается и без предохранительных устройств (реле максимального тока) у него «сгорает» обмотка статора от запредельного электрического тока. Саму конструкцию комбайна и его рабочего органа рассматривать нечего, все они приблизительно одинаковы. Жалко, что отсутствие высоконапорной технологической воды на обычных шахтах сузило область применения МГПП, и он никому не понадобился, за исключением «Полысаевской-Северной», где и износился дотла опытный образец. Майер ушел на пенсию, и идея заглохла.

Лаборатории систем разработки и горного давления отдельно для пологих и крутых пластов занимались сизифовым трудом. Которым, впрочем, занималось еще лабораторий сто в ста других институтах Минуглепрома СССР. Поэтому дальнейшие строки относятся не только к ВНИИгидроуглю, но и к прочим, решившим в эпоху советского детерминизма, что все можно определить однозначно математическими формулами. Горное дело, основоположник его научной интерпретации в России, Борис Иванович Бокий, всю жизнь, именно в шахтах, а не за письменным столом,  изучая его, недаром назвал к концу жизни горным искусством. Он понял, что математизировать, формализовать его невозможно, ибо каждый минимальный кусок пласта, месторождения, глубины разработки и еще сотен тысяч объектов при горных разработках должен иметь свою формулу, этих формул миллионы и даже сгруппировать их в какие-то, даже очень приблизительные классы для инженерного пользования, невозможно. Они объективно существуют, каждая для своих единственных условий. Искусство тем и отличается от инженерии, что ему можно научиться, только делая дело, а, не «изучая» его. К концу жизни, став советским академиком, он написал свою выдающуюся книгу «Горное искусство».  Эта книга – его завещание горным инженерам, но книгу не переиздавали, и сегодня мало кто читал эту  «Библию горняков».  Наступила советская эра, слова пророка были забыты.

Целая армия «естествоиспытателей» сидела в забоях и замеряла смещения кровли, наклеивала тензометрические датчики, завинчивала в скважины манометры и изводила на самописцах десятки тысяч метров рулонной бумаги с типографской разлиновкой. Потом садилась за стол и выдавала формулу горного давления и толщину стойки, чтобы противостоять ему. К этому времени данный участок был отработан, а к следующему формула абсолютно не подходила. Чтобы одновременно во всех забоях страны, сделать замеры и выдать формулы, надо было посадить в забоях вообще всех ученых в стране, от физиков до животноводов. Они бы выдали все формулы для всей страны, но именно для этого дня. На следующий день формулы уже бы не действовали. В общем, вся эта армия на практике доказывала слово великого Боки –  «искусство». По-видимому, про горное давление и его исследования ВНИИгидроуглем – хватит.

Самое смешное, наконец, дождалось. Я имею в виду комплексную автоматизацию гидрошахт, уточняю, не механизация, даже не комплексная механизация, а именно автоматизация, да еще и комплексная. В начале «поветрия» автоматизации в институте, конечно, не знали, что через год-другой на гидрошахтах появятся пресловутые «сухие лодки», но уже тогда можно было, чуточку подумав, сообразить, что автоматизируются только технологические операции и процессы, которые контролируются каким-либо образом, и данные контроля являются руководящими для управления ими. Кроме того, для автоматизации нужна не инерционность процесса, то есть, попросту, чтобы управляющее решение не опаздывало, а сам датчик, посылающий управляющий сигнал, замечал отклонения возможно раньше, а не тогда, когда было уже поздно что-нибудь менять. Но мода эта только началась (начало 70-х) и всем охота была покрасоваться в коротких юбках круглыми коленками. Тем более, технология-то была «малооперационной и непрерывной».

К этому времени на «показательных для Политбюро» шахтах вообще-то существовали автоматические системы (один процент от всех шахт). Автоматизированы на них были, как правило, только главные вентиляторы, реже главные водоотливы. Это была эра магнитных реле, которые щелкали наподобие баб на завалинке семечками. Эра микропроцессоров еще не наступила. Поэтому девок-мотористок, которые сидели и ждали, когда задымит подшипник, чтобы переключиться на другой вентилятор или насос и позвонить дежурному слесарю, убрали. Вместо них посадили слесарей-автоматчиков с зарплатой в три раза выше, но с другой уже задачей – чинить постоянно «отказывающую» автоматику. Одновременно они же следили и за подшипниками, пока чинили сломавшиеся реле и контроллеры.

ВНИИгидроуголь смотрел на проблему шире. Он поставил в дежурке шахты «Байдаевская-Северная» №1 советскую ЭВМ типа «Днепр». Она состояла штук из десяти «письменных» столов, установленных в ряд, в конце их стоял триммер, напоминающий платяной трехдверный шкаф. Три инженера-электронщика дежурили около этой машины круглосуточно, а ломалась она чаще, чем автоматика на главном вентиляторе. У дежурного по шахте на панели перед ним висело штук сорок приборов со стрелочками, некоторые и с кнопочками. Такой вид любят телевизионщики, когда показывают электростанции. Но это все одна видимость, антураж «высокой автоматики». На самом деле, даже на электростанциях более половины таких приборов не работает, да они и не нужны никому, за немногим их исключением. На самом деле это не автоматика, а информация, как в сбербанке курсы валют. Современную настоящую автоматику не видно, она заключена в небольшом ящике меньше телевизора и называется он компьютер. Современный «пентиум» может управлять всей шахтой, но только к нему надо подключить тысячи концов кабеля, а вторые концы этих кабелей должны быть разбросаны на десятки-сотни километров по всей шахте, к каждой задвижке из сотен, к каждому мотору из тысяч, к тысячам других информационных датчиков,  к тысячам исполнительных приводов. Вот что такое автоматика и далеко не комплексная. Кабели должны быть только медными, цепи, электродвигатели и коммутационные аппараты – взрывобезопасными или искробезопасными. Надежность всей системы выражаться цифрой 0.99, а элементы, в нее входящие – 0.9999, наработка на отказ – тысячи часов. Стоить все это будет дороже самой шахты. Забыл сказать еще, что обыкновенный выключатель, каким дома мы включаем свою люстру, во взрывобезопасном исполнении весит килограммов пять. Пускатель, которым мы, например, на поверхности включаем 5-киловаттный электродвигатель, размером с полкирпича и таким же весом, в шахте преображается в подобие письменного стола весом в 120 килограммов. А обыкновенный телефонный аппарат до изобретения искробезопасных электросхем в шахте едва отрывали от земли два дюжих мужика. И каждый датчик в шахте, если в нем есть хоть один силовой электрический контакт, должен быть заключен в стальную взрывобезопасную оболочку толщиной в палец. К каждой лампочке в шахте подходит бронированный кабель тоже толщиной в палец, сам светильник, даже люминесцентный «холодного» свечения из дюралюминия весит килограммов 8-10.  

А теперь обратимся к тому, что же собрались автоматизировать. Первым на очереди стоял гидроподъем, камеру которого постоянно затапливало пульпой в первые годы эксплуатации, пока главный механик не выбросил один из углесосов, заменив его на землесос с приемлемой высотой всасывания (см. выше). Действительно, не автоматизировать же «лодку», о которой я говорил выше? Автоматизировать работу камеры гидроподъема, в которой имеется 200-процентный резерв оборудования  из-за его ненадежности, можно только по принципу автоматического включения резерва в случае надобности. Но резерв в это время может находиться в разобранном виде. Компьютеру надо у кого-то спросить, не разобран ли резерв? Кроме того, зачем компьютер, если рядом с углесосом все равно стоит мужик и металлическим сачком ловит в зумпфе плавающую там деревянную щепу от топоров шахтных крепильщиков, чтобы она не попала во всас углесоса и не застряла в его рабочем колесе, после чего 6-тонная махина с 10-тонным электроприводом начинают плясать на фундаменте как детская игрушка на пружинках? Что ему трудно выключить углесос? И зачем тратить деньги на автоматику, измеряющую амплитуду «скачки» углесоса, если ловщик щепы из-за низкой зарплаты едва сводит концы с концами? Нет, я больше не могу говорить о комплексной автоматизации гидрошахт, на которую впустую и для всех очевидно, кроме разработчиков, потратили уйму денег, ничего не автоматизировав, а только разъярив мужиков, таскающих в одиночку на плечах 3-метровые бревна, и перекидывающих за смену до 20 тонн угля лопатой каждый.

Остановлюсь еще на разбазаривании электроэнергии. Я выше уже говорил, что у гидромонитора КПД ниже, чем у паровоза, у углесоса половина электроэнергии идет на никому не нужный нагрев пульпы. Скажу теперь о малой механизации с приводом от высоконапорной воды. ВНИИгидроуголь, лицемерно отказавшись от электроэнергии в шахте, правда, потом со стыдом отступивший, изобрел кроме гиротельфера, гировоза, уже упомянутых, также гидросверло, гидросветильник и гидролебедку с приводом от ковшовой турбины, работающей на высоконапорной воде из трубопровода. Ковшовая турбина – это мельничное водяное колесо, от которого отказались в конце прошлого века. КПД такой турбины также сравним с паровозным. Даже на «бесплатной» речной воде электростанции ныне применяют более эффективные реактивные турбины, не говоря уже о турбинах тепловых электростанций, где за пар надо платить. А «основоположники» сперва крутят насос электродвигателем с КПД 0.96, потом в насосе теряют 20 процентов энергии, затем теряют в трубах на трение воды о стенки, и, наконец, – в средневековых турбинах, чтобы вновь получить электроэнергию для одной лампочки в гидросветильнике.

Когда поляков, давно закрывших свою опытную единственную гидрошахту, пригласили в Кузбасс для проектирования супергигантской шахты «Антоновская» в 1985 году мощностью 20000 тонн в сутки, и они узнали у нас об энергоемкости гидродобычи, у них волосы встали дыбом, и они наотрез отказались проектировать этот вариант. После водки они согласились, сказав: «Если вам не жалко такой дорогой у нас электроэнергии, то мы сделаем и этот, ваш вариант, но дома у себя над нами бы вся страна смеялась и презирала таких проектировщиков». О поляках я еще упомяну в подходящем для этого месте.

 

Хронология событий в гидродобыче угля

 

Как я уже писал, война приостановила развитие этой технологии. После войны, когда шахты в Донбассе почти все были затоплены, а почти все евреи переместились в Сибирь из-за Холокоста, центр гидродобычи вслед за евреями переместился в Кузбасс, получивший военный толчок для своего развития. И это было хорошо, как пишется в Библии, так как уголь здесь залегал ближе к поверхности в более мощных пластах, имел несравненно более высокое качество, особенно по вредной сере, а себестоимость добычи его была в три раза ниже, чем в Донбассе. Когда построили ВНИИгидроуголь в Новокузнецке, я еще учился в Прокопьевском горном техникуме, а затем работал в Прокопьевске, на самом сложном по горно-геологическим условиям залегания пластов и их газообильности месторождении Кузбасса. К гидродобыче отношения не имел, хотя знал, что в Прокопьевске, на шахте «Тырганские уклоны» работает опытный гидроучасток.

С гидродобычей я связался, когда в 1958 году поступил учиться на профильную кафедру гидродобычи угля на горном факультете Сибирского металлургического института в Новокузнецке. С тех пор судьба моя почти непрерывно связана с этой технологией и о ней я знаю не понаслышке.

Надо сказать сразу, что гидродобыча, возможно, развивалась бы последовательно и целеустремленно в наиболее сложных условиях Прокопьевско-Киселевского месторождения и постепенно добилась бы выдающихся результатов в таких условиях. Обычная технология здесь была неэффективна и каторжная. В те годы и в 2000 году ничего в «сухой» технологии не изменилось. Кайло, лопата, топор, кувалда, электросверло, скребковый конвейер и взрывчатка – полный набор механизации шахтера. С этим инструментарием в мощных (до 10-25 метров) крутых (45-90 градусов) пластах шахтеры делали многочисленные норы и из них добывали, как придется уголь, который не требовал шихтовки для получения доменного кокса. Только позднее коксохимики научились смешивать разные марки угля при получении прочного кокса, и ценность этого сложного месторождения снизилась, но все равно, и сегодня иностранцы, особенно японцы, с удовольствием покупают этот уголь. Энергетический уголь месторождения тоже хорош. Мощный пласт Горелый содержит,  так называемый, «флотский» уголь, который горит совершенно бездымно и не демаскирует военные корабли, но это уже история. Никто сегодня не топит их углем.

Но тут вмешалась случайность. На бросовом для обычной технологии участке на пологом залегании пластов средней мощности в Ленинске-Кузнецком, там, где обычная технология стремительно совершенствовалась, но еще не хватало денег для ее повсеместного внедрения, построили гидрошахту «Полысаевская-Северная» по традиционной схеме ВНИИгидроугля, но главный инженер шахты Степанов ее радикально поломал, оставив в действии только гидротранспорт, о чем я уже говорил выше.

Технико-экономические показатели работы ее оказались столь хороши, что съехался весь мир, и многие передовые в горном деле страны построили свои гидрошахты, а «основоположники» из ВНИИгидроугля, совершенно безосновательно и на чужой счет, столь возгордились, что тут же придумали и «универсальность», и прочие хвалебные эпитеты своей технологии, о которых я много говорил выше. Эта гордыня основоположников технологии быстро завела их в тупик, а саму технологию уничтожила, но надо по порядку.

Если уж весь мир откликнулся, то в нашей стране, всегда гипертрофированно все совершается. На этой волне, поднятой инженерной находчивостью Владимира Федоровича Степанова, ВНИИгидроуголь изнемогал над многочисленными проектами гидрошахт. Донбасс, всегда ревниво воспринимающий более эффективные от самой матушки-природы шахты Кузбасса, создал у себя УкрНИИгидроуголь, благо Никита Хрущев был оттуда и всегда половина всех капиталовложений на добычу угля оставалась в Донбассе, несмотря на то, что в те времена он давал не больше четверти всего угля страны. Донбасс даже опередил Кузбасс, первым построив Яновский гидрорудник, но первый же и разочаровался в новой технологии, закрыв его. Но махина, подогреваемая международными амбициями нашего правительства и евреями, захватившими гидродобычу в свое владение, как ныне телевидение, а чуть раньше кинематограф, набрала уже обороты, и остановить ее было невозможно. В 1965 заработала в Кузбассе гидрошахта «Байдаевская-Северная №1, на следующий год – «Байдаевская-Северная» №2, еще через пару лет – «Грамотеинская» №3-4, начато проектирование гидрошахт «Есаульской», «Антоновской», «Чертинской», две «Карагайлинских», последнюю даже почти построили, но тут случился, как ныне говорят, «облом».

«Байдаевская-Северная» №1, запроектированная на добычу 1млн. 200 тыс. тонн угля в год, никак не могла добыть более 500 тыс., 40 процентов от своей мощности, «Грамотеинская» №3-4 «освоила» свою мощность только на 25 процентов, Яновский гидрорудник вообще закрыли. ЦОФ «Кузнецкая, обогащавшая уголь из гидрошахт, взорвалась. Хрущев лежал в могиле, молодому Брежневу, занятому целиной, вообще не было дела до гидродобычи. Умный, неторопливый и осторожный министр угольной промышленности Б.Ф. Братченко, сняв В.С. Мучника с работы на полном официальном основании после взрыва обогатительной фабрики, тихо и планомерно готовил почву для приструнения остальных, не в меру разбушевавшихся еврейских инженеров, слишком уж свысока смотревших на остальных, так сказать, «сухих» горных инженеров. Во ВНИИгидроугле директора менялись как перчатки. Ни один из них никогда, до того как стать директором, не занимался гидродобычей, да и навряд ли досконально знал, что это такое.

 Наиболее колоритной фигурой был Геннадий Иннокентьевич Разгильдеев, горный электромеханик по образованию и предыдущей деятельности, занимавшийся вакуумными выключателями, темой, в общем-то, достойной. Только он тут же в гидравлическом институте создал большой отдел вакуумных установок, и, забыв проблемы института в целом, начал заниматься своим любимым делом. Кроме того, он был человек пронырливый, нигде долго не задерживающийся после «снятия сливок».  «Сливками» в данном случае была должность директора, которая позволяла добиваться избрания в члены-корреспонденты Академии наук СССР. До этого он добился творческой годовой командировки в США, вещи фантастической в те времена, конца  семидесятых-начала восьмидесятых годов. С воцарением во ВНИИгидроугле Разгильдеев развил бурную деятельность по своему избранию в «член-корры», местные газеты наполнились призывами «коллективов» за его избрание, его рекомендовали для избрания все, от шахтерских бригад неизвестных забойщиков до малоизвестных, совсем не горняцких коллективов. Мой неофициальный руководитель моей диссертации в Москве, в Институте горного дела им. А.А. Скочинского, благожелательный, скромный, умный 70-летний симпатичный старичок проф. Герман Павлович Никонов, много чего сделавший в гидротехнологии на поверхностных работах, с нескрываемым удивлением и с некоторым ужасом спрашивал меня: «Правда ли…». Я отвечал: «Правда», ибо работал в это время заведующим сектором пульпоприготовления лаборатории гидротранспорта ВНИИгидроугля под руководством Разгильдеева.

В общем, стареющая элита гидротехнологии, как поверхностной, так и подземной, была немного раздосадована «выходкой выскочки» и принялась за дело. В академических кругах у них были обширные знакомства и связи. Разгильдеева не избрали, из ВНИИгидроугля он сразу же ушел, о вакуумных выключателях с его именем не слышно. Второй директор ВНИИгидроугля, специалист по закладке выработанного пространства, которая в гидротехнологии никогда не применялась, и применяться не могла, да и вообще, насколько я знаю, использовалась только на одной шахте «Коксовая» в Прокопьевске, в первые дни своей работы разогнал отдел Разгильдеева по вакуумным установкам и на его месте создал отдел по закладке, которая для гидродобычи, как пятая нога для собаки. Пробыл он недолго, запил со своим ученым секретарем на почве недостаточного внедрения закладки выработанного пространства и его уволили, направив в Москву под надзор какого-то родственника, всюду его проталкивающего. Третий директор, уволенный с руководящей должности в производственном объединении «Прокопьевскуголь», по-моему, за снижение безопасности работ на вверенном его руководству предприятии, просто отсиживался во ВНИИгидроугле, ожидая нового назначения. Отсиделся. Первоначально его назначили чисто номинально, не отвечая ни за что, а только передавать статистические сведения в министерство, руководить всем Кузбассом, а потом, с этими же полномочиями и ответственностью – всем зауральским угольным комплексом, но уже не из Кемерова, а  из московского министерства. О своей «работе» во ВНИИгидроугле он, наверное, вспоминал с содроганием.

Предреволюционное состояние в гидротехнологии я уже описал немного выше, перед  директорами. Единственная гидрошахта хорошо работала – «Байдаевская-Северная» №2, это та, на которой работал главным механиком уже упомянутый неоднократно Гонилов, а фактическим главным инженером, которого номинальный главный инженер слушался беспрекословно, был «отступник» ВНИИгидроугля, бывший главный инженер проекта этой гидрошахты умнейший и квалифицированнейший Анатолий Прокофьевич  Ефремов. Гонилов создал более-менее работоспособный гидротранспорт вопреки чужому проекту, а Ефремов, вопреки собственному проекту, широко использовал механическую выемку угля и впервые на гидрошахтах применил «сухой» очистной механизированный комплекс при работе, не короткими, а длинными забоями, чем снизил объем подготовительных работ и их трудоемкость. Гидротранспорт начинался в лаве. Надо полагать, что, находясь в стенах ВНИИгидроугля, он не мог включить это в еврейский проект. Проектная мощность этой шахты составляла 1.8 млн. тонн в год, добывала она более 2 миллионов.

Недавно созданный трест «Гидроуголь» снимал «квартиру» во ВНИИгидроугле, поэтому нет ничего удивительного в том, что гидрошахты №1 и №2 объединили, слишком рано для того, чтобы скрыть просчеты ВНИИгидроугля в строительстве двух шахт вместо одной (см. выше), но вовремя, чтобы завуалировать, что одна из них, №1, освоила мощность только на 40 процентов. Директор объединенной шахты повесился в садике перед Кемеровским обкомом партии, вызванный туда за то, что его заместитель по быту украл у государства 4 колеса для «москвича» и был посажен в тюрьму. Как потом говорили мне обкомовцы, его собирались пожурить за плохой подбор кадров, а он подумал, что хуже и повесился в ночь перед визитом в обком. Я это пишу не потому, что смакую нравы обкомовские, а для того, чтобы перейти к новому директору объединенной шахты, который сделал революцию, но недоделал и был уволен.

Новый директор объединенной гидрошахты «Байдаевская-Северная», переименованная вскоре в «Юбилейная», Александр Егорович Гонтов, полуеврей и это сразу было видно. Хотя бы из того, что он открыто презирал своих сотрудников, даже почти равных ему по должности. Следующий случай, неоднократно повторившийся. Гонтов назначает совещание на 16-30, когда рабочие первой смены уезжали с работы домой на электричке – единственном транспорте между шахтой и городом Новокузнецком (15 км) – и не отвлекали нас своими проблемами. Время выбрано правильно. Следующая электричка шла в 18-50, через 2 часа 20 минут, времени для любого совещания хватит. Затем наступал перерыв до 23-40. Ни разу совещание Гонтов не мог уложить в 2 часа 15 минут, чтобы дать возможность своим коллегам уехать на электричке в 18-50, но и позднее 19-00, как нарочно, совещания никогда не затягивались. Сам он садился в персональный автомобиль, и уезжал, а человек 20-30 его ближайших сподвижников ждали  около 5 часов следующую электричку и являлись домой в первом часу ночи, чтобы выехать опять на работу в 6 часов утра. Нет, он не забывал, увлекшись, он просто не считал нужным укладываться в срок из-за каких-то там…

Я бок о бок проработал с ним почти 20 лет, позднее я даже был его ближайшим советником, я восхищался им, но никогда не уважал и не любил его. Еще в институте он поставил себе целью забраться как можно выше по служебной лестнице. Забирался он на нее своим трудом, энергией, высовыванием, но не обширным интеллектом. Учился он неважно и в инженерном плане был посредственностью, зато много внимания уделял организации своего, как сегодня говорят, имиджа. Начал он горным мастером, как все. Через полгода он был заместителем начальника участка, через год – начальником участка. К 29 годам он прошел все ступеньки инженерно-технических должностей и, если не ошибаюсь, в конце 1968 года был назначен к нам, на «Юбилейную», директором взамен повесившегося. Никаких толкачей у него не было, на шахте он почти жил и только на нашей шахте позволил себе некоторую передышку, пока освоился.

Вскоре, однако, нашлась для него работа по продвижению вверх. Я работал начальником подготовительного участка, по проходке капитальных горных выработок с металлической крепью. Однажды Гонтов меня спросил, сколько я могу максимально пройти за месяц выработок, если будут мне вовремя давать воду, крепь, кабель, пускатели и прочее. Я прикинул и сказал, что на один комбайн могу пройти километра два – два с половиной. Он почему-то сильно обрадовался, хотя шахта не чувствовала недостатка в выработках, проходимых моим участком. А я удивился, когда он предложил мне сделать детальный расчет скоростной проходки по новому пласту бремсберга с двухсотметровой глубины прямо на дневную поверхность и сопровождающих этот бремсберг горных выработок общей длиной около четырех километров. Я удивился вслух, ибо знал, что такой нужды у шахты нет. А он сказал: «Дурак, это же мировой рекорд. Все узнают и Леонид Ильич пришлет нам телеграмму».

В общем, рекорды за рекордами производили мы до тех пор, пока старенького директора треста не отправили на пенсию, а на его место поставили Гонтова, директора нашей шахты. Дальнейшее описано у меня в «Автобиографии» и в «Лицах…». Отсюда же я перейду к деградации технологии, которая не была, отнюдь такой плохой, чтобы стоило ее закрывать напрочь. Но ее все же закрыли, и вину за это я лично возлагаю только на ее основоположников, и в первую очередь, на самого Мучника. Его искренняя или внушенная самому себе вера в то, что он самый умный, и только он в целом свете знает что делать, привели к этому концу, которого технология, в общем-то, не заслуживала. У нее был громадный потенциал к совершенствованию и некоторые столь значительные преимущества по сравнению с традиционной технологией, что ей цены бы не было при спокойном, вдумчивом отношении к ее развитию, совершенствованию, рационализации слабых мест. Вместо этого Мучник возвел в канон некоторые ее постулаты, и никакими способами его нельзя было убедить поступиться некоторыми принципами. Остальные же основоположники как попугаи повторяли Мучника и толкали его к гибели, как самого, так и его технологию.

Вот только один пример. Я его привожу потому, что для него есть основа, изложенная выше. Дело идет о противоречии размеров шахтного поля и применением самотечного гидротранспорта, за попытку оптимизации которого один из первых учеников Мучника, Маркус, представил меня почти врагом народа. Но ведь именно это в основном и погубило технологию, в том числе и на Яновском гидроруднике, частью которого руководил сам Маркус. Это противоречие коснулось всех без исключения советских гидрошахт. Недаром американцы применили с успехом гидродобычу угля там, где пласты залегали в горе, а вытекала пульпа с углем из-под этой горы. Я же предлагал реальный путь выхода из этого кризиса на ровном месте, без американской горы, которая в угольном деле – большая редкость. Но меня никто не хотел слушать, они все, основоположники зациклились на однооперационности технологии. Я и сам понимаю, что было бы очень хорошо, когда отбитый в забое уголь тек бы по желобам до самого ствола. Но это же невозможно по параметрам шахтного поля и выше этого не прыгнешь. Горняки знают, как тяжело и дорого построить новую шахту, потому, что проектировщики стараются занизить затраты на ее строительство, чтобы их проект приняли к производству. Да это не только угольных шахт касается. Сколько раз пересматривался проект Суэцкого канала, тоннеля под Ла-Маншем? Сколько фирм обанкротилось, пока эти и другие проекты все-таки осуществили? Это естественный процесс и от него никуда не уйти. Эксплуатационники приходят в ужас, когда только что построенная шахта начинает раньше срока заканчивать отработку пластов. Ведь они чувствуют, что на новую шахту не успеют накопить денег за оставшееся время. Вот что было первым толчком для прекращения гидротехнологии. Все до одной гидрошахты намного раньше срока отрабатывались и их просто-напросто стали бояться. И винить в этом некого кроме основоположников. Надо правде смотреть в глаза и принимать решения, а не прятать голову в песок. После Яновского гидрорудника, переведенного на традиционную технологию после почти мгновенной отработки первого горизонта гидроспособом и углубки на следующий горизонт, в Донбассе больше не стали строить ни одной гидрошахты, а институт УкрНИИГидроуголь перепрофилировали на разработку вспомогательной механизации шахт.

В Донбассе пласты угля залегают глубоко, поэтому капитальные вложения очень велики, потому-то там и первыми отказались от гидрошахт. В Кузбассе пласты залегают близко к поверхности, 500-метровые шахты появились здесь только через 100 лет после начала разработки бассейна, а еще в начале 50-х годов средняя глубина шахты не превышала 100-150 метров. Поэтому только здесь и задержалась дольше гидродобыча. Этому способствовала также большая угленасыщенность свиты пластов в Кузбассе по сравнению с Донбассом, попросту на один ствол приходилось больше запасов угля. Но и тут от нее отказались. Даже действующие гидрошахты после отработки вскрытых горизонтов, новые горизонты переводили уже на традиционную технологию. И эксплуатационников не надо винить огульно в «нелюбви». В горном деле любят не образ, а эффективность, и никакой дурак не откажется от более выгодной технологии.

Вторым камнем преткновения для гидродобычи угля стал сам социализм, но он же, с другой стороны, позволил гидротехнологии быть более эффективной в некоторых аспектах. Например, необоснованно дешевая электроэнергия позволила основоположникам даже подменить одно понятие другим. Колоссальный расход электроэнергии на гидроотбойку угля был незаметен в экономическом смысле. Поэтому основоположники вместо того, чтобы принять все возможные меры к снижению удельного энергопотребления выдвинули совершенно вздорную мысль, что, дескать, гидродобыча совершенна потому, что в ней очень высока «энерговооруженность труда». Будто сама «энерговооруженность» о чем-то говорит, кроме как о высоких затратах энергии там, где затраты эти надо бы сократить. Но о сокращении и речи не возникало у основоположников, они просто кричали на всех углах об «энерговооруженности», словно можно картошку эффективно копать экскаватором мощностью в 30 тысяч киловатт с «ковшиком» в 100 кубометров. Это же снобизм в чистом и преступном виде.

Социализм же помешал гидродобыче угля своей тупой формулой Ленина, вернее даже двумя: 1) учет и контроль, 2) от каждого по способности, каждому – по результатам труда. В результате весь рабочий класс страны, кроме пожарников, работал сдельно. При сдельной работе надо измерять сделанное, а при гидродобыче этого невозможно сделать, а главное и не нужно, как доказал капитализм. Мы же все силы института бросили на решение этой проблемы, как выше изложено, но решить ее так и не могли, даже с помощью радиоактивных изотопов. Поэтом стало некоторым выгодно, вложив громадные деньги во вскрытие и подготовку угольных запасов, эти запасы потом не вынимать, а бросить. (Подробнее см. в «Лицах…»). Это, в свою очередь, привело к еще более быстрой как бы отработке и без этого недолго действующих гидрошахт, притом выбрасывая на ветер совершенно сумасшедшие деньги.

Из-за идиотской «малооперационности и непрерывности» процесса основоположники отказались от возможности выделить крупный уголь около ствола шахты, а только мелочь гидротранспортировать на большое расстояние, ведь все равно крупный уголь при этом становился мелочью, обогащать и обезвоживать который стало дороже в три с половиной раза. Ведь, если ты кричишь на всех перекрестках, что у тебя процесс малооперационный и непрерывный, так добейся, чтобы он был и эффективным. Но этого же не добились, а сама технология, в которой очень много привлекательного, была просто-напросто выброшена эксплуатационниками. А что им было делать? Ждать неизвестно сколько десятков или сотен лет, пока основоположники «малооперационность и непрерывность» приведут в соответствие с эффективностью? В этом контексте мне навсегда запомнились слова ближайшего сподвижника Мучника Э.Б. Голланда, сказавшего формулу: «Нам надо натолкать как можно больше гидрошахт по стране, а потом разберемся с их эффективностью, доведем до  кондиции». И что же? Натолкали много, но так и не довели, потому, что они быстро отрабатывались. Не успевали доводить. И практически все закрылись, кроме одной, которая на ладан дышит.

Какой же вывод отсюда? В прекращении использования технологии, в которой, повторяю, было очень много привлекательного, виноваты больше всех сами основоположники этой технологии и, прежде всего, сам ее автор, Владимир Семенович Мучник, или как там его по-еврейски? И институт его ВНИИГидроуголь, в просторечии «еврейский», тоже канул в лету.  В период расцвета в институте этом трудилось свыше 1000 человек.

 

                                                                                        07.03.01    



Hosted by uCoz