Протяжный гудок разносится над карьером, длинная стрела шагающего экскаватора начинает движение и 15 кубовый ковш с утробным гулом вгрызается в песчаный пласт. Все происходящее напоминает очередной эпизод «Звездных войн» или, по меньшей мере, «Войну Миров» Герберта Уэллса.
Мы находимся у восточных рубежей России в Амурской области, куда меня пригласила компания «Русский Уголь» познакомиться самому и познакомить моих читателей с тем, как добывается уголь открытым способом.
Что представляет собой уголь? Уголь - это вид ископаемого топлива, которое образовалось в недрах из растительных остатков в восстановительной обстановке (то есть в отсутствии кислорода). Поскольку среда была обеднена кислородом, то поступление остатков преобладало над бактериальным разложением и, таким образом, образовывались достаточно мощные толщи органического вещества. Затем, погружаясь глубже, эти толщи испытывают все большее давление и температуру, вследствие чего органические остатки преобразуются сначала в торф, а затем и в уголь.
Уголь бывает разных видов. Принципиально, стадийность изменения органического вещества в процессе метаморфизма выглядит так:
Торф - Бурый уголь – Каменный уголь – Антрацит – Графит.
В мире уголь добывается двумя способами: открытым в карьерах, при глубине залегания угля менее 100 метров, и закрытым в шахтах, если уголь залегает глубже. На Райчихинском (Северо-Восточный разрез) и Ерковецком буроугольных месторождениях уголь добывают открытым способом. Открытый способ считается более безопасным, экономичным и быстрым. Добывается уголь, на первый взгляд, довольно просто: большой шагающий экскаватор откапывает уголь, а маленький – добывает его. Все просто, но сложность кроется в масштабах.
Добыча угля открытым способом начинается с удаления плодородного слоя почвы, это делается для минимизации ущерба экологии и последующей рекультивации. На месте рекультивированных земель почему-то очень хорошо растут грибы)
После этого начинается, пожалуй, самый зрелищный этап добычи: огромные шагающие экскаваторы удаляют «вскрышу» - перекрывающие угольный пласт породы (песчаник, глина, алевролиты).
Мощности перекрывающих пород и целевых угольных пластов очень неравноценны. На Северо-Восточном и Ерковецком угольных разрезах угольные пласты мощностью 5-8 метров перекрываются осадочными толщами мощностью 30-80 метров. О масштабах вскрыши можно судить по фото:
Экскаватор ЭШ 15/90: Э – означает экскаватор, Ш – шагающий, 15 – объем ковша в м3, а 90 – длина стрелы в метрах. 24 гиганта высотой около 50 метров возвышаются над карьером - настоящее торжество человеческого гения!
О его устройстве я расскажу в отдельном посте, а сейчас кратко опишу, что он делает.
С помощью 15 кубового ковша машинист экскаватора зачерпывает перекрывающую породу – вскрышу и переносит ее в сторону. За месяц бригада экскаватора (это три человека – машинист и два его помощника) должны вскрыть не менее 300.000 кубических метров породы. Это примерно равно объему котлована, вырытого для строительства высотки МГУ!
Отличительной особенностью ЭШ 15/90 является тип ковша – «обратная лопата». Оператор экскаватора опускает ковш на грунт, а потом подтягивает на себя, заполняя его. Такой тип компоновки применяется, когда работа ведется ниже уровня стояния машины. В зависимости от условий компоновку можно менять.
Конечно же, подобная техника требует очень много энергии, поэтому вся техника на карьере работает на электричестве. Каждый разрез обслуживает свои подстанции мощностью 220/110/35/ кВт. Но и при таком подходе, на 1 кубометр экскавируемой породы тратится около 1 кВт электричества.
Вся техника на карьере работает круглосуточно и без выходных: бригады трудятся посменно. Единственное, что может остановить копающих гигантов – это сильный ветер и морозы. От ветра стрела испытывает незапланированные нагрузки, а в морозы ниже -40 градусов металл становится хрупким как стекло.
Ночью и без того фантастичные карьеры превращаются в марсианскую базу, где несут службу гигантские боевые роботы.
Райчихинское буроугольное месторождение известно с 1893 г., в 1913 г. здесь была заложена первая штольня, а добыча открытым способом ведется с 1932 г. Общая площадь месторождения составляет около 500 км2 (чуть больше площади Самары или 1/5 площади Москвы).
Ерковецкое месторождение чуть помоложе – открыто в 1958 году, но зато больше по площади - 1250 км2.
Работа на разрезах затрудняется ввиду сложных условий строения месторождений, где водоносные горизонты очень близко подходят к угольным пластам. Обычно воду откачивают специальными насосами и дренажными скважинами, но в дождливые дни это становится настоящей проблемой.
На Райчихинском и Ерковецком разрезах применяется бестранспортная система добычи –уголь сразу грузится на железнодорожную ветку и отправляется дальше конечным потребителям или на сортировку (о ней чуть дальше).
Маленький экскаватор ЭКГ-5А отбирает уголь и грузит его в железнодорожный состав. ЭКГ-5А тоже работает на электричестве, вон там виднеется кабель на 6000 вольт, который питает его.
В ковш экскаватора ЭКГ-5А помещается 5 м3. бурого топлива, а стандартный вагон он заполняет за 10 заходов.
Поскольку уголь крайне неоднороден по размерам, а потребитель заказывает уголь конкретной фракции (размера), вагоны отправляются на сортировку. Так, Райчихинская ГРЭС и Благовещенская ТЭЦ потребляют уголь мелкой фракции, а более крупная идет на нужды ЖКХ.
Райчихинская станция сортировки – это настоящее предприятие внутри предприятия.
Райчихинская сортировка была организована в далеком 1953 году, тогда она еще называлась брикетной фабрикой, - рассказывает начальник сортировки Цуроев Дауд Мухтарович, - она предназначена для рассортировки рядовых углей добываемых на Северо-Восточном разрезе.
Действительно, делением на бурый уголь, каменный уголь (он, в свою очередь, делится еще 7 сортов) и антрацит дело не ограничивается. Уголь также делится на классы крупности по размеру кусков в миллиметрах.
Итак, задача: приходит состав из 10 вагонов по 65 тонн угля в каждом. Как их быстро и эффективно разгрузить?
Многотонный вагон заезжает на специальную платформу… и просто опрокидывается! Вагоноопрокидыватель боковой стационарный (ВБС) не только поворачивает вагон вокруг продольной оси, но и поднимает его. Невероятное зрелище!
Далее уголь высыпается в приемник и по сложной системе лент отправляется на рассортировку, где с помощью грохотов и вибросит уголь делится на разные фракции.
Часть продукции нужной фракции потребители забирают сами прямо с сортировочной станции.
Другая же часть отправляется к месту назначения по железной дороге. Однако, машинисты экскаватора – люди опытные, но и они могут не доложить или нагрузить слишком много угля в вагон. По требованиям РЖД к перевозке принимаются вагоны массой ровно 49 тонн и с определенными габаритами горки. Чтобы соответствовать, вагоны проходят калибровку – их взвешивают и формуют. Кроме того, на каждом этапе (добыча, сортировка, калибровка) отбираются пробы угля, так как и по глубине и по латерали уголь может менять свои качественные свойства. В итоге, потребитель получает именно тот уголь, который ему требуется.
Вот так выглядит калибровочный пункт. Весы находятся под полотном, а металлическая скоба наверху - выравнивает горку.
На этом у меня всё!
Благодарю за внимание!
Источник:
https://engineering-ru.livejournal.com/473202.html