Cровняли с землей
Карагандинские ученые Научно-инженерного центра горноспасателей РК совершили настоящий подвиг – восстановили, а по существу, заново построили свой полигон.
Испытательный полигон близ Караганды в начале 90-х был безжалостно разграблен и разрушен.
“Это было уникальное сооружение, – говорит один из авторов восстановительного проекта, доктор технических наук Валерий Плотников. – И главное достояние – стометровая металлическая труба, имитировавшая горную выработку. Она была сделана из специальной 14-миллиметровой сверхпрочной стали, была почти полтора метра в диаметре и выдерживала колоссальные нагрузки. К нам в Караганду приезжали ведущие научно-исследовательские институты горного дела, ЧС, военные, которых интересовали объемные взрывы”.
Карагандинские специалисты неоднократно пытались подвигнуть компанию “АрселорМиттал” к восстановлению полигона. Возможно, если бы этот вопрос решился хотя бы на 2–3 года раньше, можно было бы избежать многих последствий, с которыми сегодня приходится бороться путем огромных финансовых затрат и человеческих потерь.
От чего ушли – к тому пришли
Профессор Плотников привел наглядный пример. Несколько лет назад по решению угольного департамента все шахты “АрселорМиттал Темиртау” перевели на систему “одна шахта – одна лава”. Была уничтожена сложившаяся десятилетиями система добычи угля несколькими лавами. Новый метод был принят как менее затратный и более… безопасный. На деле оправдал себя только первый пункт. Добыча угля одной лавой действительно сократила затраты. Но шахты превратились практически в одну опасную зону, без отступных путей.
После серии взрывов на шахтах, когда под землей шахтеры гибли целыми сменами и бригадами, метод “шахта-лава” был признан опасным. И Министерство чрезвычайных ситуаций потребовало от работодателя восстановить на всех шахтах одну-две резервные лавы, как и было в прежние времена. От чего ушли – к тому пришли.
– Прежде чем внедрять систему “шахта-лава”, ее можно было бы проверить на полигоне, – говорит профессор Плотников, – испытания бы показали неразумность и нецелесообразность нововведения. Но тогда речи не было о научном подходе. Все решали деньги: погоня за прибылью, добывать быстрее, больше, меньшими силами. А получили трагедии.
Трагедия заставила зашевелиться
Приказ восстановить полигон и приступить к испытанию новых систем противовзрывной защиты был отдан только после взрыва на шахте “Абайская” в январе 2008-го, унесшего жизни 30 горняков. У ученых не было ничего: ни денег, ни самого полигона, ни проекта по его восстановлению, ни людей, ни техники. Были только жесткие сроки, определенные правительственным документом…
На восстановление испытательного полигона компанией АО “АрселорМиттал Темиртау” было выделено около 100 тысяч долларов. Цена трехкомнатной квартиры в Караганде. Но ученые были рады и тому. Ведь до недавнего времени на научно-исследовательские работы компания выделяла центру горноспасателей в год всего-то 15–16 тысяч долларов.
– Монтировали железобетонные трубы старого водовода с металлической сердцевиной, которые для нас выкапывали из-под земли, где они пролежали бог знает сколько лет, – рассказывают директор центра Рустам Ходжаев и заведующий сектором пожаровзрывозащиты Равгат Габайдуллин. – Эти водопроводные трубы, конечно, не шли ни в какое сравнение с прежними. Но все-таки позволяли делать расчеты, моделировать ситуацию подземного взрыва.
Основную тяжесть работ вынесли на своих плечах профессор Плотников и его давний друг и коллега – заведующий сектором пожаровзрывозащиты центра горноспасателей, кандидат технических наук Равгат Габайдуллин. Они восстановили, а вернее, заново построили свой полигон. 5 ноября на полигоне был произведен первый взрыв.
– В этот же период благополучная Германия закрыла свою экспериментальную шахту “Тремония”, – говорит Плотников. – Это была знаменитая шахта, где испытывали все для ЕЭС, где один взрыв стоил более миллиона евро! Ее закрыли из-за кризиса. А мы, имея в распоряжении совсем немного денег, восстановили свой полигон!
Бесполезные заслоны
Сегодня на подавляющем большинстве шахт Казахстана и России установлены традиционные сланцевые заслоны, основой которых является порошок инертной пыли. Принцип пугающе прост: инертный порошок раскладывают на пологах крепи или в специальных “корытах”. В случае взрыва ударная волна разрушает “корыта” или ломает полога, порошок распыляется в пространстве, гасит пламя и частично взрывную волну. Теоретически. Практически все выглядит намного хуже.
После трагедии на российской шахте “Ульяновская”, где 19 апреля 2007 года взрыв метана унес жизни 110 человек, о проблеме сланцевых заслонов заговорили во весь голос.
– Я видел, во что превратились сланцевые заслоны после взрыва на “Абайской”, – подтверждает мнение российских коллег Валерий Плотников, – порошок даже не успел распылиться, превратился в груды запекшейся массы. При сильных взрывах из-за большой инерционности облако инертной пыли не успевает сформироваться на пути распространения пламени. И ожидать, что облако инертной пыли погасит взрыв силой 2–3 атмосферы, а именно такую мощность взрыва мы имели на “Абайской” и “Шахтинской”, просто наивно!
Закончились деньги закончились испытания
Профессор Плотников предложил кардинально новую конструкцию комбинированных водяных заслонов с использованием металлической сетки-ловушки. При взрыве сила ударной волны заставляет конструкцию раскрываться, как парашют. Подобно тому как волнорез гасит скорость и высоту морских волн, сетка гасит мощность взрывной волны и пламени. А на выходе на них обрушиваются тонны мелкодисперсной воды, которую выдавливает из рукава ударная сила взрыва. То есть ученый заставляет взрыв работать против самого себя.
– Мы отлаживали саму схему, технологию, – говорит Равгат Габайдуллин. – Первые взрывы по желанию заказчика, АО “АрселорМиттал Темиртау”, мы проводили с инертным порошком. Там все-таки надеются найти параметры, при которых сланцевые заслоны будут эффективны. В эксперименте со сланцевым заслоном не удалось погасить взрыв и удержать пламя. Затем мы испытывали инертную пыль в комбинации с водяными заслонами. Тоже по просьбе заказчиков. Результаты также были не самые обнадеживающие. Последний вариант – заслон Плотникова в комбинации с водой.
Ученые успели произвести только семь взрывов. Потом кончились деньги и наступили морозы. “Но последний, седьмой по счету взрыв, – говорит директор Научно-инженерного центра горноспасателей Рустам Ходжаев,– дал блестящий результат! Удалось погасить сам взрыв, огонь, ударную волну и не допустить проскока пламени за заслон”.
Фото предоставлено Равгатом Габайдуллиным
Татьяна Тен, Караганда