Страница:
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.
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.