Механический «червь» для рудных пород: уникальный комплекс заработает в недрах Заполярья

На большой глубине использование традиционных буровзрывных методов осложняется множеством факторов: ухудшается вентиляция, растет загазованность, повышается риск повреждения креплений действующих горных выработок.

Проходческие комплексы работают гораздо «мягче», но долгое время недостаточная мощность и быстро изнашиваемые материалы не позволяли использовать эти машины в твердых породах.

«Подобные "комбайны" применяют в метрострое, по солевым или угольным породам. Но на руде такое оборудование нигде в мире никогда не работало. Здесь мы являемся первопроходцами», — рассказал Александр Леонов, вице-президент, директор Заполярного филиала компании.

Уникальный комплекс получил название «Норда». Сейчас машину собирают в специально обустроенной камере на руднике «Таймырский», который находится в 30 км к северу от Норильска. Там уже больше 40 лет ведется добыча богатых медно-никелевых руд.

«Первая руда на нашем предприятии была поднята на поверхность 30 декабря 1982 года. Это знаменательная дата. Уверен, что день, когда первая богатая руда выйдет из-под проходческого комплекса, однозначно останется в истории», — подчеркнул Дмитрий Селескеров, директор рудника «Таймырский».

По плану, уже к июню стартуют испытания «Норды». Агрегат начнет работу в богатой рудой залежи «Северная-4». По плану, он сможет проходить до 500 метров в месяц. В перспективе скорость можно будет нарастить до километра в месяц. Это позволит быстро добраться до ценных залежей и уже в этом году нарастить добычу.

«Опираясь на эту скорость, уже в 2026 году в наших планах добыть с помощью данного комплекса 150 тысяч тонн руды с последующим ростом до полумиллиона тонн», — поделился Александр Леонов.

Сооруженные проходческими комплексами тоннели получаются более ровными и гладкими. Лишняя порода не разрушается, не нарушается приконтурный массив, как бывает при взрывах. Нагрузка на стены и напряжения в горном массиве перераспределяются равномерно, что позволяет снизить затраты на бетонирование и крепление анкерами и сеткой.

При этом скорость проходки и добычи руды значительно выше. Подготовка площадки для работы таких комплексов занимает больше времени, чем организация буровзрывных работ по «традиционному варианту». Однако на дистанции от двух километров, по оценкам специалистов, скорость проходки комплексов-«червей» окупает первоначальный разрыв.

Еще один важный аспект: машины вроде «Норды» работают на электричестве и практически не дают выбросов, поэтому для них проще организовать вентиляцию, чем комбайны и взрывы при буровзрывном подходе, когда ведутся взрывные работы, а техника работает на дизельном топливе. Чистый воздух — не единственное преимущество для рабочих в забое. Не менее важна и безопасность.

Использование проходческого комплекса позволяет полностью отказаться от буровзрывных работ. Как следствие, не появляются трещины и сопутствующие разрушения — повышается безопасность ведения работ.

На случай нештатных ситуаций «Норда» обустроена специальной аварийной капсулой. Она станет безопасным убежищем для всего экипажа. Капсула обеспечит автономное пребывание бригады под землей в течение месяца — до прибытия спасателей.

В перспективе использование таких проходческих комплексов позволит полностью отказаться от присутствия рабочих в шахте во время выработки. Правда, для этого сперва нужно автоматизировать работу рудовозов. Тем не менее, сбор данных для «роботизации» потомков «Норда» начнется с началом его работы.

Все оцифрованные параметры «Норды» в режиме реального времени будут передаваться на поверхность: производительность, простои, состояние систем. Это позволит набрать необходимый массив данных для алгоритмизации его работы. Так что введение в эксплуатацию уникального комплекса — еще один шаг к созданию «Безлюдного рудника».

Механизированный проходческий комплекс состоит не только из щита с вращающимися шарошками на электрическом приводе. По сути, это целый завод, который дробит породу, отводит ее по конвейерам, укрепляет стены и продвигает себя вперед.

Идею такого устройства английский инженер Марк Брюнель XIX века подсмотрел у морских корабельных червей, прокладывающих лабиринты в корпусах деревянных судов. Правда, если морские обитатели довольствуются тоннелями диаметром до пяти сантиметров, то их механические потомки «прогрызают» проходы диаметром от пяти метров.

Длина смонтированной «Норды» достигнет 160 метров. Весить он будет около 700 тонн. На рудник «Таймырский» уже доставили еще 300 тонн периферийного оборудования и запчастей, которых хватит как минимум на несколько лет.