В чем соль горной науки?

Если не «догонять» проблемы, а начинать заниматься ими еще тогда, когда они только прогнозируются, то можно получить максимально эффективный результат при минимальных затратах

Если не «догонять» проблемы, а начинать заниматься ими еще тогда, когда они только прогнозируются, то можно получить максимально эффективный результат при минимальных затратах. Именно такой подход исповедуют белорусские горняки и ученые, благодаря сотрудничеству которых были созданы и освоены технологии, обеспечивающие наиболее полное извлечение из недр ценного сырья, его совершенную переработку, а производство калийных удобрений превратилось в мощнейший фактор, определяющий экономическую безопасность страны. 

Эта мысль особенно подчеркивалась известными учеными и  специалистами в области геологии, горного дела, технологии переработки горного сырья, экологии на прошедшем в Белорусском национальном техническом университете общественном обсуждении работы, выдвинутой на соискание Государственной премии Республики Беларусь 2006 года в области науки и техники. «Разработка и внедрение ресурсосберегающих технологий добычи и переработки сильвинитовых руд на РУП «ПО «Беларуськалий», повышающих конкурентоспособность калийных удобрений на мировых рынках» — так называется коллективный труд, единодушно поддержанный собравшимися в зале. Авторами работы, в которой аккумулированы многолетние усилия исследовательских и производственных коллективов, являются заведующий отделом Института общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси Вячеслав Шевчук, генеральный директор Научно-исследовательского и проектно-конструкторского института горной и химической промышленности «Белгорхимпром» Анатолий Смычник, главный инженер РУП «ПО «Беларуськалий» Валерий Кириенко. 

Ключевая проблема, которую удалось решить с помощью комплексных фундаментальных и прикладных научных исследований, была связана с продлением сроков эксплуатации первых шахт, с которых начиналась история белорусского калия. Они были близки к истощению, и если бы не своевременно созданные отечественные технологии, позволившие снизить потери полезных ископаемых на 10 – 15 процентов, обвального падения добычи перед вводом новых рудников было бы не избежать. Не удалось бы вывести на уровень лучших зарубежных калийных компаний и показатели строящегося Краснослободского рудника. Но самоотверженный труд ученых и технологов, взявших на себя работу, которую прежде выполняли отраслевые институты в Москве и Ленинграде, принес и новые схемы добычи, обеспечивающие более полное извлечение ценных компонентов из пласта, и новые реагенты, гарантирующие максимально возможное обогащение руды, и многие другие находки. 

Как отмечали участники общественного обсуждения, во многих случаях исследователям приходилось идти своим путем, причем вовсе не из желания быть оригинальными. Ведь белорусское месторождение уникально, причем эта уникальность не всегда со знаком плюс. Например, присутствие в нашей руде некоторых компонентов, которые гораздо меньше досаждают зарубежным конкурентам, усложняет процесс обогащения, делает удобрения излишне влагоемкими, а стало быть, способными слеживаться в условиях повышенной влажности. Но именно этого и нельзя допускать, поскольку основные покупатели – Китай, Бразилия, Индия и многие другие — как раз и отличаются тропическим климатом. Вот почему приходится разрабатывать не имеющие аналогов в мировой практике специальные составы, снижающие гигро-скопичность удобрений, а заодно и повышающие механическую прочность гранул. 

Второе свойство тоже важно. Ведь частицы хлорида калия в нашей руде более мелкие, чем у основных производителей, а потому соль приходится размалывать очень тонко, из-за чего она очень пылит при перегрузке и внесении в почву. Без дополнительной обработки, технологию и составы для которой предложили химики Академии наук, реализовать наш товар на мировом рынке за достойную цену было бы невозможно. Но белорусы, располагая сырьем гораздо более низкого качества, сумели все же с помощью науки превратить его минусы в плюсы и добиться того, что сегодня наши калийные удобрения по основным показателям превосходят лучшие аналоги, произведенные в Канаде, Германии и Израиле. 

Именно благодаря использованию таких модифицирующих составов и способов обработки объединению и удалось расширить рынок крупнотоннажных (более 6 миллионов тонн) поставок за рубеж. Экономический эффект от масштабной реализации удобрений, произведенных с использованием защищенных патентами технологий и реагентов, составил более 7,4 миллиарда рублей при беспрецедентно быстрой окупаемости – 4 месяца. Суммарный же экономический эффект, полученный в результате внедрения новых технологий, составил свыше 27,5 миллиарда рублей в год. 

Обсуждая представленную работу, специалисты особо подчеркивали, что у нее есть и весомый социальный эффект, который складывается из повышения безопасности труда горнорабочих, сохранения высокооплачиваемых рабочих мест и продления сроков работы рудников. К слову, что касается безопасности, то существование этой проблемы также связано с достаточно неприятными особенностями белорусских залежей сильвинитового сырья. Во-первых, их приходится защищать от проникновения пресной воды из вышележащих горизонтов. И хотя эта проблема для подобных шахт в мире не нова, из-за особенностей геологического строения и технологии добычи ее пришлось решать принципиально другими, оригинальными методами. 

Еще сложнее дело обстояло с геологическими нарушениями в самом соляном пласте и под ним, которые заполнены газом, сжатым чудовищным давлением. Явление это, увы, для калийных шахт уникальное, присущее Старобинскому месторождению, и чревато очень тяжелыми последствиями. Многотонный горный комбайн, встретив такую «бомбу», как пушинка, улетает на десятки метров. Это может привести к гибели людей, выходу из строя дорогостоящей техники, длительной остановке работы в забое. Правда, в последние годы до трагедий дело не доходило, так как сюрпризы природы горняки с помощью ученых научились обнаруживать заранее и устранять опасность с помощью бурения и управляемых взрывов. Но шахту после таких «боевых действий» по-прежнему приходилось долго приводить в порядок. Большими были и убытки. Поэтому запатентованную белорусскими учеными технологию обезвреживания газовых пустот, которая снимает проблему практически без материальных издержек, горняки встретили с понятной радостью. 

Вообще-то «Беларуськалий» – благодатный объект для науки. Здесь возникает в хорошем смысле замкнутый круг, когда ученые своими исследованиями повышают эффективность работы производственного объединения, а оно в результате этого получает возможность оплачивать все новые и новые проекты. Поэтому с шахтерами успешно сотрудничают не только институты, представленные в работе, выдвинутой на Государственную премию, но и Белорусский национальный технический университет, Белорусский государственный технологический университет, Белорусский государственный университет, Институт геологических наук и Институт механики металлополимерных систем Национальной академии наук Беларуси, Солигорский институт проблем ресурсосбережения с опытным производством и многие другие. 

—Мощный научный потенциал позволяет рассчитывать, что и проблемы завтрашнего дня будут решаться так же успешно, — говорит начальник производственно-технического отдела Института «Белгорхимпром» Сергей Шемет. — Например, задача задач – обеспечение добычи сильвинита после того, как будут выработаны последние горизонты, доступные для шахтного способа. Но уже сегодня специалисты нашего института разрабатывают и патентуют способ добычи руды подземным выщелачиванием, который принципиально отличается от того, что используется, например, в Канаде фирмой «Калиум Кемикалз». Там пласт сильвинита достигает 30 метров, и когда с поверхности через скважину подается специальный технический раствор, он вымывает в нем просторные овальные камеры. Это выгодно. Но при мощности пласта от десятков сантиметров до нескольких метров, что характерно для белорусской залежи, такая технология будет убыточной. А потому мы предлагаем создавать так называемые лежачие камеры, которые будут идти вдоль пласта. Этот способ позволит извлекать хлорид калия как на отдельных участках Старобинского месторождения, куда опасно идти с проходческой техникой из-за обилия тектонических разломов, так и с глубины километр и более, где сосредоточено около 90 процентов запасов, но добыча комбайнами и опасна, и экономически нецелесообразна. Новая технология станет для калийщиков высшим пилотажем, так как позволит, манипулируя температурой и концентрацией подаваемого рассола, заставлять калий отделяться от примесей уже под землей. 

Впрочем, это относительно далекая перспектива. А задача ближайшего будущего для науки – подготовка к освоению богатого Нежинского участка, примыкающего к 4-му рудоуправлению. Это будет и совершенно новое предприятие, и совершенно новые средства обеспечения безопасности шахты. Ведь природа осталась верна себе и приготовила исследователям очередной сюрприз в виде очень близко к поверхности залегающих грунтовых вод. В такой ситуации нельзя допустить оседания поверхности, а потому выемка будет вестись селективно, а все отходы обогатительной фабрики впервые в практике начнут закладываться в выработанное пространство. 

Понятно, что все эти технологические ухищрения потребуют затрат. Но игра стоит свеч. Ведь калийные удобрения, 80 – 85 процентов которых поставляются на экспорт, и в отдаленной перспективе останутся одним из наших главных ресурсов, гарантированно востребованным в мире. 

Заметили ошибку? Пожалуйста, выделите её и нажмите Ctrl+Enter