Полезные ископаемые — богатство страны
Среди работ, достойных соискания Государственной премии Республики Казахстан в области науки и техники им. аль-Фараби 2017 года, — труд группы ученых, выдвинутый Институтом горного дела им. Д. Кунаева РГП «НЦ КПМС РК». Об этом мы беседуем с известным ученым, академиком НАН РК, членом Секции наук о Земле и металлургии Даукей Серикбеком Жусупбековичем.
Речь идет о работе «Создание и промышленная реализация высокоэффективных инновационных разработок в области добычи твердых полезных ископаемых», созданной коллективом авторов Диасом Габдулхакимовичем Букейхановым (руководитель), Асией Адылкановной Бояндиновой, Николаем Садвакасовичем Буктуковым, Кайратом Карибозовичем Тулебаевым, Ляззат Саевной Шамгановой, Маратом Жакуповичем Битимбаевым, Сейтгали Жолдасовичем Галиевым, Александром Ивановичем Ананиным.
— Серикбек Жусупбекович, известно, что порядка четверти экономики Казахстана базируется на продукции горно-металлургического комплекса, то есть на продаже металлов. Каков вклад горнодобывающей промышленности?
— В стоимости металла горные работы составляют более 51%, в энергетике — свыше 70% электроэнергии производится за счет минерального топлива. При этом доля горных работ увеличивается, поскольку разработки уходят все больше вглубь земли. Например, глубина отработки на карьерах достигает 600 м, представляете, какая это яма? Еще более тяжелое положение на подземных работах. Это обуславливает ряд проблем, таких как обеспечение безопасности, снижение стоимости доставки руды на поверхность, повышение качества минерального сырья…
— Пожалуйста, расскажите подробней об этих проблемах.
— Например, безопасность, обусловленная глубиной разработки. Чем глубже ведутся горные работы, тем больше массив горных пород на верхних горизонтах оказывает давление. Это может привести к катастрофическим отказам, таким как горный удар, сход борта карьера, может повлечь человеческие жертвы, привести к экономическому ущербу.
Авторы названной работы успешно решили эти проблемы. Они разработали методику определения параметров охранных целиков в зависимости от свойств пород, гор-но-геологических и горно-технических условий, обеспечивающих безопасность, и внедрили их на производстве. А также разработали технологии мягкой посадки кровли выработанного пространства.
— А как решается задача снижения стоимости доставки руды на поверхность, ведь в любом случае увеличение глубины ведет к увеличению расстояния транспортировки?
— Здесь авторы предложили ряд решений — складирование пустых пород на борту карьера с учетом исключения возможности сползания этого борта вниз. Еще на стадии проектирования горного предприятия, а также в процессе функционирования ведутся работы по оптимизации затрат горнотранспортных работ на основе оригинальных научно-технических решений. Так, впервые в мировой практике удалось совместить автоматизированные системы проектирования горных работ и корпоративного управления спроектированными и действующими геотехнологическими комплексами.
Впервые в мире реализован подход к оптимизации горнотранспортных работ, предполагающий корпоративное и процессное управление, а также технико-экономическую оценку эффективности работы горнотранспортного комплекса. Реализация позволила снизить себестоимость горнотранспортных работ до 30%.
— Скажите, а как можно повысить качество руд?
— Это еще одна крупная проблема, обусловленная природой. По запасам руд и углей Казахстан входит в первую десятку горнодобывающих стран мира, однако по качеству минерального сырья находится на 50-60 местах. Представляете, если бы на следующий передел поставлять руду с содержанием металла в ней в два раза больше, чем у нас, как на многих зарубежных месторождениях! Следовательно, с меньшими затратами на горные работы можно получить в два раза больше металла, а на тепловых электростанциях — получить необходимое количество электроэнергии, сжигая значительно меньше угля.
Таким образом, технологии добычи должны обеспечить минимальное смешивание пустых пород с полезными ископаемыми, закладочного материала — с рудой, минимальные потери минерального сырья и столь же малые колебания качества при добыче. Эта проблема также успешно решается в научной работе. Например, обосновано, откуда, сколько и как следует извлекать из недр минеральное сырье, чтобы на выходе получить требуемое качество при минимальных затратах. А также разработаны новые технологии управления качеством.
— Горное производство принципиально отличается от всех известных производств тем, что рабочие места не стоят на месте, а продвигаются как в глубину, так и в плане. В связи с этим как можно организовать работу, чтобы эти негативные факторы не усугубляли экономику предприятия, не удорожали продукцию?
— Впервые в мировой практике подземных горных работ была применена теория массового обслуживания, что позволило определять и учитывать влияние случайных событий, происходящих в процессе погрузки и транспортировки руды. Установлены рациональные значения технологической надежности для различных сочетаний самоходных погрузочных и доставочных машин в соответствии с наработкой, нацеленной на отказ в реальной производственной обстановке.
Конечно, это привело к определенному экономическому эффекту. Также разработаны и реализованы на практике методы оптимизации многофакторных моделей работы горнотранспортного комплекса, что позволило снизить себестоимость добычи.
— В коротком интервью невозможно полностью раскрыть новизну и коммерческую ценность работы, но в заключение скажите, пожалуйста, в чем выражается экономический результат работы?
— Разработанные авторами технологии защищены 50 патентами и авторскими свидетельствами, реализованы в Казахстане и за рубежом. Практическая ценность подтверждена 52 актами внедрения, включая предложенные технологии, а также рекомендации и предложения по повышению эффективности добычных работ.
Экономическим же результатом становится получение дополнительной прибыли на предприятиях Казахстана и России в сумме 10,2 миллиарда тенге. А также вовлечение в разработку списанных в потери 1,2-1,5 миллиона тонн руды ежегодно, существенное улучшение состояния минерально-сырьевой базы действующих предприятий, обеспечение безопасности и эффективности горных работ.
«Казахстанская правда»
