Центр геодинамической безопасности – тогда еще центр автоматизированных систем контроля горного давления – начал свою работу 1 февраля 1990 года, когда был принят на работу первый его сотрудник. Слово «безопасность», фигурирующее в названии организации, – это не только безопасность проведения горных работ. Это прогнозирование и предотвращение горных ударов, анализ безопасности новых технологий, внедряемых на производстве.
«Геодинамика», как понятно из названия, – наука о подвижности Земли, движении внутрипланетного вещества. Для компании, в которой значительная часть работ проводится не просто под землей, а на отметках около километра и более, грамотная работа специалистов в этой области – залог безопасности бизнеса, и прежде всего – людей.
За 30 лет существования центр геодинамической безопасности не раз переходил из одного управления в другое. Менялось его название: с 2003-го по 2006 год центр даже был лабораторией, а уже после и это производственное подразделение получило свое нынешнее название: сокращенно – ЦГБ.
Без центра геодинамической безопасности сейчас не проходит ни один производственный процесс на рудниках Заполярного филиала. Специалисты ЦГБ занимаются геотехническим сопровождением горных работ, в их руках управление горным давлением. Кроме этого, круглосуточно проводится сейсмический мониторинг шахтных полей, составляется региональный прогноз горных ударов.
МОНИТОРИНГ И КОНТРОЛЬ
За подвижками и колебаниями в горном массиве норильских рудников круглосуточно следит отдел непрерывного мониторинга и контроля горного давления. Для этого существуют специальные датчики, установленные под землей в сейсмических павильонах. Это такие ниши размером 2×2 метра, зачищенные до коренной породы или залитые бетоном. Сигнал от датчиков из шахты передается наверх по кабельным линиям, здесь его принимают телеметрическая аппаратура приема-передачи и аппаратура селекции и накопления сигналов.
«Мы регистрируем все, что происходит под землей. Даже движение транспорта. Но при этом, чтобы не регистрировать все незначительные колебания, например, рядом с сейсмическим павильоном что-то включилось или проехала ПДМ, мы можем увеличить порог обнаружения, таким образом отсекается ненужная информация», – рассказывает начальник отдела непрерывного мониторинга и контроля горного давления ЦГБ Лариса Какошкина.
Поступающие от датчиков сигналы обрабатывают техники (чтобы обеспечить круглосуточное наблюдение приходится работать в три смены). Они определяют место, где произошло событие, и его энергетику. Если сигнал превышает 4,5 тысячи Дж, специалист связывается с диспетчером рудника, где сработали датчики. Проводится первичный осмотр указанного места, все данные заносятся в журнал наблюдений. При регистрации сигнала выше 10 000 Дж сообщение сразу передается диспетчеру департамента горного производства.
«На основе данных, полученных за 31 стуки, мы составляем региональный прогноз – это выделение опасных зон в наблюдаемом массиве горных пород. Все оценивается с помощью комплексного параметра F, который включает в себя и количество событий, и их энергетику», – отмечает Лариса Какошкина.
Если параметр F превышает 200 единиц, сразу создается специальная комиссия, участок с высокой сейсмоактивностью обследуется и принимаются оперативные меры для снижения сейсмоактивности – уменьшается интенсивность работ или работы вовсе приостанавливаются. Риски в такой ситуации слишком высоки.
В настоящий момент сейсмическим мониторингом охвачены рудники «Октябрьский», «Таймырский» и «Скалистый». На последнем датчики установлены до Хараелахского разлома (дальше глубина рудника доходит до 2000 метров, но там пока ведутся только разведочные выработки). А вообще сейсмический мониторинг проводится в шахтах глубиной более 700 метров – с этого уровня возрастает вероятность горного удара (внезапного быстропротекающего разрушения предельно напряженной части массива, прилегающей к подземной горной выработке). К слову, отметка в 700 метров скоро будет преодолена и на «Комсомольском», поэтому сейчас там идет активная разработка проектов по внедрению системы сейсмического мониторинга. В планах установить на руднике 25 сейсмопавильонов. Лариса Какошкина не исключает, что в связи с возрастающей нагрузкой придется увеличить и штат сотрудников.
СОПРОВОЖДЕНИЕ И РЕГЛАМЕНТ
Не менее важно для производственных процессов «Норникеля» другое подразделение центра геодинамической безопасности – отдел геотехнического сопровождения горных работ. Его специалисты работают с уже имеющимися данными и исследованиями. Например, с помощью определенных программ они могут узнать, из каких пород состоит выработка, есть ли в ней трещины. Также сотрудники отдела составляют проектно-сметную документацию и регламенты при внедрении на производстве новых технологий, курируют промышленные испытания (на сегодня только по креплениям проходит порядка 20 промиспытаний).
«Кроме этого, мы высчитываем размеры выработок, очередность отработки, – говорит начальник отдела геотехнического сопровождения горных работ ЦГБ Максим Сергунин. – А еще здесь есть творческая составляющая: наши сотрудники пишут различные статьи по горной тематике в научные журналы».
НАДЕЖНОЕ КРЕПЛЕНИЕ
Гордость центра геодинамической безопасности – концепция крепления горных выработок. Сейчас она перешла в ведение Максима Сергунина, начинал же эту работу отдел совершенствования технологии горных работ под руководством Александра Киселя.
«В январе с этой концепцией мы ездили в Швецию. После испытаний были внесены некоторые изменения: шпуры теперь можно заполнять смолой, она расходится по трещинам лучше, – отмечает Александр. – Весь процесс закрепления горных выработок планируется автоматизировать, необходимая техника уже закуплена и направлена к нам».
Сейчас в отделе совершенствования технологий горных работ занимаются термовентиляционной съемкой и газовоздушным режимом на всех рудниках Норильска. Раз в год, а на руднике «Заполярный» и в шахте «Известняков» рудника «Кайерканский» и раз в квартал, специалисты проводят проверку на наличие метана. Пробы воздуха в шахтах собирают мокрым способом, то есть в емкости с водой, которую потом исследуют в центре инженерного сопровождения производства.
«По результатам своих замеров мы выдаем рекомендации, в каких местах нужно усилить проветривание. Это чаще бывает на руднике «Заполярный» – там очень много угля, на других нет такого скопления метана. А уже на основании этих заключений Ростехнадзор выдает рудникам разрешения на взрывные работы», – рассказывает главный специалист отдела совершенствования технологий горных работ ЦГБ Юлия Сидоренко.
Если необходимо обновить систему вентиляции, специалисты этого отдела тоже выписывают соответствующее предписание. Новое оборудование не сразу вводят в эксплуатацию, сначала проводят испытательные работы. Например, вентиляционный рукав проверяют на «выживаемость» во время взрывных работ и на его способность снабжать выработки воздухом.
«Также в лаборатории мы проверяем образцы руд на прочность. Они бывают правильной и неправильной формы. Первые – это принесенные из забоев. Вторые – выбуренный керн, имеющий цилиндрическую форму. Его мы готовим на шлифовально-полировальном и на отрезном станках. Прочность в итоге вычисляется в зависимости от того, на сколько частей раскололся образец в процессе испытаний», – говорит ведущий инженер отдела совершенствования технологий горных работ ЦГБ Ангелина Лытнева.
А уже от прочности зависит вид крепи, которую будут использовать в выработке. В этой же лаборатории проводятся испытания новых закладочных смесей. Например, сейчас в прессованные кубики пошла пустая порода рудника «Таймырский».
