ПОДЗЕМНЫЕ ШАХТНЫЕ РЕКИ

  Главная       Учебники - Горное дело      Многоликий мир шахты (Гимельшейн Л.Я.)

 поиск по сайту     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  10  11  12  13  14  15 

 

 

ПОДЗЕМНЫЕ ШАХТНЫЕ РЕКИ


Шагая по подземным дорогам, каждый скоро убедится - в шахте что ни выработка, то ручей или ручеек. Эти бесчисленные большие и малые потоки собираются в смолисто-черные реки. Самая большая из них, вобравшая множество притоков, торопливо бежит по специальной канаве вдоль борта основных выработок к стволу и в нескольких сотнях метров от него круто сворачивает к водосборнику главного водоотлива. Реки поменьше игриво несутся по уклонам и бремсбергам. С бремсбергов их путь на коренной штрек, а по нему - к стволу. Путь уклонного потока один - вниз и вниз к своему водосборнику.

 

 

Подземные реки рождаются из водоносных слоев Земли. Начиная от грунтовых вод, что вблизи поверхности, они, чередуясь с разными породами, уходят на глубину до 15 км, потому что где ни копни, рано или поздно обязательно пересечешь слой подземных вод.

Вода в земле хрустально чистая и, только .вобрав в себя угольную и породную мелочь, она мутнеет и теряет свою родниковую прозрачность. Насыщенная растворенными в ней веществами она порой по своим свойствам не хуже известных минеральных вод - подставляй стакан и лечись. Но большинство подземных вод не пригодно для питься - они излишне кислые или чрезмерно щелочные, а иногда у них такой неприятный сероводородный запах, что и рядом быть не хочется. Не зачерпнешь воды и из серых, сонных озерец, каких немало образуется в разных местах выработок в неглубоких впадинах -мульдах. Вот и приходится шахтеру, несмотря на то, что кругом течет, неизменно брать с собой флягу с питьем. Потому так признательны все тому, кто случайно найдет где-нибудь в кровле небольшой источник вкуснейшей водицы и заботливо подставит под холодную светлую струю банку: ’’Пейте, люди!”.

Если в том месте, где шахта, у Земли припасено мало воды, - считай повезло. Но обычно там, где уголь, на ее отсутствие редко приходится жаловаться. Правда, встречаются иногда на удивление сухие выработки, но это скорее не правило, а исключение из него.

Конечно, водные запасы планеты не бездонны, и постепенно уменьшается приток из подработанной части шахтного поля. Однако шахтер, ведя добычу, вынужден вскрывать все новые и новые горизонты, а над каждым из них - свои водоносные слои, потому не мелеют подземные реки.

Работать, когда просто моросит, неприятно, когда идет дождь - плохо, а когда ливень - совсем негоже. Но если даже осенью дождь не вечен да к тому же всегда можно спрятаться под надежную крышу и переждать, то в шахте в любую пору года может лить и день, и ночь, а под этим холодным ливнем нужно работать.

В небольшом повествовании об очистном забое уже шел рассказ о том, как сложно брать уголь под непрерывными ледяными струями, которые низвергаются с кровли по всей длине ’’мок1 рой” лавы.

Нужно обладать железным упорством, чтобы проходить выработку, когда с ее бортов хлещет так, словно там запрятаны сотни полностью открытых водопроводных кранов.

Немало досаждает шахтерам и та, казалось бы, спокойная вода, что под сапогами на штреке. В мокрых забоях тяжело не только людям, но и машинам. Ржавеют и ломаются стальные детали, сыреет изоляция электрических аппаратов и двигателей, и они отказываются работать, мокрый штыб плотно прилипает к ленте конвейера и нарастает горой у барабанов, он

толстым слоем ложится на рештаки, забивает течки, попадает в подшипники.

Шахтеры делают, казалось бы, все, чтобы осушить шахтные поля и отвести воду от забоев, собрать ее в канавки и направить в водосборник. Вот и мчатся нескончаемые потоки подземных рек по старым и новым выработкам.

Каких только водоотливов не сооружают под землей, чтобы побороть это вечное течение и отвести его на поверхность: от небольших продолговатых винтовых насосов, запрятанных в неглубокие ниши, до гигантских центробежных секционных насосов, способных поднять с глубины многих сотен метров на поверхность до 1000 м3 воды. Этого количества воды, будь она питьевой, хватило бы целому городу; от одиночного насоса, установленного у мульды на штреке, - покачали и перенесли дальше - до десятка смонтированных на многие годы мощных насосов в камере главного водоотлива.

Нам несложно даже по пути на-гора задержаться на. полчаса и узнать, как устроена главная подземная "водокачка”. Правда, сейчас все крупные насосные установки автоматизированы и попасть в камеру без провожатого нельзя - она закрыта. Но с разрешения главного механика шахты дежурный электрослесарь проведет нас по небольшому бетонному ходку в насосную камеру. Входим в высокое длинное помещение, осматриваемся. Кажется непривычным, что на большой глубине можно соорудить такой громадный зал. Убери из его центра огромные круглые, словно туловища слонов, присевших отдохнуть, насосы, срежь толстенные трубы, и впору устраивать волейбольные соревнования нескольких команд сразу.

Главная водоотливная установка служит столько, сколько живет шахта. Она проектируется с большим резервом и обладает высочайшей надежностью. Уже многие десятилетия практически нет случаев затопления шахт из-за того, что где-то отказала эта установка, хотя бывают и тревожные времена, особенно летом, когда весенняя вода добирается до забоев.

Посудите сами. Как правило, с обычным притоком воды легко справляются рабочие насосы, но в камере есть всегда один-два, а то и больше готовых к работе резервных насосов. Это на тот редкий случай, когда основной насос перестанет качать или почему-то резко увеличится приток воды. Резервные насосы можно в любой момент включить в помощь основному или вместо него. Помимо насосов в горячем резерве в камере всегда несколько насосов в ремонте, и, уж если "прижмет" приток, можно через некоторое время включить и их.

Кроме того, в огромных водосборниках, куда через специальные колодцы насосы протянули свои длинные хоботы, -всасывающие трубопроводы, всегда есть немалый запас емкости. Даже если перестанут качать все насосы сразу - случай сверхредкий, - есть время ликвидировать аварию, пока час-другой будет накапливаться вода в резервной емкости водосборника.
 

Но даже если вода все же поднимется выше допустимой отметки и начнет растекаться по полу камеры, можно продолжить откачивать воду и вводить в работу новые агрегаты, ведь те, кто борется с водой, вне опасности. Из камеры сделан специальный отдельный наклонный ходок в ствол на большой высоте от пола.

Одновременно отказать все насосы практически не могут. Может нарушиться подача напряжения - это тоже событие маловероятное, так как главный водоотлив питается с поверхности по двум независимым друг от друга кабельным линиям. Может сломаться задвижка на трубопроводе, но в насосной - два трубопровода, и к каждому из них можно подключить любой насос.

Высокой надежностью обладает и автоматическая система управления насосами. За уровнем воды в водосборнике следят специальные датчики. Когда вода достигает верхней отметки, датчик подаст сигнал и включится небольшой заливочный насос. Он погружен в колодец и всегда покрыт водой. Как только от датчика, контролирующего заливку, придет сигнал, что насос заполнен водой, сработает автоматический высоковольтный аппарат и включится двигатель очередного насоса. Насос начнет откачивать воду на поверхность. Работу насоса контролируют специальные датчики. Если почему-либо насос не сможет справиться с притоком, уровень воды в водосборнике будет возрастать и достигнет датчика повышенного уровня, включится в работу дополнительный насос. Если и в этом случае уровень будет продолжать расти и вода достигнет датчика аварийного уровня, включатся в работу новые насосы, и уж они-то, наверняка, справятся с подземной рекой. Обо всем, что происходит в работе главного водоотлива, автоматы сообщают диспетчеру на поверхность, и он в случае надобности может оперативно послать в шахту дежурных электрослесарей.

Автоматы следят не только за уровнем воды в водосборнике, но и за тем, как работают насосы и двигатели. Чуть что, они отключат неисправный агрегат, подадут сигнал диспетчеру и автоматически введут в работу очередной насос.

Конечно, младшие братья главного водоотлива, различные небольшие участковые насосы, не столь надежны, потому иногда, хотя и редко, ’’победителями” становятся подземные реки. Это обычно случается тогда, когда вдруг неожиданно резко взбухает привычный поток: то ли потому что где-то горная выработка наткнулась на подземное ’’озеро” и оно, почувствовав свободу, устремилось вниз, то ли весенние потоки нашли путь в шахту. Захватив ближайшую насосную, река, словно в половодье, с ужасающей жадностью и быстротой вбирает в себя все, что попадается на ее пути. Шахтеры успевают выйти из опасной зоны, а машины зачастую уходят под воду.

Начинается Изнурительная, не утихающая ни на минуту битва с взбунтовавшейся подземной рекой. Среди аварий, которые

могут случиться под землей, затопление, как и пожар, опасны еще и тем, что, начав свое черное дело, они, пока их не усмирит человек, продолжают разрушение.

Нужно спешить доставить новые насосы и начать откачивать воду. Качать нужно так, чтобы не только справиться с возросшим притоком, но пересилить его, и метр за метром, толкая насосы и подтаскивая за собой кабели, трубы, пускатели, в общем все, что нужно для их работы, отвоевывать у воды захваченное ею пространство. Победное наступление на воду не всегда идет гладко. Бывает, из-за перерыва в работе насосов приходится вновь отдавать с трудом осушенную территорию.

Но будет несправедливым не сказать и о полезности подземных рек, и о том, что шахтеры учатся все более разумно использовать эти воды планеты.

От тысяч комбайнов, что рубят уголь или проходят бесчисленные выработки, поднимаются подхваченные воздушной струей сизые клубы угольной и породной пыли. Главное средство борьбы с этими облаками, которые могут густым туманом укутать и машины и людей, - орошение. Через многочисленные форсунки, установленные на рабочих органах комбайнов, сильно распыленная вода подземной реки бьет туда, где вгрызаются в пласт резцы, и гасит мельчайшие пылинки, оттого лишь легкий прозрачный туман плывет вдоль забоя, и можно работать.

Водой подземных рек заполняют сейчас бесчисленные длинные неглубокие корытообразные посудины, напоминающие пироги индейцев. Их поперечными рядами подвешивают к креплению вдоль выработок. Если вдруг произойдет взрыв, они опрокидываются, и на пути разрушительной ударной волны встает водяной заслон. Всю свою адскую мощь взрыв израсходует на пробивание, казалось бы, хрупких, прозрачных, точно стеклянные перегородки потоков, на мгновение повисших между кровлей и почвой. Сломав десяток-другой таких стенок, обессиленный взрыв уже не может нестись дальше, все сокрушая, и затихает. Вода сделала свое нужное дело!

Каждая шахта пронизана густой сетью противопожарных трубопроводов, всегда заполненных водой под большим давлением. Если случайно где-нибудь вырвется пламя или только потянется дымок, эта вода первой устремится на тушение и собьет огонь.

Шахтеры научились, используя воды подземных рек, добывать и транспортировать уголь, и в наше время гидравлическая добыча угля уже далеко не новинка техники. На гидрошахтах уголь отбивают при помощи гидромониторов - небольших водометных пушек. Из ствола гидромонитора через специальную насадку с диким ревом вырывается струя воды и с огромным напором устремляется на пласт, разрушая его. Гидромониторщик под прикрытием бронированного щита управляет стволом своей пушки, направляя струю то на один, то на другой участок забоя, и метр за метром вымывает его. Отбитыи уголь, под-

хваченный сильным потоком воды, увлекается в железные желоба и несется по выработкам к стволу. У ствола уголь попадает в дробилку. В ней он тщательно перемалывается и в виде пульпы - смеси угля и воды - поступает к углесосам.

Углесосы - специальные насосы, приспособленные перекачивать пульпу по трубопроводу, поднимают ее на поверхность. Оттуда другие углесосы перекачивают пульпу на обогатительную фабрику. Там от угля отделяют породу, осушают его, загружают в железнодорожные вагоны и отправляют потребителю.

Гидрошахты давно пережили радостную пору молодости, но гидространспорт не только не стареет, а, наоборот, переживает как бы второе рождение. Чтобы ’’гнать” уголь не на десятки, а сотни километров. Да, да! От г. Белова в центре Кемеровской области до г. Новосибирска, а это триста километров, легли в траншеи огромные трубы. По ним мощные насосы будут качать угольную пульпу с шахты прямо в топки электро-странции. Не случайно в нашем лексиконе с уже ставшими привычными словами ’’нефтепровод”, ’’газопровод” появилось слово ’’углепровод”.

Когда гигантские углепроводы начнут заменять современный дорогостоящий колесный транспорт железных дорог и по огромным, почти трехметрового диаметра трубам уголь понесется на многие сотни километров, может даже не хватить всей мощи подземных рек, чтобы перекачивать миллионы тонн угля.

В истории подземных рек было время, когда они, забыв невольно нанесенные людьми обиды, встали на защиту своей земли. В годы войны воды этих рек надежно укрыли угольные пласты шахт Донбасса, не оставив оккупантам какой-либо возможности вести добычу. И хотя возвращать шахты к жизни было совсем непросто, шахтеры были благодарны подземной воде за то, что, закрыв доступ кислорода к креплению, она уберегла его от гниения и разрушения и спасла многие подземные выработки от полного обрушения.

Восстановление разрушенных и затопленных шахт Донецкого бассейна - беспримерная в мировой практике эпопея. Чтобы восстановить шахты угольных бассейнов Нор и Па-де-Кале, пострадавших в годы первой мировой войны, Франции потребовалось двадцать лет, а в шахты Донбасса мы смогли вдохнуть жизнь меньше чем за пять лет, хотя там объем разрушений был в пять-шесть раз больше. За эти годы из недр было откачано (учитывая постоянный приток) более шестисот миллионов кубических метров воды - недельный сток в Черное море такой огромной реки> как Днепр. Недаром в 1947 г. была утверждена специальная медаль ”3а восстановление угольных шахт Донбасса”.

Подземная вода - часть самого распространенного в природе вещества. Гидросфера занимает 70, % поверхности Земли. Без воды не может существовать жизнь, практически она так или

иначе входит во все технологические процессы как промышленного, так и сельскохозяйственного производства. Не зря с развитием уровня производства самое доступное вещество становится в ряд дефицитных не только в силу его неравномерного распределения на Земле, но и потому, что деятельность человека ведет к загрязнению ее вод и обмелению рек, Не случайно мы вступаем не только в пору ощутимой нехватки топливно-энергетических ресурсов, но и нехватки обычной питьевой воды.

Немало способствовал этому и шахтный водоотлив, который загрязнял, а кое-где и продолжает загрязнять своими мутными потоками чистые воды рек и водоемов.

Потому на пути шахтных стоков шахтеры давно стали сооружать на поверхности огромные отстойники. От них двойная польза: в реки уходит осветленная вода, а в отстойниках накапливаются тысячи тонн угля. Этот уголь охотно используют энергетики - он измельчен и отмыт от породы - бери и забрасывай в топки.

Придет время и повсеместно подземные воды включатся в единый круговорот. Из отстойников вода уйдет в шахту, и,

выполнив свои многообразные технологические функции, опять поднимется насосами на-гора, очистится и вновь пойдет в
дело.

За долгие годы борьбы с водой шахтеры хорошо изучили нравы подземных вод и научилсь надежно справляться с любыми притоками и, если нужно, решительно укрощать их самые неожиданные капризы. Теперь в любую пору года вода не застанет шахтера врасплох, где бы он ни работал и какие бы пласты ни вскрывал. Пришлось и подземным рекам, несмотря на их буйный характер, покориться.
 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  10  11  12  13  14  15