Компетенции ПМХ в области угольной промышленности: от добычи до машиностроения

Промышленно-металлургический холдинг — одна из крупнейших угледобывающих и металлургических компаний России. В Кемеровской области расположены пять предприятий группы — шахта «Бутовская» (г. Кемерово), шахта им. С. Д. Тихова (г. Ленинск-Кузнецкий), участок «Коксовый» (г. Киселевск), ЦОФ «Березовская» (г. Березовский) и Кемеровский коксохимический завод. На предприятиях ПМХ в регионе работают более 6,5 тыс. человек.

Предприятия ПМХ выпускают также оборудование и материалы для горнодобывающей промышленности — механизированные крепи, металлические порошки для наплавки и напыления, металлокрепь, метизы и рукава высокого давления. Это позволяет достичь синергетического эффекта в рамках холдинга.

Шахта «Бутовская»

Шахта «Бутовская» ведет добычу коксующегося угля марок КО, КС, КСН в пределах геологического участка Чесноковский в Кемеровском геолого-экономическом районе Кузнецкого угольного бассейна.

Первая очередь шахты мощностью 1,1 млн т запущена в 2013 году. Вторая очередь введена в эксплуатацию в 2017 году. С ее запуском годовая мощность предприятия по добыче угля выросла до 2,7 млн т угля.

Угольные запасы шахты представлены свитой, состоящей из шести пластов (пласты Выклинившийся, Проводник, Артельный, Кумпановский, Верхний и Двойной-Промежуточный) средней суммарной мощностью 11,2 м. К первоочередной отработке приняты пласты Артельный и Кумпановский.

Подготовка линии очистного фронта по отрабатываемым пластам преимущественно предусматривается проведением штреков спаренными забоями с промежуточными сбойками, которые в дальнейшем обеспечивают возможность подачи свежего воздуха, доставки материалов и оборудования, выдачи горной массы, перевозки людей и ведения аварийно-спасательных работ.

Добыча угля на шахте «Бутовская» ведется с использованием системы разработки длинными столбами по простиранию с полным обрушением кровли и оставлением межлавных целиков.

Для транспортировки горной массы из подготовительных забоев используются скребковые конвейеры 2СР-70М (2СР-70М-05) и перегружатели различных модификаций, а также ленточные конвейеры с шириной полотна 800, 1 000 и 1 200 мм (2Л80У, 2ЛТ80У, 2ЛТ-1000А, 2Л1000А, 1ЛЛТ1200-03).

Доставка материалов, оборудования и перевозка людей по горным выработкам шахты с центральной промплощадки осуществляется с помощью монорельсовых дизель-гидравлических локомотивов DLZ-110F и DZ-1500.

Проветривание шахты осуществляется вентиляторной установкой главного проветривания ВДК-10 № 40, расположенной на устье вертикального вентиляционного ствола. На шахте «Бутовская» принята единая система проветривания, схема проветривания — центральнофланговая, способ проветривания — нагнетательный. Для проветривания подготовительных забоев используются вентиляторы местного проветривания типа ВМЭ-6, ВМЭ-8, ВМЭ-2-10, FBD с помощью гибких вентиляционных трубопроводов диаметром 600, 1 000 и 1 200 мм.

Шахта им. С. Д. Тихова

Шахта имени Сергея Дмитриевича Тихова добывает дефицитные марки угля Ж и 2Ж. Поле шахты расположено в Ленинском геолого­экономическом районе Кузнецкого бассейна в пределах Никитинского месторождения каменных углей.

Предприятие было запущено в эксплуатацию в 2017 году с годовой производственной мощностью 1,8 млн т угля. В перспективе на шахте планируется запустить вторую очередь мощностью 1 млн т, а также обогатительную фабрику.

В настоящее время завершается строительство железнодорожной инфраструктуры предприятия, включающей в себя погрузочную станцию шахты им. С. Д. Тихова, подъездной железнодорожный путь до станции Проектная протяженностью 4,8 км и реконструкцию станции Проектная. Срок окончания строительства этих объектов запланирован на 2019 год. Ввод в эксплуатацию железной дороги позволит снизить затраты на перевозку товарной продукции потребителям.

Вскрытие шахтного поля произведено группой наклонных стволов, устья которых имеют общую промплощадку. Все вскрывающие и подготавливающие выработки проходятся по пластам на полную мощность с присечкой вмещающих пород кровли и почвы пласта. Подготовка выемочных столбов производится спаренными забоями.

Для отработки текущего пласта принята технология отработки длинными столбами по простиранию с управлением кровлей полным обрушением, с оставлением межлавных целиков. Порядок отработки выемочных участков — нисходящий.

Подготовительные горные работы ведутся с помощью проходческих комбайнов отечественного и импортного производства типа КП-21, КСП-35 и EBZ-200S. Крепление выработок осуществляется анкерной сталеполимерной крепью, а в местах горно-геологических нарушений — арочной податливой крепью.

Из лавы уголь от забойного конвейера «Анжера-34» поступает на скребковый перегружатель типа GROТ-750. В разрыв рештачного става скребкового перегружателя установлена дробилка SCORPION для дробления кусков угля до крупности 200 мм. Дробленый уголь перегружают на ленточный телескопический конвейер типа 2ЛТ1000А. На поверхность горную массу из шахты выдают ленточным конвейером типа PIOMA с шириной ленты 1 400 мм по наклонному конвейерному стволу на технологический комплекс Центральной промплощадки.

Схема проветривания шахты — единая, способ проветривания — нагнетательный. Проветривание шахты осуществляется вентиляторной установкой главного проветривания, которая состоит из двух вентиляторов главного проветривания BDK-10 № 38/2. Производительность главной вентиляторной установки составляет 20 400 м3/мин, давление — 440 даПа. Для проветривания тупиковых выработок применяются вентиляторы местного проветривания типа ВМЭ2-10А, ВМЭ-8, установленные в выработках со свежей струей воздуха.

Участок «Коксовый»

Участок «Коксовый» ведет рекультивацию земель, нарушенных подземными горными работами, с попутной добычей коксующегося угля. Попутная добыча угля ведется открытым способом в пределах Прокопьевско-Киселевского угленосного района Кузнецкого каменноугольного бассейна. Мощность предприятия по добыче коксующегося угля составляет около 1 млн т в год.

Запасы предприятия представлены углями марок К, КС, КО, ОС и ТС. Часть угля отправляется на производство кокса без обогащения. В настоящее время в добычу вовлечены восемь угольных пластов. В отработке находятся пласты мощностью от 1 до 8 м.

В соответствии с горно-геологическим условиями поля участка «Коксовый» проектом принята отработка свиты пластов крутого падения горизонтальными слоями (уступами) по транспортной системе разработки с использованием автомобильного технологического транспорта. Настоящей проектной документацией предусматривается применение блочной отработки месторождения. Ведение горных работ в каждом блоке осуществляется по углубочной продольной двухбортовой системе разработки.

Отработка вскрышных пород и добыча осуществляются гидравлическими экскаваторами. Предварительное рыхление коренных пород выполняется с помощью взрывов. Буровые работы производятся собственными силами, для проведения взрывных работ привлекается подрядная организация.

Предприятие использует комбинированные системы GPS/ГЛОНАСС, которые позволяют получать данные о геопозиции, скорости движения, весе груза, уровне топлива и работе двигателя с эксплуатируемого транспорта.

На участке «Коксовый» применяются передовые системы пылеподавления: орошение взрываемых блоков и гидрозабойка скважин, что позволяет минимизировать распространение пыли при буровзрывных работах. Предприятие сертифицировано на соответствие требованиям стандарта ISO 14001.

С 2002 года предприятие помогает жителям города в переселении из ветхих и аварийных зданий — участвует в жилищном строительстве, а также выплачивает компенсации на переселение. За это время предприятие улучшило жилищные условия почти 3 тыс. человек из 841 дома. Затраты на программу составили 915 млн  руб. До 2035 года участок «Коксовый» планирует переселить жителей из 470 домов.

ЦОФ «Березовская»

Центральная обогатительная фабрика «Березовская» — одна из крупнейших обогатительных фабрик Кемеровской области с производственной мощностью 4 млн т перерабатываемого сырья в год. В этом году предприятие отмечает полувековой юбилей.

На фабрике обогащаются рядовые угли марок К, КО, ОС, Ж классом от 0 до 150 мм как с предприятий филиала «ПМХ-Уголь» (осуществляет управление угольными предприятиями ПМХ), так и с других угольных предприятий региона. Основной вид выпускаемой продукции — это угольный концентрат марок К, КО, ОС и Ж с зольностью от 8 до 9,5 %, из которого производится высококачественный кокс. Существенным преимуществом фабрики является возможность принимать сырье для обогащения как железнодорожным, так и автомобильным транспортом.

Для обогащения угля на предприятии используются гравитационные и флотационные методы. Уголь в зависимости от класса крупности обогащается в тяжелосредных сепараторах, гидравлических отсадочных и механических флотационных машинах.

Выпущенный концентрат собирается на общем конвейере и проходит термическую сушку, а после отгружается в железнодорожные вагоны и отправляется потребителю. Для обезвоживания сгущенных отходов флотационного отделения применяются ленточные фильтр-прессы ANDRITZCPF 2200 S8. Их применение позволяет обеспечить полное замыкание водно-шламовой схемы внутри фабрики.

На предприятии в настоящее время ведется масштабная модернизация производства. В рамках технического перевооружения в 2019 году планируется заменить две флотационные машины МФУ и ввести в эксплуатацию две машины WEMCO. Также планируется запуск тяжелосредного гидроциклона CAVEX 1000 с периферийным оборудованием во второй секции фабрики. В 2020 году планируется смонтировать и ввести в эксплуатацию четвертую флотационную машину WEMCO.

Собственная испытательная лаборатория на базе ЦОФ «Березовская» позволяет оперативно и непрерывно контролировать качество поступающего сырья, готовой продукции и технологического процесса. Подразделение проводит необходимый технический анализ, а определение дополнительных характеристик углей и концентратов или сертификацию угольной продукции при необходимости выполняют сторонние организации.

Углехимическая лаборатория фабрики осуществляет контроль качества угля и продуктов его переработки в области, закрепленной Свидетельством о состоянии измерений. Согласно этому документу сотрудники лаборатории ведут отбор и подготовку простых и сборных проб для контроля таких показателей, как массовая доля влаги, зольность, выход летучих веществ и массовая доля общей серы. Для исследования теплоты сгорания сырья предприятие пользуется услугами подрядчиков, а петрографические показатели для ЦОФ «Березовская» определяют сотрудники центральной заводской лаборатории ПАО «Кокс» (входит в ПМХ).

Для оценки возможностей и режимов переработки угля специалисты лаборатории применяют технический анализ, позволяющий определить направления использования полезного ископаемого как энергетического и химического сырья. Под этим анализом понимается определение показателей, предусмотренных техническими требованиями к качеству угля. Определение каждого из них регламентируется соответствующими требованиями ГОСТа, предъявляемыми к проведению испытаний.

Углехимическая лаборатория ПАО «ЦОФ «Березовская» располагает необходимым перечнем основного испытательного оборудования и средствами для измерений, среди которых пальчиковые истиратели, сушильные шкафы, муфельные печи, пластометрические аппараты, аналитические и лабораторные весы, пластометры и др. Сведения об испытательном оборудовании и других технических средствах внесены в паспорт лаборатории и в регистрационные документы. Все средства проходят проверку, калибровку или аттестацию в установленном порядке.

Особое внимание на фабрике уделяется решению природоохранных вопросов. Снижение негативного воздействия на окружающую среду — одно из приоритетных направлений деятельности предприятия. Для этого здесь реализуется целый комплекс природоохранных мероприятий.

Водоснабжение технологических процессов обогащения угля осуществляется по замкнутому водооборотному циклу. Потери оборотной воды при сушке угля компенсируются путем повторного использования свежей и очищенной воды из стоков углехимической лаборатории, охлаждения компрессоров и продувки котлоагрегатов. Также повторно используется восстановленная вода после сооружений очистки хозяйственно-бытовых стоков и поверхностного стока. В настоящее время ведется монтаж системы сбора поверхностного стока с территории породного отвала с подачей его на очистные сооружения и далее в систему оборотного водоснабжения. Повторное использование воды создает экономию водопотребления до 200 тыс. кубометров в год.

Участки фабрики, на которых происходит пылеоб-разование при сушке и транспортировке угля, оснащены системами газопылеулавливания. Сейчас производится монтаж четырех аспирационных систем в отделении аккумулирующих бункеров.

Оборудование и материалы для угольной промышленности

Для своих угольных предприятий ПМХ выпускает также большой ассортимент материалов и оборудования. Угольная промышленность предъявляет высокие требования к безопасности и эффективности труда, поэтому большое внимание уделяется качеству выпускаемой продукции. Это позволяет достичь синергии — угледобывающие предприятия получают качественную продукцию, а поставщики — постоянный спрос и возможность опробовать наиболее эффективные производственные решения перед выходом на внешний рынок.

Так, на заводе «КВОиТ» (г. Щекино, Тульская область) производятся секции механизированной крепи. В настоящее время изготовленные секции уже эксплуатируются на шахте им. Тихова. В этом году предприятие планирует изготовить не менее 10 секций, а с 2020 года увеличить их выпуск до 85 шт.

Еще одним поставщиком материалов для горнорудной промышленности является завод порошковой металлургии «ПОЛЕМА» (г. Тула). Предприятие выпускает материалы, которые применяются для ремонта, восстановления рабочих поверхностей и создания покрытий со специальными свойствами. Покрытия позволяют придать поверхности деталей дополнительные качества: термостойкость, прочность, пластичность. Использование функциональных покрытий продлевает срок эксплуатации оборудования при своевременном ремонте отдельных узлов и деталей.

«ПОЛЕМА» производит более 200 марок никелевых, железных и медных сплавов, инструментальных сталей, высокоуглеродистых и низкоуглеродистых, коррозионностойких и жаростойких сталей и сплавов, композиционных порошков на основе олова и цинка.

Порошки для наплавки и напыления аттестованы как отдельными потребителями, так и национальными агентствами. Например, национальным агентством контроля сварки «НАКС» аттестованы марки ПР-НХ15СР2 и ПР-КХ30ВС (В3К), ПР-08Х17Н8С6Г (ЦН-6Л), ПР-10Х18Н9М5С5Г4Б (ЦН-12М) и ПР-НХ16СР-У для специальной износостойкой наплавки. Такие порошки активно применяются для нанесения покрытий на различные детали техники, применяемой в угледобывающей промышленности.

Производство материалов для угольной промышленности действует и в Кемеровской области. Так, на шахте «Бутовская» действует цех по производству металлокрепи, метизов и рукавов высокого давления. Цех позволяет в значительной мере обеспечивать потребности шахт «Бутовская» и им. С. Д. Тихова в данных материалах.