Кто такие шубины? Могут ли шахты работать 200 лет беспрерывно? И какую пользу шахтерам приносят крысы? В честь отмечаемого 25 августа Дня шахтера обо всем этом и многом другом Vokrugsveta.ru рассказали ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ). Представляем вашему вниманию 15 интересных фактов о шахтах и шахтерах.
Факт 1. Люди научились строить шахты еще в каменном веке
— Тот момент, когда первобытные люди начали использовать камни в качестве примитивных орудий, можно назвать началом добычи полезных ископаемых. Изначально наши предки находили камни разных пород на поверхности земли. Затем, обнаруживая полезные свойства таких материалов, люди стали целенаправленно их искать. В Африке археологи обнаружили рудник, возраст которого насчитывает 43 000 лет. Там добывали руду, содержащую гематит, — один из самых распространенных минералов железа. Благодаря своему красному цвету, он используется в производстве красок и пигментов, — рассказывает доктор технических наук, заведующий кафедрой разработки месторождений полезных ископаемых ПНИПУ Алексей Исаевич.
Факт 2. Слово «шахта» пришло к нам из немецкого языка
Шахты бывают разные, для каждой горнодобытчики придумали свое название. Например, шахтный ствол — это вертикальная или наклонная выработка, а штольня — горизонтальная. Квершлаг также представляет собой горную выработку, но, в отличие от приведенных выше сооружений, не имеет выхода на поверхность.
— Названий горных выработок достаточно много и они очень своеобразные. Произошли наименования из-за тесного сотрудничества наших производственников с немецкими еще во времена Петра I. Надо сказать, что сам термин «шахта» также пришел в русский из немецкого языка, — отмечает доктор технических наук, профессор кафедры горной электромеханики ПНИПУ Александр Николаев.
Еще немного терминов. Шахтным полем называет само месторождение (или его часть), отведенное для разработки. В этом шахтном поле может присутствовать одна или несколько залежей полезного ископаемого.
Копёр — это сооружение на поверхности, размещенное над шахтным стволом, являющееся частью подъемной установки: клетевой (подъем/спуск людей и грузов) и/или скиповой (подъем полезного ископаемого).
Факт 3. Самой старой действующей шахте больше 150 лет
Старейшей действующей шахтой в мире считается соляная шахта Кевра, расположенная в пакистанской провинции Пенджаб. Здесь добывают знаменитую каменную соль розового цвета, более известную как гималайская соль. Месторождение было открыто воинами Александра Македонского еще в 326 году до н. э., а шахту здесь построили в 1872 году.
В России одним из старейших рудников можно считать Сарановский, расположенный на территории Пермского края. Он ведет свою историю с 1889 года, а добывают там хромитовую руду. С предприятия СКРУ-1 в Соликамске началась калийная промышленность в России, оно работает с 1930 года. Шахта «Северная» в городе Мончегорск (Мурманская область) была основана в 1936 году и продолжает работать до сих пор — здесь добывают никель и медь.
Факт 4. Выработка может уходить вглубь на километры, но работать на большой глубине сложно и опасно
Глубина, на которой ведутся горные работы, зависит от залегания полезного ископаемого. Самой глубокой в мире считается шахта Мпоненг, расположенная близ Йоханнесбурга в Южно-Африканской республике. Ее глубина — 3777 м, а добывают там золото. Однако работать на такой глубине тяжело из-за жары.
— Геотермическая ступень — это интервал глубин (в метрах), на котором при погружении в Землю температура повышается на 1 °С. Поэтому чем дальше от поверхности ведутся горные работы, тем выше температура горных пород. Сегодня на рудниках Норильска глубина работ приближается к 2 км, а температура — к 45 °С. Это сильно усложняет процессы ведения горных работ, требует разработки специального дорогостоящего оборудования. В горном деле безопасность труда стоит на первом месте. Если нет возможности ее обеспечить, добыча полезного ископаемого вестись не будет, — объясняет Алексей Исаевич.
Кстати, диаметры стволов достигают 10 м. Некоторые из них оборудованы клетями, подъемными сосудами, куда может заезжать небольшой автомобиль.
Факт 5. Полезные ископаемые добывают не только в шахтах
Добыча полезных ископаемых может вестись не только подземным, но и открытым способом — в карьерах. Этот метод используют, если сырье залегает неглубоко. К тому же он куда проще, чем строительство разветвленных подземных сооружений.
С увеличением глубины разработки, открытый способ добычи становится менее выгодным: удаление огромных объемов породы слишком затратно. Однако у открытых горных работ есть ряд преимуществ. Производительность труда на карьерах, как правило, в 5-8 раз выше, а себестоимость добычи в 2-4 раза ниже, чем в шахтах.
В России много открытых выработок — от небольших до огромных. Например, глубина карьера «Удачный» (Якутия), в котором добывают алмазы, составляет 640 м, а его размеры 2х1,6 км. Кстати, в 2014 году там появился и подземный комплекс сооружений.
Факт 6. Шахта — это не только рукотворная подземная пещера
— При слове «шахта» воображение рисует подземный ход, уходящий глубоко под землю. Ранее такое представление было верным. Но сегодня это, как правило, крупное горнодобывающее предприятие, включающее и поверхностный комплекс — надшахтные здания, копры, обогатительные фабрики и т. д. И, конечно, разветвленную сеть подземных горных выработок, протяженность которых может превышать 100 км, — отмечает Алексей Исаевич.
Факт 7. Строительству шахты предшествует множество изысканий
Все начинается с геологоразведки — поиска месторождений полезных ископаемых. Когда находят месторождение, проводят первоначальные исследования, чтобы понять его размеры, форму, условия залегания и состав сырья. Это помогает оценить, насколько оно важно для промышленности и экономики.
Затем идет более подробная разведка, цель которой — точно определить запасы ископаемого и его сорт, а также уточнить структуру месторождения, выяснить горнотехнические условия его разработки. Все данные, собранные на этом этапе, нужны для разработки проекта, который позволит выделить средства на строительство горного предприятия или рудника.
Факт 8. В России больше всего шахт находится на юге Западной Сибири
Россия очень богата полезными ископаемыми. Горнодобывающие предприятия расположены по всей территории нашей страны, но в основном они сконцентрированы на Урале и в Западной Сибири. Например, в Кузнецком угольном бассейне сегодня действуют 160 шахт и разрезов.
Кузбасс обеспечивает почти 60% добычи каменного угля в России и около 80% от общего объема добычи коксующихся углей. Кроме того, на этот регион приходится более 13% производства чугуна и стали, свыше 11% алюминиевой промышленности страны.
Факт 9. Месторождения полезных ископаемых образованы в результате древних геологических процессов
К сожалению, не каждый регион богат железом, углем, нефтью и другими полезными ископаемыми. Их распространение в недрах нашей страны обусловлено геологическими процессами, которые занимают миллионы и даже миллиарды лет.
Факт 10. В одной шахте могут добывать сразу несколько видов полезных ископаемых
Характерным примером являются рудники Норильска, где в составе руды есть и никель, и платина, и другие металлы. Еще один пример такого горного предприятия — нефтешахты Яреги, где под пластами нефтенасыщенного песчаника обнаружены залежи титана.
Факт 11. Единственная в России нефтяная шахта расположена в республике Коми
Обычно нефть выкачивают из скважин с помощью добычных насосов. Но Ярегское месторождение уникально. Особенность его в том, что нефть в горных породах является высоковязкой.
Факт 12. Шахта, куда не ступает нога человека, — это скважина
— По нефтяной скважине люди не спускаются, по ней осуществляется только доставка добытой нефти, точнее нефтесодержащей жидкости. В этом ее отличие от всех других выработок, по которым спускаются люди и техника. И если на поверхность нефть поступает благодаря наносным установкам, в шахте сырье переправляют при помощи конвейерного транспорта, вагонеток, скиповых установок и других горных машин. Производится выдача продукции, как говорят шахтеры, «на-гора», — отмечает Александр Николаев.
Факт 13. Раньше опасный метан в шахтах помогали обнаружить канарейки и крысы
Метан — бесцветный газ без вкуса и запаха. Отравиться им невозможно, но для подземных работ очень опасен — легко воспламеняется даже при низких концентрациях. Когда еще не было современных приборов, горняки определяли утечку газа по отсутствию крыс в забоях, поведению канареек — птичек специально приносили с поверхности. Они обладают высокой чувствительностью к малейшим газовым примесям в воздухе, таким как метан и угарный газ, и могут погибнуть даже от их незначительного содержания. Поэтому, если птица умирала или начинала странно себя вести, шахтеры сразу покидали опасную зону.
— Метан присутствует далеко не на всех рудниках, но особенно много его в угольных шахтах. Из массива горных пород могут выделяться различные газы в том числе и ядовитые, такие, как сернистый или сероводород. В настоящее время все горные предприятия оснащены современными приборами, способными зафиксировать выделение горючих и ядовитых газов. Некоторые автоматически отключают электрооборудование при фиксации опасных концентраций газа, — объясняет Алексей Исаевич.
Надежное проветривание рудников обеспечивают подземные участки вентиляции. Там трудятся и горные мастера вентиляции, и газомерщики. В последнее время все больше шахт и рудников используют автоматические системы управления проветриванием, работа их основана на показаниях датчиков расхода воздуха и состава атмосферы.
Факт 14. Раньше в шахтах работали газожоги и табакотрусы
В прошлом избавляться от метана в шахте, предотвращая чреватое взрывом скопление газа, можно было только путем его сжигания. Этим занимались газожоги. Они передвигались по выработкам с зажженным факелом или с шестом, к которому прикрепляли лампу без защитной сетки. Чтобы избежать ожогов, они надевали овчинный тулуп, вывернутый наизнанку, меховую шапку и рукавицы, а также обильно поливали себя водой. Поэтому газожогов еще называли «шубинами».
К счастью, сегодня эта крайне опасная профессия канула в Лету — от метана избавляются с помощью эффективного проветривания. Но донбасские горняки верят, что в их шахтах живет дух Шубин. Он может помочь рабочим выбраться из-под завалов, но также способен сбить с пути и запутать. Предпочитает находиться в заброшенных шахтах, чтобы оставаться незамеченным. Он доброжелателен к честным, трудолюбивым шахтерам, но жесток к их угнетателям
Вообще, шахтеры — одни из самых суеверных людей. Это связано с опасностью их труда. Есть поверье, что смену перед выходными нельзя называть последней, только крайней. Примета, что в новой спецодежде спускаться под землю нежелательно — ее нужно сразу измазать. Раньше верили, что пускать девушек в шахту — к беде. Но сейчас женщины под землей спокойно работают на тех же участках вентиляции или в маркшейдерской службе.
До 60-х годов прошлого века в горной промышленности существовала также профессия табакотруса. Табакотрусы должны были следить за тем, чтобы работники не проносили с собой в шахты спички и табак — курение и открытый огонь могли стать причиной взрыва метана.
— И в наши дни открытый огонь, курение и даже просто пронос в шахту курительных принадлежностей строжайше запрещены. Даже на выработках, не опасных по газу. Шахтеры обязаны соблюдать правила безопасности. Считается, что каждый их пункт в горном деле написан кровью, — добавляет Алексей Исаевич.
Факт 15. Существуют словари шахтерской лексики
На каждой шахте есть свой сленг, отражающий местные особенности. Например, обед называют «тормозком», лом — «карандашом», кувалду — «балдой», учеников — «ежиками». Где-то «банкой» зовут застолье с алкоголем, а в другом месте это самоспасатели — средства индивидуальной защиты органов дыхания, предоставляющие кислород, если в шахте становится нечем дышать.