2007-07-20

Позитивна енергія україніту

Непоступливі глибини рудних кар'єрів. Нині вони сягнули позначки у кількасот метрів. Щоб видобути металургійну сировину із земних надр, щоб ця руда вдихнула життя у сотні українських заводів, перетворюючись у метал, у машини, даючи людям працю і хліб, гірникам ніяк не обійтись без підривних робіт.

В Україні досі для цього використовували тротиломісткі вибухові речовини. Нині у них є альтернатива - україніт, авторський колектив винахідників якого за цю розробку висунутий на здобуття Державної премії в галузі науки і техніки 2007 року.

Створення екологічно безпечних, безтротилових вітчизняних вибухових речовин для промислового використання, безумовно, мало одне вирішальне значення для розвитку сучасної металургії і всього гірничо-металургійного комплексу країни, стверджують представники базової галузі і науки. Скелясті породи кар'єрів голими руками не візьмеш, а щодо тротиломістких ВР, то вони, за твердженням знавців, давно є анахронізмом у промисловому використанні. Потерпає від них усе: продуктивність, навколишнє середовище і екологія, врешті-решт - здоров'я людини. Особливо знайоме це Кривбасу. Адже саме тут сконцентровані найпотужніші гірничо-збагачувальні комбінати, які щорічно споживають до 65 тисяч тонн вибухівки. Неодноразово місто і його мікрорайони підпадали під дію токсичних газів і пилу, що виділяються при вибухах у кар'єрах, знають тут, коли й чому тремтять у будинках, лякаючи дітей, шибки вікон. Однак і ця картина тротиломісткої небезпеки була б далеко не повною, якби не згадати про потребу зберігання на складах заводів-виробників і гірничих підприємств великої кількості відповідної вибухової речовини. Про ризики транспортування таких ВР шляхами загального користування, проблему їх крадіжки, потенційну небезпеку вибухів.

Тож саме тому в Україні на державному рівні було прийнято ряд рішень та програм щодо створення безтротилових вітчизняних вибухових речовин. Таких, які б не поступалися кращим світовим зразкам та виготовлялися безпосередньо на місці здійснення підривних робіт, які б грунтувалися на вітчизняних невибухових компонентах та були безпечні для здоров'я людини і навколишнього середовища. Звичайно ж, і високоефективні та економічно вигідні.

- Результатом виконання цих рішень та програм і стало створення вченими Національного гірничого університету, Українського державного хіміко-технологічного університету та фахівцями промислово-виробничих і науково-технічних товариств України наливних, емульсійно чистих, водостійких та економічно ефективних ВР підвищеної потужності, - розповідає професор Національного гірничого університету, один із розробників україніту Родерік Крисін.

Шлях до втілення ідеї у наукові розробки та, врешті, реальний продукт, технологічний цикл його застосування розпочався від порога науки. Значний обсяг фундаментальних фізико-хімічних та термодинамічних досліджень, проведених за ці роки, допоміг науковцям знайти відповіді на численні запитання, що їх породжувала проблема науково-виробничого завдання зі створення безтротилової ВР. І яка саме суміш окислювачів дає найнижчу температуру кристалізації селітри та що запобігає гідролізу з утворенням азотної кислоти; за якого середовища емульсійна композиція (емульком), а фактично матриця україніту, набуде стану стабільності, водостійкості, не матиме вибухових властивостей. За теоретичними обрахунками йшли експерименти, і не було їм ліку.

Як наслідок, з'явилась специфічна газогенеруюча добавка -для підвищення швидкості детонації, а загалом внаслідок вдалого підбору компонентів і було досягнуто високої потужності, стабільності складу та водостійкості нової вибухівки. Ці ж складові зробили україніт не тільки високоефективною ВР, а й екологічно чистою: адже у продуктах її вибухового перетворення переважно присутні водна пара, вільний азот та вуглекислий газ. Водна пара швидко зв'язує частинки пилу, внаслідок чого пилогазова хмара швидко осідає і не виходить за межі кар'єру.

За всім цим стоять праця, час, цілі етапи тривалої роботи колективу науковців і виробничників, об'єднаних спільною ідеєю. Ряд наукових патентів за пріоритетність розробок, один з яких став наслідком спільної роботи з вченими лабораторії Інституту проблем хімічної фізики РАН. І практичні результати. Віднайдені нові засоби сенсибілізації емульсійної композиції. Підвищилась швидкість детонації та теплоти їх вибуху, досягнута, отже, висока ефективність нової вибухівки. При цьому не упускається з поля зору екологічний аспект проблеми: встановлюється суміш окислювачів, що дає найнижчу температуру кристалізації селітри та запобігає гідролізу з утворенням азотної кислоти. В технологічному процесі це забезпечить не тільки економію енергоресурсів, а й підвищить безпеку поводження із самим окислювачем. Такі риси поведінки і вдачі нової ВР у подальшому забезпечили змогу по-новому сформулювати і процеси застосування україніту. Зі створенням при цьому унікального, повністю механізованого технологічного циклу такого застосування. У ньому вперше досягнуто відсутності контакту людини з речовинами, що використовуються при здійсненні буропідривних робіт. Безпеку і продуктивність праці на підприємствах значно підвищило і те, що україніт - це дітище невибухових речовин вітчизняного виробництва та компонується безпосередньо у свердловині. Готову вибухівку немає потреби транспортувати до місця призначення, її не потрібно зберігати на складах, та й, що гріха таїти, не поцупиш шматок для браконьєрської риболовлі. Переваг у вітчизняного україніту перед тротиломісткими видами ВР, кажуть експерти, справді чимало. Досить сказати, що застосування тротиломістких лише через їхню високу токсичність могло викликати до тридцяти професійних захворювань, а їх неводостійкість призводить до суттєвого забруднення кар'єрних вод нітратами. Не кажучи про оксиди азоту, чадний газ, що виділяються під час проведення масових вибухів у кар'єрах. А ще небезпеки, що виникали при виготовленні, транспортуванні, складуванні, той же ризик людського фактора.

Відтак у Кривбасі вже помітили: там, де працює україніт, чорних хмар над нішами кар'єрів не побачиш. А ще пари води, конденсуючись, зв'язують пилові частинки, і хмара вибуху (біла) осідає на місці застосування вибухівки протягом кількох хвилин, не виходячи за межі кар'єру. І самі масштаби цих викидів не йдуть у жодне порівняння з тим, що розносив тротил: вони зменшились у десятки разів, значно скоротилось і попадання у пластові води нітратів. Не фіксується більше випадків отруєнь вибухівкою.

При цьому україніт, не напружуючи довкілля, ще й перевищує всі відомі закордонні аналоги за потужністю повністю і грунтується на вітчизняних матеріалах.

Відтак, працюючи ощадливо до людських легень і легень міста, нова, безтротилова вибухівка допомагає гірникам відвойовувати глибини надр, безперебійно забезпечувати рудною сировиною металургійні підприємства. Навіч і соціальний ефект від нової розробки та застосування україніту: збереження та зростання робочих місць і зайнятості населення у виробничих процесах, зниження напруги на ринку праці. У буропідривників особливо роботи не бракує - щомісяця вони використовують до чотирьох тисяч тонн україніту для забезпечення нових свердловин на кар'єрах. Для виготовлення компонентів україніту у Кривбасі створена і функціонує сучасна вітчизняна матеріальна база. Її нинішня продуктивність становить 40 тисяч тонн на рік, виробнича перспектива - 60 тисяч тонн.

При проведенні підривних робіт лише на Криворіжжі використання нової, безтротилової ВР становить сьогодні 60 відсотків. На ряді гірничих підприємств цей показник значно вищий. Так, на ВАТ "Інгулецький ГЗК" її використання досягло вже 95 відсотків. Економісти відзначають високу ефективність такого переходу: собівартість підривних робіт знизилася на 10-15 відсотків, продуктивність екскаваторів майже на стільки ж зросла. Завдяки цьому лише на двох підприємствах - ВАТ "Інгулецький ГЗК" та "Південний ГЗК" - економічний ефект від застосування україніту становить уже понад 25 мільйонів гривень. Водночас фахівці прогнозують, що при стовідсотковому переході комбінатів на підривання гірських порід українітом сума річної економії щонайменше подвоїться та може сягнути 60 мільйонів гривень.

Тож гірничі підприємства Криворіжжя уже дієво проголосували за застосування україніту на своїх кар'єрах. Їм розвиватись, бережливо дбаючи при цьому про довкілля, про те, аби рудні запаси держави ще довго слугували її економіці і суспільству. І висунення на здобуття Державної премії України в галузі науки і техніки 2007 року роботи творців безтротилової ВР "Розробка, освоєння виробництва та впровадження на кар'єрах Кривбасу ефективних, екологічно чистих, потужних вибухових речовин україніт" гірниче Криворіжжя тільки вітає.