Шахта «глубокая» (шахты)

Великий лев

Самая глубокая шахта мира

«Самая глубокая? Конечно же Кольская
сверхглубокая: 12 262!» — так, почти не
размышляя, зато помня наизусть отметку, ответили
большинство географов, опрошенных редакцией.
Лишь потом они спохватывались, обращая внимание
на то, что речь шла не о скважине, а о шахте. Шахта,
напомним, — это горнодобывающее предприятие,
осуществляющее добычу полезных ископаемых
подземным способом

В шахтах, в глубине земной
коры, обычно работают люди (хотя бывают и
полностью автоматизированные подземные
выработки). Так вот, какое же горнодобывающее
предприятие глубже всех продвинулось к
предполагаемому земному ядру своими
выработками? И насколько?

Прежде всего давайте выдвинем предположения,
что’ может добывать очень глубокая шахта. Ради
чего экономически эффективно пробиваться на
огромные глубины и поднимать с этих глубин массу
породы? Вряд ли ради сравнительно дешевого сырья.
«Глубокие» затраты оправдываются только очень
дорогой продукцией.

Алмазы? Но кимберлитовые трубки чаще
разрабатывают открытым способом.

Золото? Да, золотоносную породу, даже с
содержанием металла в несколько граммов на
тонну, выгодно извлекать с километровых глубин. И
тем выгоднее, чем выше цена на золото.

Претендентов на звание самой глубокой шахты
мира — три. Все три — золоторудные. Все
три — в ЮАР, в Витватерсранде, в районе
Йоханнесбурга.

Длительное время рекордсменкой считалась
шахта, расположенная в районе города Боксбург
(юго-восточный пригород Йоханнесбурга). Эта шахта
разрабатывается уже более ста лет, на ней
работают 2 тысячи человек. По последним данным,
выработки дошли до отметки глубины 3585 м.

В последние годы старую боксбургскую
рекордсменку оставили позади две новых: шахта
Савука и Таутона. К настоящему времени они обе
ушли уже ниже уровня 3700 м.

По имеющимся данным, глубина шахты Савука
(расположена в 80 км к юго-западу от Йоханнесбурга,
между городами Карлтонвилл и Фошвилл) уже к концу
2002 г. составила 3774 м. Однако, велись ли
позднее работы по углублению выработки,
неизвестно.

Известно, однако, что в связи с наблюдающимся
ростом мировых цен на золото компания, владеющая
Таутоной (которую уже было собирались закрывать
в годы худшей конъюнктуры), приняла решение
продолжить разработку на бо’льших глубинах и к
2009 г. дойти до уровня 3910 м.

Таутона расположена в 50 км к юго-западу от
Йоханнесбурга, между городами Вестонария и
Фандербейлпарк. Название Таутона (Тау-Тона) на
языке суто означает «великий лев». Шахта была
заложена в 1957 г. и пущена в эксплуатацию в
1962 г. На шахте работают ок. 6000 шахтеров. Клеть
главного ствола Таутоны вмещает 120 чел. Работа
здесь считается опасной: шахта расположена в
сейсмичном районе, ежегодно гибнут в среднем
пять шахтеров. Температура на глубине превышает
55 °С, и лишь благодаря мощной вентиляции
воздух в забоях удается охладить до 28 °С.

За полвека работы на Таутоне добыто примерно 1200
т золота.

15 июля 2007 г. на шахте Таутона была
зафиксирована глубина выработки 3778 м. Этот
рекорд был подтвержден со всеми необходимыми
процедурами и включен в Книгу рекордов Гиннеса.

С.В. РОГАЧЕВ

Боксбург. Копер шахты East Rand Proprietary Mines. Еще
недавно эта выработка трех с половиной
километровой глубины была мировым рекордсменом

Сооружения шахты Савука. Содержание
золота в руде — 5,7 г/т. Спуск в
четырехкилометровую шахту до рабочего места,
хотя клеть с шахтерами идет со скоростью 16 м/с,
занимает иногда более 1 часа: ведь после спуска
по главному стволу
 — еще долгая дорога под
землей до забоя. Суммарная протяженность
подземных выработок — сотни километров

Вид на шахту Таутона. Планируемая добыча
на Таутоне — 72 т золота в год.

Фото с официального сайта компании «Англо-Голд
Ашанти», эксплуатирующей рудник

Шахтеры Боксбурга — мужчины, добывающие
желтый металл для женских украшений.
По
существующим наблюдениям, в Витватерсранде на
каждые 1,2 т добытого золота гибнет 1 шахтер. В
среднем 250 погибших шахтеров в Витватерсранде
в год

Мировая добыча золота составляет
примерно 2,5 тыс. т в год. Крупнейший
производитель — ЮАР (11%). За ней следуют США
(10,5%), Китай (10%), Перу (8%), Индонезия (7%), Россия (6%),
Канада (4%), Папуа – Новая Гвинея (3%) и Гана (ок.
3%).

На что похожа Кольская сверхглубокая?

Если вы представляете себе скважину как шахту, по которой
можно спускаться на лифте в самые недра земли или хотя бы на пару километров,
то это совсем не так. Диаметр бурового инструмента, с помощью которого инженеры
создавали скважину, составлял всего 21,4 сантиметра. Верхний двухкилометровый
отрезок скважины немного шире — его расширяли до 39,4 сантиметра, но все равно
человеку туда никак не попасть. Чтобы представить себе пропорции скважины, лучшей
аналогией будет 57-метровая швейная игла с диаметром в 1 миллиметр, немного утолщенная с
одного конца.

Схема скважины

«Кольская сверхглубокая» Министерство геологии СССР, издательство «Недра», 1984

Горизонтальная (слева) и вертикальная проекции траекторий СГ-3

Ю.Н. Яковлев et al. / Вестник Кольского научного центра РАН, 2014

Более того, было бы ошибкой воспринимать скважину как
отвесную линию. Из-за того что на разных глубинах породы обладают разными
механическими свойствами, бур в ходе работы отклонялся к менее плотным областям. Поэтому в
большом масштабе профиль Кольской сверхглубокой выглядит как немного изогнутая
проволока с несколькими ответвлениями.

Подойдя к скважине сегодня, мы увидим лишь верхнюю часть —
металлический люк, привинченный к устью двенадцатью массивными болтами. Надпись на нем сделана с ошибкой, правильная глубина — 12 262 метра.

Другие рекордсмены

«Шахтерская» – так просто называется самая глубокая на планете угольная шахта. Она расположена в Украине, Донецкая область, г. Шахтерск. Она введена в эксплуатацию в 1986 году и «вгрызается» в землю на глубину 1546 метров. Там же, в районе Донбасса, находятся и другие угольные гиганты:

  • шахта «Прогресс» глубиной 1340 метров. Ее потенциальный резерв –100 млн. тонн угля. Здесь добывают антрацит – уголь очень высокого качества;
  • шахта имени Скочинского имеет глубину 1200 метров. Несмотря на хорошую техническую оснащенность, здесь происходит очень много аварий;
  • шахта имени Бажанова. Ее глубина – 1200 метров, резерв – 70 млн. тонн угля. Открыта в 1957 году. С тех пор ни разу не реконструировалась.

Условия работы здесь помягче, чем в африканских шахтах, но все равно очень суровые: температура держится на уровне 40°С, воздух очень насыщен угольной пылью, что плохо сказывается на здоровье горняков.

На украинских шахтах смертность самая большая в мире. Нельзя не вспомнить и шахту «Гвардейская». Она также «родом» из Украины, расположена в городе Кривой Рог. Имеет глубину 1430 метров. Из нее добывается железная руда.

Прогресс – 1340 м

Предприятие по добыче угля расположено в Торезе Донецкой области. Работу на шахте начали вести в 70-е годы прошлого века. В 1974 г. называлась «Красная звезда». Твердое топливо, добываемое на руднике высшего качества – антрацит, его промышленные запасы составляют до 100 млн. тонн.

Раньше шахта считалась самой глубокой в Европе. Внутри жарко и температура поднимается до 40 градусов, однажды из-за аварии погибли 23 человека. В дальнейшем производственную мощь снизили до 650 тыс. тонн.

Интересно!
Рекорд на шахте зафиксирован в 1983 году, добыча угля на одном участке за сутки составила 1950 тонн.

Характеристики[править]

Шахта разрабатывает Чертинское угольное месторождение. Горные работы ведутся на пластах 3, 4 и 5. Глубина ведения горных работ — 560 метров, при максимальной глубине залегания нижнего рабочего пласта 5 — 610—630 м. Добываются коксующиеся угли марки «Ж».

Шахта опасная по внезапным выбросам угля и газа.

Выемка угля в очистных забоях осуществляется с использованием механизированной крепи М 138/2, лавного конвейера КСЮ 271,38 Л, очистного комбайна К500Ю, скребкового перегружателя ПСП-308. Добыча угля ведется двумя лавами — № 339 и № 561, подготовленную в марте 2013 года. Запасы лавы № 561 по пласту № 5 составляют порядка 1 млн 350 тыс. тонн. Длина лавы 203 метра, мощность — в пределах двух метров. В лаве смонтирована механизированная крепь ZY6800/12/26, очистной комбайн KSW 460, лавный конвейер «Анжера 34», перегружатель ПТК 3У.

В конце 2011 года введён в эксплуатацию новый механизированный комплекс китайского производства, предназначенного для отработки пластов с углом залегания до 45°. Его внедрение позволит значительно продлить жизнедеятельность шахты, кроме того, «Чертинская-Коксовая» станет первой шахтой в России, где добыча угля будет вестись с круто-наклонных пластов механизированным комплексом.

В 2018 году добыто 2 млн 163 тыс. тонн угля.

Директор — Н. В. Рябков

История[править]

Проект строительства шахты разработан институтом «Южгипрошахт» в 1969 году. Строительство начато в 1970 году. Проектная мощность предусматривала добычу 4,2 млн тонн рядового антрацита в год. Генеральный подрядчик — комбинат «Ворошиловградшахтострой». Бригада Героя Социалистического труда Я. П. Гущина ШПУ № 5 треста «Луганскшахтопроходка» на строительстве шахты установила четвёртый по счёту для этого коллектива мировой рекорд: в сентябре 1974 года пройдено 5 014 кубометров готовой выработки, что более чем в 10 раз выше нормативов. Для обеспечения проектной мощности в одновременной эксплуатации должны находится 4 лавы длинной 250 м, со среднесуточной нагрузкой 3300 тонн. При проектировании шахты была допущена ошибка которая аукнулась в XXI веке: проектом не предусматривалась отработка запасов Каменской свиты, где сосредоточены многомилионные запасы антрацита. С целью недопущения спада производства теперь уже «Луганскгипрошахт» в начале 2000-х годов был разработан проект «Вскрытие и подготовка запасов пласта К6 Каменского блока» с балансовыми запасами 44,7 млн тонн угля.

Шахта сдана в эксплуатацию в 1981 году с проектной мощностью 3 млн тонн в год. Почти в полном составе на шахту-новостройку перевели горняков с нескольких закрывающихся рядом небольших шахт: № 66,67,70 и других. В состав шахты входили шахтоучасток «Одесский», шахты № 71, шахта «Майская». Строилась она как шахта будущего: с высоким уровнем механизации углевыемочных процессов, конвейеризацией транспортировки угля от очистного забоя до главного ствола. Кроме новых мощностей по углю, с вводом в эксплуатацию «Должанской-Капитальной» свердловчане получили 70,9 тыс. м2 жилья, новое общежитие на 640 мест, школу на 1568 учащихся, центр подготовки кадров, профилакторий, больничный комплекс.

Наивысший объем добычи угля достигнут в 1986 году — 3 млн. 427 тыс. тонн при среднесуточной добыче 9600 тонн и производительности по добыче — 62,6 тыс. тонн в месяц. Максимально достигнутая добыча по шахте за сутки 26 декабря 2010 года — 12 000 тонн. Такой объем за сутки шахтой достигнут впервые.

В настоящее время шахта является самой крупной и перспективной в «Свердловантраците», на балансе шахты 4 угольных пласта с промышленными запасами 95,5 млн тонн, и резервный Каменский блок с балансовыми запасами 44,7 млн тонн. В настоящее время шахтой начата отработка Восточного блока с промышленными запасами 22,2 млн тонн.

В —2011 годах на шахте «Должанская-Капитальная» был произведен капитальный ремонт
очистного оборудования для оснащения лав: № 25 восточной (комбайн 1К101-У, скребковый конвейер
СП-250), № 105 (секций мех. крепи 2КД-90М, скребкового конвейера СП-250), № 121 (комбайн 1К101-У,
скребкового конвейера СП-250) при финансовой поддержке ДТЭК в рамках договора государственно-частного партнерства.

В поисках остывшего пекла

С тех пор мир заболел сверхглубоким бурением. В США готовили новую программу изучения океанского дна (Deep Sea Drilling Project). Построенное специально для этого проекта судно «Гломар Челленджер» несколько лет провело в водах различных океанов и морей, пробурив в их дне почти 800 скважин, достигнув максимальной глубины 760 м. К середине 1980-х годов результаты морского бурения подтвердили теорию тектоники плит. Геология как наука родилась заново. Тем временем Россия шла своим путем. Интерес к проблеме, разбуженный успехами США, вылился в программу «Изучение недр Земли и сверхглубокое бурение», но не в океане, а на континенте. Несмотря на многовековую историю, континентальное бурение представлялось совершенно новым делом. Ведь речь шла о недостижимых ранее глубинах — более 7 километров. В 1962 году Никита Хрущев утвердил эту программу, хотя руководствовался он скорее политическими мотивами, нежели научными. Ему не хотелось отстать от США.

Возглавил вновь созданную лабораторию при Институте буровой техники известный нефтяник доктор технических наук Николай Тимофеев. Ему было поручено обосновать возможность сверхглубокого бурения в кристаллических породах — гранитах и гнейсах. На исследования ушло 4 года, и в 1966 году эксперты вынесли вердикт — бурить можно, причем не обязательно техникой завтрашнего дня, достаточно того оборудования, что уже есть. Главная проблема — жара на глубине. Согласно расчетам, по мере внедрения в горные породы, слагающие земную кору, температура должна увеличиваться через каждые 33 метра на 1 градус. Значит, на глубине 10 км надо ожидать порядка 300°С, а на 15 км — почти 500°С. Такого нагрева бурильные инструменты и приборы не выдержат. Надо было искать место, где недра не столь горячи…

Такое место нашли — древний кристаллической щит Кольского полуострова. Отчет, подготовленный в Институте физики Земли, гласил: за миллиарды лет своего существования Кольский щит остыл, температура на глубине 15 км не превышает 150°С. А геофизики подготовили примерный разрез недр Кольского полуострова. По их данным, первые 7 километров — это гранитные толщи верхней части земной коры, потом начинается базальтовый слой. Тогда представление о двухслойном строении земной коры было общепринятым. Но как оказалось позднее, и физики, и геофизики ошибались. Площадку для буровой выбрали на северной оконечности Кольского полуострова близ озера Вильгискоддеоайвинъярви. По-фински это значит «Под волчьей горой», хотя ни горы, ни волков в том месте нет. К бурению скважины, проектная глубина которой составляла 15 километров, приступили в мае 1970 года.

Разочарование шведов

В конце 1980-х годов в Швеции в поисках природного газа небиологического происхождения пробурили скважину до глубины 6,8 км. Геологи решили проверить гипотезу, согласно которой нефть и газ образуются не из отмерших растений, как считает большинство ученых, а посредством мантийных флюидов — горячих смесей газов и жидкостей. Насыщенные углеводородами флюиды просачиваются из мантии в земную кору и накапливаются в больших количествах. В те годы идея о происхождении углеводородов не из органического вещества осадочных толщ, а посредством глубинных флюидов была в новинку, многие хотели ее проверить. Из этой идеи следует, что запасы углеводородов могут содержать не только осадочные, но также вулканические и метаморфические породы. Вот почему Швеция, большей частью расположенная на древнем кристаллическом щите, взялась поставить эксперимент.

Для бурения выбрали кратер Сильян Ринг диаметром 52 км. По геофизическим данным, на глубине 500—600 метров находились кальцинированные граниты – возможная покрышка для нижележащего резервуара углеводородов. Замеры ускорения силы тяжести, по изменению которой можно судить о составе и плотности залегающих в недрах горных пород, говорили о наличии высокопористых пород на глубине 5 км – возможного коллектора нефти и газа. Результаты бурения разочаровали ученых и инвесторов, вложивших в эти работы 60 млн. долларов. Пройденные толщи не содержали промышленных запасов углеводородов, только проявления нефти и газа явно биологического происхождения из древних битумов. Во всяком случае, никому не удалось доказать обратное.

Засекреченные недра

СГ-3 была секретным объектом с самого начала. Виноваты и пограничная зона, и стратегические месторождения в округе, и научный приоритет. Первым иностранцем, посетившим буровую, стал один из руководителей Академии наук Чехословакии. Позже, в 1975 году, о Кольской сверхглубокой вышла статья в «Правде» за подписью министра геологии Александра Сидоренко. Научных публикаций по Кольской скважине по-прежнему не было, но кое-какие сведения за рубеж просачивались. Больше по слухам мир стал узнавать — в СССР бурят самую глубокую скважину.

Завеса тайны, наверное, висела бы над скважиной до самой «перестройки», не случись в 1984 году в Москве Всемирного геологического конгресса. К столь крупному в научном мире событию тщательно готовились, для Министерства геологии даже построили новое здание — ожидали много участников. Но зарубежных коллег интересовала в первую очередь Кольская сверхглубокая! Американцы вообще не верили в то, что она у нас есть. Глубина скважины к тому моменту достигла 12 066 метров. Скрывать объект более не имело смысла. В Москве участников конгресса ждала выставка достижений российской геологии, один из стендов был посвящен скважине СГ-3. Специалисты всего мира недоуменно взирали на обычную буровую головку со стертыми твердосплавными зубьями. И этим бурят самую глубокую в мире скважину? Невероятно! В поселок Заполярный отправилась большая делегация геологов и журналистов. Посетителям показали буровую в действии, доставали и отсоединяли 33-метровые секции труб. Вокруг высились кучи точно таких же буровых головок, как и та, что лежала на стенде в Москве.

От Академии наук делегацию принимал известный геолог, академик Владимир Белоусов. Во время пресс-конференции из зала ему задали вопрос:

— Что же самое главное показала Кольская скважина?

— Господа! Главное, она показала то, что мы ничего не знаем о континентальной коре, — честно ответил ученый.

Описание

Угольная шахта в разрезе: 1 — штреки; 2 — угольный пласт; 3 — бремсберг; 4 — ходки; 5 — надшахтные здания стволов; 6 — административно-бытовой комбинат; 7 — склад; 8 — ; 9 — террикон.

Угольная шахта на коста-риканской банкноте 20 колон,

Традиционно шахтой называется предприятие по подземной добыче каменного угля или горючих сланцев, в России существуют шахты для подземной добычи тяжёлой нефти (Ярега). При добыче подземным способом руды шахту называют рудни́к (в шахтёрских регионах распространено произношение с ударением на первый слог — ру́́дник).

Шахта включает наземные сооружения: копры, надшахтные здания, главные вентиляторные установки, дробильно-сортировочные фабрики, склады и совокупность подземных горных выработок, предназначенных для разработки месторождения в пределах шахтного поля.

Шахта — механизированное и автоматизированное предприятие, оснащенное производительными машинами и механизмами для добычи и транспортировки полезного ископаемого, проведения горных выработок, водоотлива и вентиляции. Срок службы шахт, отрабатывающих мощные месторождения, достигает 50—70 лет и более.

Глубина отдельных шахт по добыче золота и алмазов достигает 4 километров.

Для проветривания шахт и снижения запылённости используется вентиляция.

В равнинной местности чаще всего вскрытие производится вертикальными стволами, реже — наклонными, от которых на разных горизонтах (этажах) проводятся квершлаги до встречи с залежью ископаемого. В гористой местности основные вскрывающие выработки — штольни. Иногда неосведомленные люди ствол или штольню называют собственно шахтой.

После выработки больших объёмов породы, существует опасность оседания, провалов почвы и грунта в данном районе. Этот процесс часто бывает внезапным, его трудно предсказывать.

Коварство цифры «7»

7 километров — отметка для Кольской сверхглубокой роковая. За ней начались неизвестность, множество аварий и непрерывная борьба с горными породами. Ствол никак не удавалось держать вертикально. Когда в первый раз прошли 12 км, скважина отклонилась от вертикали на 21°. Хотя буровики уже научились работать при невероятной кривизне ствола, дальше углубляться было нельзя. Скважину предстояло перебурить с отметки 7 километров. Чтобы получать вертикальный ствол в твердых породах, нужен очень жесткий низ бурильной колонны, дабы он входил в недра, как в масло. Но возникает и другая проблема — скважина постепенно расширяется, бур болтается в ней, как в стакане, стенки ствола начинают рушиться и могут придавить инструмент. Решение этой задачи получилось оригинальным — была применена технология маятника. Бур искусственно раскачивался в скважине и подавлял сильные колебания. За счет этого ствол получался вертикальным.

Наиболее распространенная авария на любой буровой — обрыв колонны труб. Обычно трубы пытаются захватить вновь, но если это случается на большой глубине, то проблема переходит в разряд неустранимых. Искать инструмент в 10-километровой скважине бесполезно, такой ствол бросали и начинали новый, чуть выше. Обрыв и потеря труб на СГ-3 случались многократно. В итоге в своей нижней части скважина выглядит как корневая система гигантского растения. Разветвленность скважины огорчала буровиков, но оказалась счастьем для геологов, которые неожиданно получили объемную картину внушительного отрезка древних архейских пород, сформировавшихся более 2,5 млрд. лет назад.

В июне 1990 года СГ-3 достигла глубины 12 262 м. Скважину стали готовить к проходке до 14 км, и тут вновь произошла авария — на отметке 8 550 м колонна труб оборвалась. Продолжение работ требовало долгой подготовки, обновления техники и новых затрат. В 1994 году бурение Кольской сверхглубокой прекратили. Через 3 года она попала в Книгу рекордов Гиннесса и до сих пор остается непревзойденной. Сейчас скважина представляет собой лабораторию для изучения глубоких недр.

Прикоснуться к мантии

Трудолюбивые китайцы в XIII веке рыли скважины глубиной 1 200 метров. Европейцы побили китайский рекорд в 1930 году, научившись пронзать земную твердь при помощи буровых на 3 километра. В конце 1950-х годов скважины удлинились до 7 километров. Начиналась эпоха сверхглубокого бурения.

Как и большинство глобальных проектов, идея пробурить верхнюю оболочку Земли возникла в 1960-х годах XX века, в разгар космических полетов и веры в безграничные возможности науки и техники. Американцы задумали ни много ни мало пройти скважиной всю земную кору и получить образцы пород верхней мантии. Представления о мантии тогда (как, впрочем, и сейчас) строились лишь на косвенных данных — скорости распространения сейсмических волн в недрах, изменение которой интерпретировалось как граница слоев горных пород разного возраста и состава. Ученые считали, что земная кора похожа на бутерброд: сверху молодые породы, снизу — древние. Однако лишь сверхглубокое бурение могло дать доподлинную картину строения и состава внешней оболочки Земли и верхней мантии.

• Портал в преисподнюю: самые глубокие шахты мира

Погоня за богатствами и любопытство заставляют человека забираться на вершины неприступных гор, нырять в глубины океана, лететь в космос и даже забираться под землю. Ведь именно здесь собраны практически все богатства нашей планеты. Уголь и металлы манят бизнес настолько сильно, что в погоне за прибылью добывающие компании перешагивают за границы изведанного, даже не обращая на это внимания.

Риск и самом деле очень велик – погружаясь на километры под землю, люди могут уже только предполагать о подстерегающей их опасности. На таких глубинах недра Земли заявляют права на свои владения и даже температура воздуха здесь может доходить до 60-70 градусов.

Но это никак не влияет на разработку и шахты продолжают устанавливать рекорды глубины, погружаясь в неизвестность. Некоторые из них уже сегодня настолько глубоки, что некоторые окрестные жители вполне серьезно считают их преддвериями самой преисподней.

Шахтерская-Глубокая

Донбасс
Глубина: 1546 метров

Эта шахта была введена в эксплуатацию всего два десятка лет назад. Оборудование, использующееся здесь, считается очень современным, а количество несчастных случаев сведено к минимуму.

Мпоненг

ЮАР
Глубина: 3800 метров

Здесь, совсем недалеко от Йоханнесбурга, идет круглосуточная добыча золота. Головная компания-владелец шахты, Anglogold Ashanti, обещает в ближайшее время сделать ее еще глубже. А еще, только здесь живет странная бактерия, питающаяся радиоактивной рудой. Чудны, господи, дела твои!

Западная шахта глубокого залегания

ЮАР
Глубина: 3800 метров

Одна из самых опасных шахт в стране. Здесь постоянно гибнут люди — но когда люди не гибли за желтый металл? Температура у дна ЗШГЗ достигает 60 градусов.

Витватерсранд

ЮАР
Глубина: 4500 метров

Никакая вентиляция не спасает рабочих на такой невероятной глубине. По утверждениям владельцев, современная технология охлаждения легко снижает температуру с адских 65 до вполне приемлемых 28 градусов Цельсия. Бросьте, современная технология в Южной Африке?

Тау-Тона

ЮАР
Глубина: 5000 метров

Лидер нашего сегодняшнего хит-парада рукотворных порталов в преисподнюю — гигантская Тау-Тона, которую ежедневно обслуживают целых 35 тысяч человек. За годы существования (в эксплуатацию шахта была запущена еще в 1957 году), алчные корпорации добыли отсюда целых 1 500 тонн золота. Сколько рабочих навсегда осталось внизу? Об этом никто никогда не узнает.

Нравится? Жми:

Как бурили сверхглубокую скважину?

Для начала необходимо отметить, что СГ-3 изначально задумывалась именно для научных целей. Исследователи выбрали для бурения место, где на поверхность земли выходили древние породы — возрастом до трех миллиардов лет. Один из аргументов при разведке состоял в том, что молодые осадочные породы были хорошо изучены при добыче нефти, а глубоко в древние слои никто еще не бурил. Кроме того, здесь находились и крупные медно-никелевые месторождения, разведка которых была бы полезным дополнением к научной миссии скважины.

Буровая колонна состоит из труб, соединенных между собой. С ее помощью инженеры опускают на дно скважины инструмент для бурения, и она же обеспечивает его работу. На конце колонны устанавливали специальные 46-метровые турбобуры, приводимые в движение потоком воды с поверхности. Они позволяли вращать дробящий породу инструмент отдельно от всей колонны.

Коронки, с помощью которых буровая колонна вгрызалась в гранит, вызывают ассоциации с футуристическими деталями от робота — несколько вращающихся шипастых дисков, соединенных с турбиной сверху. Одной такой коронки хватало всего на четыре часа работы — это примерно соответствует проходу на 7-10 метров, после чего всю буровую колонну нужно поднимать, разбирать и затем опускать заново. Постоянные спуски и подъемы сами по себе занимали до 8 часов.  

Даже трубы для колонны в Кольской сверхглубокой пришлось использовать необычные. На глубине постепенно растут температура и давление, и, как рассказывают инженеры, при температурах свыше 150-160 градусов сталь серийных труб размягчается и хуже держит многотонные нагрузки — из-за этого возрастает вероятность опасных деформаций и обрыва колонны. Поэтому разработчики выбрали более легкие и термостойкие алюминиевые сплавы. Каждая из труб имела длину около 33 метров и диаметр около 20 сантиметров — немного уже самой скважины.

Однако даже специально разработанные материалы не выдерживали условий бурения. После первого семикилометрового отрезка на дальнейшее бурение до отметки 12 000 метров ушло почти десять лет и более 50 километров труб. Инженеры столкнулись с тем, что ниже семи километров породы стали менее плотными и трещиноватыми — вязкими для бура. Кроме того, ствол самой скважины исказил форму и стал эллиптичным. В результате несколько раз колонна обрывалась, и, не имея возможности поднять ее обратно, инженеры вынуждены были бетонировать ответвление скважины и проходить ствол заново, теряя годы работы.

Как рассказывают очевидцы аварии, после возобновления работ колонна пробурила скважину еще на девять метров вниз. После четырех часов бурения рабочие приготовились поднимать колонну обратно, но она «не пошла». Буровики решили, что труба где-то «прилипла» к стенкам скважины, и увеличили мощность на подъем. Нагрузка резко уменьшилась. Постепенно разбирая колонну на 33-метровые свечки, рабочие добрались до очередного отрезка, заканчивающегося неровным нижним краем: турбобур и еще пять километров труб остались в скважине, поднять их не удалось.

Вновь достигнуть 12-километровой отметки буровикам удалось лишь к 1990 году, тогда же был установлен и рекорд погружения — 12 262 метра. Затем произошла новая авария, а с 1994 года работы на скважине были остановлены.

Общие сведения[править]

На шахте добывается энергетический уголь марки «А», основным потребителем которого являются тепловые электростанции Украины. Шахтное поле вскрыто главным (скиповым), вспомогательным (клетевым) и воздухоподающим вертикальным стволами до горизонта 1294 м и двумя вертикальными вентиляционными стволами. Максимальная глубина ведения очистных работ 1265 м, подготовительных- 1326 м.
Подготовка шахтного поля — блочная с секционной схемой проветривания. Система разработки — столбовая с отработкой столбов по простиранию. Очистные забои оборудованы механизированными комплексами 1КД-90 и 1КДД, транспортировка угля в пределах блока осуществляется ленточными конвейерами, с восточного блока уголь доставляется секционными поездами ПС-3,5.
Проходческие забои оборудованы комбайнами КСП-32, КСП-22 и породопогрузочными машинами 1ПНБ.

Работают два добычных и два проходческих участка (2016).

На шахте трудится 2,2 тыс. человек (2016).

Горно-геологическая характеристика[править]

Площадь шахтного поля равна 56 км2. Границами шахтного поля являются: по простиранию на северо-западе — условная линия, проходящая в 330 м к северо-западу от скв. С — 111 и являются общей границей с участком Ольховым—Нижним. На юго-востоке условная линия, проходящая вкрест простирания пород через скв С- 440, С — 439, С — 73, являющаяся общей границей с шахт «Прогресс», участкам Донецким-Капитальным и шахт «Постниковская»; по падению — пластам h7 и h8, изогипса минус 1425 м и ось синклинали, по остальным пластам — изогипса минус 1400 м.

Шахта является сверхкатегорийной по газу. Вмещающие породы на поле шахты не метаноносны. В пределах поле шахты песчаники относятся к невыбросоопасным породам.
На балансе шахты «Шахтерская-Глубокая» состоят угольные пласты h8 h7, h61в, h4 ,h3′,h3, h2 в отработке пласты h8 — «Фоминской» и h7 «Кащеевский».
Пласт h8 — один из выдержанных в районе и интенсивно разрабатывается. Строение его изменяется от простого до сложного двухпачечного с полезной мощностью 0,85 — 1,29 м и вынимаемой 1,10 — 1,50 м.
Пласт h7 расположен по нормали в 128 м ниже пласта h8, относительно выдержан. Для пласта характерно сложное многопачечное строение. Разделяющие породные прослои представлены сланцами глинистыми и углистыми, количество внутрипластовых прослоев составляет от одного до пяти, мощность их 0,03 — 0,5 м. Мощность пласта составляет 0,73 — 1,03 полезная и 0,79 — 1,4 вынимаемая.
Угольные пласты h7 и h8 характеризуются низкой природной метаноносностью, величина которой изменяется в пределах 4,2 — 7,8 м3/т с.б.м. по пласту h8 и 1,2 — 4,0 м3/т с. б. м. по пласту h7. Все пласты и песчаники отнесены к не выбросоопасным. Угольные пласты не склонны к самовозгоранию, не опасны по пыли. Температура горных пород на действующей глубине −1100 м +41,2° С, а у нижней технической границы −1425 м +51° С.

Запасы шахты, млн. тонн на 1.01.2009 г.:

  • балансовые 170,063
  • промышленные 135,249
  • готовые к выемке 0,461

***

0,2 процента длины пути к центру Земли — не такая уж впечатляющая величина по сравнению с масштабами космических путешествий. Однако следует учитывать, что и граница Солнечной системы не проходит по орбите Нептуна (или даже поясу Койпера). Гравитация Солнца преобладает над звездной вплоть до расстояний в два световых года от светила. Так что если аккуратно все посчитать, то окажется, что и «Вояджер-2» пролетел лишь десятую долю процента длины пути до окраин нашей системы.

Поэтому не стоит расстраиваться тем, как плохо мы знаем «внутренности» собственной планеты. У геологов есть свои телескопы — сейсмические исследования — и свои амбициозные планы по покорению недр. И если астрономы уже успели прикоснуться к солидной части небесных тел в Солнечной системе, то у геологов все самое интересное еще впереди.

Владимир Королёв

Евгений Тутлаев

Очень нравится писать о путешествиях и туризме! Открыт и буду рад сотрудничеству с турфирмами, гидами, организаторами путешествий, авиаперевозчиками! Пишите!

Оцените автора