Журнал № 1 - 2014(18), рубрика: "Технологический прорыв"

УКРОТИТЕЛИ ВЗРЫВОВ

«С помощью трансформируемых газопроницаемых укрытий из автошин мы можем укротить взрыв», – рассказывает Евгений Шевкун, профессор кафедры «Транспортно-технологические системы в строительстве и горном деле».

Несмотря на то, что данная технология взрыва была разработана в ТОГУ и запатентована еще в 2007 году, она до сих пор актуальна и востребована.

УКРОТИТЕЛИ ВЗРЫВОВ1

Профессор Евгений Шевкун


– Евгений Борисович, как вам пришла идея такой технологии взрыва?

– В детстве друзья подсунули мне порванный резиновый мяч, наполненный водой, сказали, чтобы я ударил по нему. Я ударил, и меня всего залило водой, а мяч остался на своем месте. Эта детская обида запомнилась мне надолго. Потом я случайно выяснил, что у некоторых японских автомобилей есть безопасный бампер, который при ударе сминается и выплескивает из себя воду. Потом наткнулся на информацию, что за рубежом все ограждения автомобильных дорог на поворотах тоже выполнены в виде пластмассовых бочек с жидкостью. Машина, ударяясь в этот заградитель, провоцирует выплеск воды, энергия при этом гасится, и машина остается более-менее целой. Все это постепенно собралось в некую «кучку», из которой родилась идея, что энергию взрыва также можно погасить за счет деформации мягких емкостей с жидкостью. Начали проводить лабораторные эксперименты, где брали, например, пакет пористой резины, сбрасывали на него груз и замеряли, насколько он подброшен. В случае пористой резины подскок оказался равным высоте падения груза: с пяти метров сбросили, на пять он и подлетел. Когда мы сбросили его на глину, он практически остался на месте, так как глина – это мягкий пластичный материал. Затем мы взяли кусок камеры от легкового автомобиля, с двух сторон зажали его металлическими скобками, залили водой и сбросили на него груз. В итоге эти скобки порвало, а груз остался на месте. Так сработала идея выплеска жидкости и погашения энергии. Дальше на уровне изобретения начали разрабатывать различные конструкции, которые бы поглощали эту энергию.

– С кем вы работали?

– С Александром Валентиновичем Лещинским, заведующим нашей кафедрой, работал и работаю до сих пор. Он защитил докторскую диссертацию по взрывным работам, в том числе и под укрытием. Так он из механика стал взрывником.

– На какие исследования вы опирались?

– Я нашел публикацию о взрывных работах под цепными матами, проведенных в Мурманске в начале прошлого века. Там было описано такое укрытие, в виде связанного из обрывков якорных цепей мата. При взрыве этот большой мат вместе с горной массой поднимается, и с ней же опускается, и куски пород не вылетают наружу. У них, конечно, порт большой и таких обрывков цепей много. В хабаровском речном порту тоже немало таких обрывков, только диаметром 30 мм, значительно меньше мурманских. Но принцип тот же. Мы эту идею проверили на полигоне, где как раз реконструировали карьер. Они взрывали обычным способом, горная масса летела вниз, а карьер затопило. Они поднимали насосы, проводили взрывы, затем насосы опускали, но не успевали откачивать воду. В итоге карьер прекратил свое существование. Когда же мы приехали, они вздохнули: «Где вы были два года назад…». Может, мы бы и карьер сумели спасти.

УКРОТИТЕЛИ ВЗРЫВОВ

– Где впервые была испытана ваша технология?

– Пока мы занимались патентованием, к нам неожиданно пришел главный инженер организации, которая занималась строительством автомобильной дороги «Амур» (Чита– Хабаровск) на обходе поселка Теплоозерск. И говорит: «Выручайте! Мы взрываем обход вокруг поселка на сопке, склон очень крутой, и прямо под сопкой находятся частные дома». Мы кое-как туда заехали, бульдозером затащили станок, нарезали полки, но после первого взрыва куски породы покатились вниз, прямо к калиткам теплоозерцев. Народ вышел к нам и говорит, что так дело не пойдет – необходимо новое решение проблемы.

Я спросил, не найдут ли они изношенные шины. Оказалось, что этого «добра» у них много. Взяли эти шины, самосвалом с помощью бульдозера заехали наверх, где уже забурили скважины, зарядили взрывчаткой, сверху разложили эти шины на скважины и между ними. Сделали достаточно цельный мат, для чего связали их проволокой между собой и произвели взрыв. Эффект получился такой же, как и от якорных цепей. Шины поднялись и опустились вместе с горной массой. Все потому, что газам есть куда прорваться. Обычное укрытие делается в виде щита из бревен, которые укладываются в два-три ряда, вперекрест, после чего эта конструкция размещается над местом взрывания. За счет мощного удара кусков и газов укрытие разлетается, получается практически одноразовая конструкция. А газопроницаемое укрытие удерживает только камни, а газы уходят наружу, что очень важно, так как основной удар как раз дают газы. В общем, взрывные работы под укрытием – это не новинка, известно это давно. Но так строители делают точечно: забуривают маленькими шпурами, кладут по 5-10 килограммов взрывчатки, укрывают и разрыхляют 10-15 кубов породы, в то время как мы взрываем по три-четыре тысячи кубометров. Хорошая производительность.

УКРОТИТЕЛИ ВЗРЫВОВ2

– Дорабатываете ли вы свою технологию?

– Как только мы сделали первый взрыв, то поняли, что вопрос решен. Начали увеличивать количество шин, экспериментировать с их увязкой. Мы взяли и пробурили пять трехметровых скважин, куда заложили по три килограмма взрывчатки, поверх каждой скважины – шину, все они улетели сразу после взрыва. Только когда мы их хорошо связали, тогда уже был виден эффект. Мы еще раз доказали, что мат должен быть единым, где будет действовать тот же принцип, как и в детской игре, когда девочки становятся в цепочку, держатся за руки, а мальчик должен пробежать и прорвать цепь. И, как правило, разрывать ее не получалось. Безусловно, две девочки не выдержали бы такой напор, но их же держат соседи, так и каждую шину держат соседние. Самое главное преимущество данного укрытия в том, что, раскладывая по одной шине, мы можем придать ему любую форму, например, укрыть бугор или повесить на откос. Поэтому оно и получило такое название: «Трансформируемое газопроницаемое укрытие».

– Где еще использовалась данная технология?

– Три года назад в Северном районе Хабаровска взрывали бывшее мичманское училище. Пробурили низ здания, по нашей технологии повесили шины, поэтому после взрыва ничего никуда не полетело. Поскольку вокруг были жилые дома, они еще дополнительно поставили под шинами пенопласт, чтобы погасить шум. На это у нас тоже есть патент.

УКРОТИТЕЛИ ВЗРЫВОВ3

Сетка для изготовления укрытия


– Востребована ли сейчас эта технология?

– Разговор о строительстве второй нитки БАМа переходит в плоскость реального решения, и я думаю, что мы там еще поработаем, поскольку примерно половина этой ветки идет по скалам – там нужно много взрывать. Если взрывать, то необходимо останавливать движение. Дают только трехчасовое окно – разрыв между проезжающими составами. Как по инструкции делать? Застелить шпалами действующий путь в том месте, где нужно будет производить взрыв, обвязать шпалами все опоры, взорвать, бульдозером убрать развал с рельсов, снять все шпалы и восстановить движение. Применив наше укрытие, ничего этого делать не надо будет. Просто уложить укрытие, взорвать, снять укрытие и восстановить движение, постепенно вывозя горную массу с места взрыва. Ничего никуда не разлетится, все останется на месте взрыва. Этот вопрос, конечно, будет решаться не завтра. Сейчас только начнут реконструкцию БАМа с удлинения существующих железнодорожных станций, разъездов, для того чтобы поместить большие составы. А мы предлагаем отличное решение проблемы на ближайшее будущее.

– В чем главное преимущество данного укрытия?

– Преимуществ много. Например, можно не гонять туда-сюда технику. Перед взрывом мы отгоняем ее на 300 - 350 метров. Если она дизельная, тогда не страшно: завел и уехал. Но есть же электрические машины, у которых кабель протяженностью не более 100 метров. Это приводит к тому, что человек 10-15 перетаскивают этот кабель, несколько раз включая и отключая его. При этом после взрыва надо всю технику вернуть обратно. Под укрытием таких проблем нет. Никто никуда не перемещается. Это отличный вариант, особенно на крупных карьерах.

– Есть ли в нем недостатки? Решаемы ли они?

– Главные недостатки, как и во всех взрывных делах – пыль, шум. Полностью мы это не сможем убрать. Также небольшая трудность есть в том, что нужны дополнительные работы. Обычно мы забурили, зарядили и взорвали, а здесь: забурили, зарядили, взрываемую площадь укрыли. Если мы желаем, чтобы не было разлета камней, придется оплатить дополнительные работы. За счет того, что шины надо уложить, связать, потом убрать. Например, по Теплоозерску удорожание составило 20-30 процентов, но в данной ситуации, если бы не было укрытия, взрывные работы не могли бы вестись вообще. Под сопкой было порядка восьми частных домов. Необходимо было бы эти дома выкупить, людей выселить, а потом только вести взрывные работы, а человек имеет право и не согласится продавать свой дом. Есть ситуации, в которых обязательно применение укрытия.

УКРОТИТЕЛИ ВЗРЫВОВ4

– Какие еще есть варианты укрытий?

– Существует много вариантов, у каждого есть свои «плюсы» и «минусы». На трассе «Амур» взрывали под уникальной высоковольтной линией электропередач, с подвеской проводов метров, наверное, восемнадцать, которую нельзя повредить. Насыпали поверх взрываемой поверхности четырехметровый слой грунта-укрытия. Все получилось хорошо, но эти четыре метра грунта надо было сначала завезти, потом их вместе с горной массой вывезти. И в этом еще одно преимущество использования шин: они лежат на поверхности, и как бы взрыв ни произошел, они не закапываются, а остаются на поверхности именно за счет того, что они связаны. Также, делая насыпь, особенно, если это руда, надо помнить о том, что она должна быть из такой же руды, иначе, будет разубоживание (Разубоживание – потеря качества полезного ископаемого, происходящая от снижения содержания полезного компонента или полезной составляющей при его добыче по сравнению с содержанием их в балансовых запасах. – Из Википедии). Возникает целая масса проблем.

– На много взрывов хватает одного и того же комплекта шин?

– Мы произвели больше ста взрывов, и особых повреждений они не получили, потому что прямого, режущего удара нет, отсюда – достаточно высокая оборачиваемость. Если взять бревенчатые щиты, то 2-3 взрыва и все, они развалились. Шины-то практически вечные, известен метод удержания насыпного отвала шинами, связанными в маты. Поверх уложенного мата насыпают отвал и периодически, метров через 40, повторяют, шины работают как арматура и держат отвал. Один из плюсов использования шин – материал есть всегда и везде, а вот якорные цепи – ценный металлолом и узкопрофессиональный материал. Причем у нас очень большой диапазон выбора размера и массы шин. Это самый подходящий ходовой материал.

– Отмечены ли ваши исследования наградами?

– Конечно. В рамках Петербургской технической ярмарки в марте 2012 года мы получили золотую медаль за работу на тему «Повышение экологичности транспорта в глубоких карьерах», а на следующий год, подготовив доклад «Взрывные работы при реконструкции железных дорог», завоевали серебро. Принимаем участие во всевозможных конференциях, откуда часто приезжаем с наградами и дипломами.

– Занимаетесь ли вы дальнейшей разработкой вашей технологии?

– Безусловно. Возникает много попутных вещей, различных новых решений. Мысли-то «бродят». Особенно если думаешь целенаправленно. Я уже переиздал монографию по взрывным работам под укрытием, которая была выпущена в 2004 году, куда включил все новое, наработанное за эти годы. Также мы с Александром Валентиновичем готовим монографию, посвященную только укрытию под шинами. Так что не стоим на месте.

Беседовала Александра Тенеткина.

Фото автора и представлено Александром Лещинским

Фотографии