Инновации ассоциируются с прогрессом и, как правило, воспринимаются позитивно, так как их результатом по определению является улучшение существующего положения вещей. Внедрение инноваций, однако, является изменением существующего состояния, и, значит, на них распространяются те же закономерности и условия, что и на другие изменения. А внедрение инноваций в подземную горную добычу является более трудным, поскольку оно зависит от геологических условий, которые отличаются в разных шахтах.
С точки зрения компании FAMUR SA, инновации представляют собой:
• новые, не используемые ранее, устройства и машины,
• новые, не используемые ранее, технологии производства машин и горного оборудования,
• появление или изобретение новых конструкционных материалов,
• выход на новый рынок, на котором мы раньше не работали,
• разработка новых горнодобывающих технологий для новых или уже производимых нами устройств,
• совершённые нами изменения в конкурентном окружении (например, в виде поглощения конкурента).
В истории нашей фирмы мы активно действовали во всех перечисленных выше областях инноваций. Однако изменения не происходили легко. Так как рынок горного оборудования по своей природе является трудным. Хотя в исторической перспективе многие инновационные решения впервые появились именно в горнодобывающей промышленности.
Революции 1.0 и 2.0
Сегодня, когда мы часто дискутируем об инновациях и Промышленности 4.0, мы забываем, что предыдущие промышленные революции начинались... в подземной горной добыче. По мере углубления шахт серьёзной проблемой для них становилась вода, и поэтому в Англии уже в конце XVII века для осушения шахт применяли паровые машины. Так что, можно сказать, что первые паровые устройства были изобретены для горнодобывающей промышленности.
На европейском континенте впервые такая машина, а именно, так называемая, «огненная машина», построенная Ньюкоменом, была введена в эксплуатацию на шахте Фрыдерык в городе Тарновске-Гуры. А ведь сегодня применение паровых машин считается признаком первой промышленной революции (так называемая, Промышленность 1.0). А на транспорте и в обрабатывающей промышленности они появились на столетие позже.
В качестве основных признаков второй промышленной революции (Промышленность 2.0) считаются внедрение конвейеров и электрического привода во второй половине XIX века. Но горнодобывающие системы, являющиеся аналогом конвейеров, в английских и шотландских каменноугольных шахтах присутствовали уже в XVII веке. Также и первые электродвигатели появились в шахтах несколько раньше, чем на фабриках на поверхности.
Но как всегда важны подробности – говоря об очередных промышленных революциях, мы говорим о производстве на фабриках и их базовом технологическом процессе, то есть том, который приносит доход. Машины, электродвигатели и автоматизация в горной добыче внедрялись, в первую очередь, во вспомогательных процессах, без которых добычу невозможно осуществлять. Особенностью таких процессов является то, что они приносят только расходы, хотя без них и невозможно зарабатывать деньги при помощи базовых процессов.
А что с дальнейшим развитием?
Но почему подземная горнодобывающая промышленность, несмотря на многие инновационные для своего времени решения, не дошла в основных процессах (то есть, добыче ископаемых и их транспортировке к месту использования или переработки) даже до уровня Промышленности 3.0? Ответ дали William A. Hustrulid и Richard L. Bullock в своей книге о методах подземной добычи: «В шахте всё является компромиссом между тем, что выглядит хорошо на бумаге, и тем, что залежи (горные породы) позволяют нам сделать!» А также стоит вспомнить старую немецкую шахтёрскую поговорку: «перед кайлом всегда темно».
На современных фабриках всё стабильно – машины и оборудование стоят на постоянных местах в цехах или в установках, в которых поддерживаются постоянные условия (такие как температура, влажность и давление). Каждый, кто когда-нибудь был в шахте, знает, что условия производственного процесса в ней постоянно меняются, а машины и оборудование перемещаются по мере опустошения склада, который создала для нас природа. Поэтому то, что можно автоматизировать на фабриках на поверхности, гораздо труднее автоматизировать в шахтах.
Но всё же... Сегодня мы уже почти забыли, что в польской угольной промышленности более 50 лет тому назад были предприняты попытки создания автоматизированной горнодобывающей системы, а через несколько лет после этого в Катовице, недалеко от предприятий Famur, была открыта первая автоматизированная шахта каменного угля «Ян». Сначала в шахтах испытывались три разных варианта автоматических горнодобывающих систем:
• ASI-1 (Автоматическая изотопная система 1) в шахте «Забже»,
• BESTA (что расшифровывается как «не требующая постоянного обслуживания») в шахте «Бельшовице».
• ASI-2 (Автоматическая изотопная система 2) в автоматизированной шахте каменного угля «Ян».
В те времена и при тогдашнем уровне развития технологии это были большие достижения, но в середине 70-х годов XX века от дальнейших работ отказались. Для того времени эта задача оказалась слишком большим вызовом. Но некоторые технические решения, такие как электрогидравлическое управление работой механизированной крепи, вошли в мировую горнодобывающую практику. Достижения польской горнодобывающей промышленности были замечены, но потребовалось время и развитие других технологий, чтобы вернуться к идее автоматизированной горнодобывающей системы. Это произошло только после вступления на путь, ведущий к Промышленности 3.0 в добыче угля. И что же тогда изменилось?
• возросли требования к безопасности и гигиене труда в шахтах,
• возросли требования к производительности горнодобывающих систем, так что человек оказался самым несовершенным «элементом» производственного процесса – автомат не задумывается о семейных проблемах и работает одинаково в любое время дня,
• всё более дорогостоящее оборудование систем не оставляло места для ошибок человека,
• автоматы портятся, но не бастуют.
Это основные причины, по которым всё интенсивнее стремятся к автоматизации процессов добычи в лавах.
Рисунок из книги "Выемка месторождений. Часть 3. Выемка с применением комбайнов. Горное дело - том 4.", проффесор магистр-инженер Вацлав Лисецки, доцент магистр-инженер Вацлав Регульски, изд. "Силезия", г. Катовице, 1957
FR 160 в ходе испытаний в условиях отдела Проходческих Комплексов Ремаг - компании входящей в состав ФАМУР.
Горная добыча в белых воротничках
Мы давно мечтаем о «горной добыче в белых воротничках», и во всём мире предпринимаются усилия на пути к исключению необходимости физического присутствия человека в горных забоях во время добычи угля. У нас появляются всё более совершенные инструменты диагностики и мониторинга работы машин и оборудования. Мы внедряем всё больше автоматики в работу добывающих комплексов, но даже в значительно лучших горно-геологических условиях, чем в польских шахтах, не удалось ещё полностью исключить присутствия людей в лавах, поскольку... «перед кайлом всегда темно».
