ЗАО «НИТРО СИБИРЬ»: взрывчатые вещества, смесительно-зарядная и транспортно-доставочная техника

Е.И. Жученко, д.т.н., Генеральный директор ЗАО «НИТРО СИБИРЬ»;

В.Б. Иоффе, д.т.н., технический директор ЗАО «НИТРО СИБИРЬ»;

Л.А. Круглов, журналист

Группа компаний «НИТРО СИБИРЬ» – крупнейший на российском рынке производитель промышленных взрывчатых веществ и технологического оборудования для их производства и применения, признанный лидер отрасли в разработке и применении новых технологий буровзрывных работ.

Головная организация – ЗАО «НИТРО СИБИРЬ» была создана в 1990 г. В настоящее время в группу компаний входят более 20 предприятий, представленных во всех крупных горнодобывающих регионах России, а также в Финляндии, Монголии, Австралии. Ведется работа по реализации проектов в Северной Америке и Африке.

Сфера специализации компании охватывает:

  • производство промышленных ВВ;
  • проектирование, создание и эксплуатацию производственных комплексов по изготовлению промышленных ВВ;
  • разработку и создание технологического оборудования для применения промышленных ВВ, включая смесительнозарядную и доставочную технику;
  • ведение буровзрывных работ на основе оригинальной методологии расчета рациональных параметров БВР;
  • поставку сырья и запасных частей для производственных комплексов по изготовлению промышленных ВВ.

Производство и номенклатура ЭВВПроизводственные мощности Группы включают различные типы технологических линий: стационарные, мобильные, для выпуска патронированных и льющихся ЭВВ, ANFO и более 100 ед. смесительно-зарядной и доставочной техники. Общий объем произведенных промышленных взрывчатых веществ в 2013 г. превысил 323 тыс. т, что составило 1/3 от всех промышленных ВВ, произведенных на территории РФ. Объем выполненных буровзрывных работ в 2013 г. составил 100 млн м3 взорванной горной массы.

Без буровзрывных работ не может обойтись ни одно горнодобывающее предприятие, разрабатывающее полускальные и скальные горные породы и руды, а также каменные угли. С одной стороны, от высокого качества и надежности применяемых взрывчатых веществ (ВВ) зависит не только производительность, но и промышленная безопасность этих предприятий. С другой стороны, горно-геологические и горнотехнические условия различных предприятий предъявляют соответствующие специфические требования к ВВ.

Разработка промышленных ВВ, технологий их применения, оборудования для производства и доставки к местам использования – сложная и многогранная работа, и компаний, работающих в этой области, в России немного. Крупнейшей из них является Группа Компаний «НИТРО СИБИРЬ», объем производства ВВ которой только в 2013 г. превысил 323 тыс. т.

В состав ГК «Нитро Сибирь» входит 17 предприятий, расположенных в разных регионах России и в Финляндии, производящих промышленные ВВ и буровзрывные работы. В 2013 г. запущено производство патронированных эмульсионных взрывчатых веществ (ЭВВ) в Австралии на мощностях дочернего предприятия «НИТРО СИБИРЬ - Австралия» (г. Калгурли, Австралия).

Производство и номенклатура ЭВВ

Оригинальные рецептуры эмульсионных ВВ типа «Сибирит», принадлежащих на правах ноу-хау ЗАО «Нитро Сибирь», предусматривают возможность использования при их производстве как отечественного, так и импортного сырья и материалов.

«Сибирит-1000» и -1200 – промышленные ЭВВ 1 класса, изготавливаемые в смесительно-зарядных машинах типа МСЗ. Они предназначаются для заряжания механизированным способом взрывных скважин пород любой крепости и степени обводненности при производстве массовых взрывов в карьерах и в строительстве.Производство и номенклатура ЭВВ

Патронированное ЭВВ «Сибирит ПСМ-7500» предназначено для применения на открытых горных работах в условиях, где затруднено применение механизированного заряжания, в скважинных зарядах при любой степени обводненности скважин, включая применение в породах и рудах, содержащих сульфиды.

Взрывчатые вещества семейства «Сибирит СМ» предназначены для взрывной отбойки методом скважинных зарядов на земной поверхности горных пород, не содержащих сульфиды, и с внутрискважинными водами с показателем кислотности рН более 4.

В семейство «Сибирит СМ» входят три марки, представляющие смесь «Сибирит-1200» и аммиачной селитры, омасленой нефтепродуктом при различном соотношении между ними. У «Сибирит СМ-7500», предназначенного для скважин любой степени обводненности, соотношение составляет 75/25; у «Сибирит СМ-5000», предназначенного для этих же целей, – 50/50 и у предназначенного для сухих и осушенных скважин «Сибирит СМ-2500» – 25/75. Патронированный «Сибирит-1200П» изготавливается в условиях стационарного производства и предназначен для применения на открытых горных работах во всех горно-геологических условиях и климатических регионах России в качестве скважинных зарядов при любой степени обводненности скважин, в т.ч. по породам, содержащим сульфиды. «Сибирит-2500 РЗ» изготавливается в процессе одновременного раздельного механизированного заряжания скважины с дневной поверхности «Сибирит-1200» и гранулитом НП или УП, или игданитом. Предназначен для взрывания сухих и слабообводненных (с высотой водяного столба до 3–4 м) взрывных скважин, в т.ч. по породам и рудам, содержащим сульфиды, если содержание пирита в них не превышает 30%, а показатель рН скважинной воды не ниже 4.0, во всех климатических регионах России.

«Сибирит-П» – вещество, предназначенное для применения в патронированном виде в качестве промежуточных детонаторов при инициировании детонации в скважинных зарядах при любой степени обводненности скважин, а также в качестве зарядов для вторичного дробления негабаритов.

Эмульсионные ВВ «Сибирит» отличаются высокой водоустойчивостью и химической совместимостью с горными породами, что позволяет их применять в любых горно-геологических условиях. Низкая чувствительность к механическим воздействиям позволяет полностью механизировать процессы их производства и заряжания при минимальном уровне воздействия на окружающую среду и здоровье человека при их изготовлении и применении. Крайне важен высокий уровень террористической защищенности ЭВВ, обусловленный разделением операций технологического процесса на стадии подготовки невзрывчатой эмульсии и изготовления из нее взрывчатого состава путем сенсибилизации (регулирования чувствительности компонента к инициирующему воздействию) в процессе завершающей стадии – заряжания скважин или шпуров.

Горняки отмечают высокую эффективность применения ЭВВ «Сибирит», в том числе по крепким породам, за счет высокого КПД взрывчатого превращения. Полнота выделения энергии стала результатом разработки рецептур на основе оригинальных эмульгаторов и применения специального оборудования для получения эмульсии с оптимальной дисперсностью и другими эксплуатационными характеристиками, а также для управления режимом ее сенсибилизации.

Так как для производства «Сибирит» используется доступное отечественное сырье, которое отличает меньшая ценовая зависимость от конъюнктуры сырьевого рынка.

Разработанный ЗАО «НИТРО СИБИРЬ» гибкий технологический процесс производства «Сибирит» основан на постоянном входном, пооперационном и выходном контроле и позволяет нейтрализовать нестабильность качественных показателей сырья отечественного производства и обеспечить производство ЭВВ с высокими эксплуатационными характеристиками и уровнем безопасности. Наряду с разрешением на применение на территории РФ, ЭВВ «Сибирит» сертифицированы для применения в странах Евросоюза.

Механизация зарядки скважин эмульсионными ВВ

Эмульсионные ВВ – опасный и сложный в доставке груз, не допускающий и не прощающий небрежности в обращении. Сами по себе компоненты ЭВВ (эмульсия и газогенерирующая добавка) – безопасны, но, смешавшись в процессе перевозки, могут натворить бед. В связи с этим их доставка осуществляется всегда в разных емкостях. Для этого созданы специальные смесительно-зарядные и доставочные машины.Смесительно-зарядная машина МСЗ-15 грузоподъёмностью 15 т

Смесительно-зарядная машина МСЗ-15 грузоподъёмностью 15 т

На месте подготовки взрывных работ смесь готовится в процессе заряжания скважины полностью автоматически по заданной программе в зависимости от характеристики скважины и требований взрывников.

На всех стадиях процесса изготовления ЭВВ поддерживается необходимая температура смешиваемых компонентов. Поэтому блок емкостей оборудован теплоизоляцией, выполненной из негорючего теплоизоляционного материала, а шланги, по которым смесь подается в скважину, в зимнее время прогреваются горячей водой. Глубина скважин может достигать 65 м, а диаметр от 75 мм до 320 мм. По мере заполнения скважины смесью шланг автоматически извлекается из скважины со скоростью подъема уровня смеси. Чтобы смесь свободно протекала по шлангу, его постоянно увлажняют, и вода для этого тоже доставляется к скважине смесительно-зарядной машиной.Смесительно-зарядная машина МСЗ-16 грузоподъёмностью 16 т

Смесительно-зарядная машина МСЗ-16 грузоподъёмностью 16 т

С целью уменьшения последствий аварийных ситуаций машины оборудуются независимой системой пожаротушения, эмульсионная емкость имеет выплавные люки и разрывную мембрану, автоматическая система управления не допускает выхода параметров технологического процесса за допустимые пределы.

Точность соблюдения пропорций компонентов не должна иметь отклонений более 1% (!). Компания «НИТРО СИБИРЬ» выпустила несколько десятков МСЗ на шасси автомобилей БЕЛАЗ, КАМАЗ, МАЗ, Scania, MAN, и потребность в них – велика!Смесительно-зарядная машина МСЗ-14МТ грузоподъёмностью 14 т

Смесительно-зарядная машина МСЗ-14МТ грузоподъёмностью 14 т

Выпуск автомобилей для перевозки ВВ, СВ и заряжания скважин начался в 1996 г. с создания машины МСЗ-8 на шасси КрАЗ. Опыт, полученный во время ее эксплуатации, лег в основу разработки эксплуатационных и технических требований к конструкции машин и стал основой для разработки техники последующих поколений.

Затем последовала машина МСЗ-16 общей массой перевозимых компонентов 16 т. Конструкция позволяет «подкатывать» под неё как трёхосные, так и четырёхосные шасси КАМАЗ, MAN или Scania. В этом случае будет обеспечиваться соответствие полностью загруженного автомобиля нормам Правил перевозки крупногабаритных и тяжеловесных грузов.

Общая масса компонентов, перевозимых машиной МСЗ-15 – 15 т. Она способна транспортировать все виды невзрывчатых компонентов смесей «Сибирит» СМ-2500, -5000 и j2500РЗ (эмульсии «Сибирит-1000» или -1200, газогенерирующую добавку, аммиачную селитру и нефтепродукты), приготавливать ЭВВ и заряжать скважины на открытых горных разработках. Конструкция емкостей позволяет полностью использовать грузоподъемность шасси при различных соотношениях эмульсии и аммиачной селитры в емкостях, установленных на весовой системе, и изготавливать ЭВВ различного состава. Навесное оборудование может монтироваться на шасси КАМАЗ, МАЗ, Scania и полноприводном шасси MAN 6k6.

Машина смесительно-зарядная МСЗ-14МТ предназначена не только для транспортирования компонентов, но, при необходимости, для изготовления эмульсии и её перегрузки в смесительно-зарядные и доставочные автомобили. Машина также может изготавливать ЭВВ на месте заряжания скважин в карьерах. Машина позволяет автономно производить эмульсию «Сибирит» непосредственно на взрываемом блоке, в карьере и на другой площадке, отвечающей требованиям промышленной безопасности. Блок емкостей машины включает резервуары для раствора окислителя, масляной фазы, газогенерирующей добавки и для вспомогательных веществ, а также отсек для технологического оборудования. Из единичной загрузки компонентами в автоматическом режиме машина изготавливает 14 т эмульсии и заряжает скважины, причем процесс изготовления эмульсии не прерывается во время переезда от одной скважины к другой. Машина может базироваться на шасси автомобилей Scania 6k4 или MAN 6k4, 6k6, подготовленных для перевозки опасных грузов.

Используя весь накопленный опыт, в 2013 г. специалисты «НИТРО СИБИРЬ» создали и приступили к выпуску новой машины МСЗ-16 (6872) на шасси MAN TGS 8k4, которая заметно отличается от машин предыдущих поколений. В базовой комплектации шасси поставляется с 16-ступенчатой КПП фирмы ZF, которая обеспечивает высокие экономичность и ходовые качества машины. В ходе доработки шасси под комплекс МСЗ был разработан и установлен специальный надрамник, кронштейн запасного колеса, защита радиатора из стали толщиной 9 мм.

Машина может также выпускаться на базе полноприводных шасси повышенной проходимости MAN 6k6 или 8k8.Смесительно-зарядная машина МСЗ-20 на шасси БЕЛАЗ

Смесительно-зарядная машина МСЗ-20 на шасси БЕЛАЗ

Конфигурация резервуара эмульсии обеспечивает минимальные остатки после её разгрузки. В нижней части блок резервуаров с обеих сторон оборудован нишами с технологическим оборудованием. Для снижения тепловых потерь наружные поверхности блока резервуаров покрыты теплоизоляцией.

Для особо суровых арктических условий эксплуатации машина МСЗ-16 (6872) комплектуется арктическим пакетом, специально разработанным компанией Toni Maurer GmbH & Co. (Германия).

МСЗ-16 (6872) – на шасси МАН 8k4 получила цепь заземления, автоматическую систему пожаротушения двигателя, боковую и заднюю защиту. Приводы исполнительных механизмов и агрегатов машины, включая шнек резервуара, – гидравлические.

Система автоматического дозирования (САД) обеспечивает включение, контроль и отключение технологического оборудования, автоматическое или ручное поддержание расхода компонентов в рамках заданных значений, отгрузку заданного количества ЭВВ в скважину, предотвращает возникновение опасных режимов работы машины. Управляется она с размещенной в кабине панели оператора, укомплектованной сенсорным дисплеем для ввода и вывода информации об основных параметрах работы оборудования с возможностью дублирования ручным режимом.

Машина компактнее и маневреннее предшественниц. Это крайне важно – ведь заряжать скважины приходится на ограниченных площадях. На новинке шланговый барабан с выдвижной стрелой переместили с задней площадки рамы в пространство за кабиной, перед емкостью с эмульсией, снабдили машину выносным пультом управления.

Всеми рабочими процессами управляет один водитель-оператор, раньше же экипаж МСЗ состоял из двух человек.

Система подачи в емкости эмульсии и ГГД в полевых условиях из цистерн машин-доставщиков позволяет эксплуатировать машину на больших (до 1500 км) удалениях от стационарных заводов. Максимальная скорость движения 85 км/ч ограничена в соответствии с требованиями правил ЕЭК ООН № 89 и позволяет эксплуатировать машину на федеральных дорогах общего пользования для доставки ВВ на любые расстояния.

Самая мощная машина МСЗ-20 базируется на двухосном шасси карьерного самосвала БЕЛАЗ грузоподъемностью не менее 30 т и предназначена для заряжания эмульсиями «Сибирит» обводненных скважин на открытых горных разработках, в т. ч. методом «под столб воды».

В качестве вспомогательного компонента для обеспечения работы смесительно-зарядного оборудования используется водяное орошение (ВО). При температуре окружающего воздуха ниже –5°С используется специальный раствор, а выше –5°С используется вода.Смесительно-зарядная и доставочная машина МСЗ-16Гр грузоподъёмностью 16 т

Смесительно-зарядная и доставочная машина МСЗ-16Гр грузоподъёмностью 16 т

Машина МСЗ-16Гр на шасси автомобиля КАМАЗ-6540 или MAN 8k4, 8k8 предназначена для транспортирования компонентов ВВ типа «Гранулит» (гранулированной аммиачной селитры и нефтепродукта), приготовления из них ВВ и заряжания в автоматическом режиме скважин. Для загрузки аммиачной селитры из пластиковых контейнеров (бигбэгов) машина оборудована краном-манипулятором грузоподъемностью 900 кг. Бункеры для аммиачной селитры оборудованы весовыми системами.

Доставщик невзрывчатых компонентов «Сибирит» МТ-20 грузоподъёмностью 20 т

Доставщик невзрывчатых компонентов «Сибирит» МТ-20 грузоподъёмностью 20 т

Конструкция навесного оборудования и шасси обеспечивают соответствие машины полной грузоподъемностью 16 т правилам перевозки крупногабаритных и тяжеловесных грузов.

Машины для магистральных перевозок компонентов ЭВВ

Для повышения автономности работы машин семейства МСЗ в условиях крупных карьеров компания «НИТРО СИБИРЬ» разработала и выпускает серию полуприцеповцистерн для доставки и хранения на месте невзрывчатых компонентов ЭВВ типа «Сибирит».

В начале 2000-х годов было изготовлено несколько доставщиков МТ-20, на которых отрабатывались конструкторские и технологические принципы производства и эксплуатации оборудования, которое должно обеспечивать, поддерживать и строго контролировать условия хранения взрывчатых веществ в полевых условиях.Доставщик компонентов «Сибирит» ADR 20-1 грузоподъёмностью 27 т

Доставщик компонентов «Сибирит» ADR 20-1 грузоподъёмностью 27 т

МТ-20 предназначена для транспортирования от завода до горного предприятия невзрывчатых компонентов «Сибирит»: эмульсии, газогенерирующей добавки и раствора водяного орошения или воды. Цистерна грузоподъемностью до 20 т изготовлена из нержавеющей стали и снабжена теплоизоляцией из минеральной ваты с кожухом из алюминиевого или стального листа с антикоррозийным покрытием изнутри и снаружи. Теплоизоляция толщиной до 100 мм обеспечивает изменение температуры эмульсии не более 15°С за 24 часа при температуре окружающего воздуха до –40°С. Загрузка эмульсии – самотеком, газогенерирующей добавки и воды – через патрубки, выгрузка, соответственно, насосом и сжатым воздухом.

Доставщик в составе автопоезда с тягачом МАЗ-642208 или КАМАЗ-54115 – допущен на дороги общего пользования, карьерные дороги, способен работать при температуре наружного воздуха до –40°С.

Сейчас на смену доставщикам первого поколения пришла модель полуприцепа-цистерны ADR 20-1, предназначенная для транспортирования невзрывчатых компонентов и последующей их перегрузки в смесительно-зарядные машины, работающие на горных предприятиях, удаленных от стационарного пункта на значительные расстояния. Грузоподъемность полуприцепа-цистерны достигает 27 т.

Емкость изготовленного из коррозионностойкого алюминия резервуара для эмульсии 20,0 м3; ГГД - 0,7–1,2 м3 и раствора водяного орошения – 1,2 м3. Благодаря применению легкого сплава снаряженная масса доставщика значительно снижена, грузоподъемность увеличена. Форма эмульсионного резервуара обеспечивает полную выгрузку находящейся в нем эмульсии самотеком.Полуприцепы-цистерны ADR 20-3 грузоподъёмностью 22,5 т

Полуприцепы-цистерны ADR 20-3 грузоподъёмностью 22,5 т

Полуприцеп-цистерна ADR 20-3 предназначен для перевозки по автомобильным дорогам всех категорий нефтепродуктов и водных растворов солей: разбавленных растворов нитратов и нитритов в диапазоне температур окружающего воздуха от –40°С до +50°С. Теплоизоляция резервуаров толщиной 150 мм препятствует падению температуры перевозимых веществ более чем на 10°С за 8 час при температуре окружающего воздуха до –40°С. На технологических площадках необходимая температура поддерживается электрическими подогревателями с питанием от внешней электрической сети 380 В.

В трех отсеках цистерны из нержавеющей стали 12Х18Н10Т можно перевозить компоненты общей массой 22,5 т при полной массе доставщика 38 т.

Полуприцеп-цистерна оборудован площадкой обслуживания, складным поручнем, лестницей, тремя пеналами для шлангов, в которых находятся шланги соответствующих отсеков, электрическим обогревателем, донными и предохранительными клапанами, промывочным трубопроводом, загрузочными трубопроводами, трубопроводом подачи сжатого воздуха с редуктором давления в отсеки 3,5 м3 и 6,5 м3, тягово-сцепным устройством, соединителями трубопроводов.

Доставщик смонтирован на трехосном полуприцепе, оборудованном подъемным устройством передней оси, стояночным тормозом, опорным устройством, панелью переключателей подъемного устройства оси и стояночного тормоза, устройствами боковой и задней защиты, теплоизолированными шкафами для размещения выкачивающего насоса со сливными трубопроводами и щита управления.

Полуприцеп-цистерна ADR 17-1 предназначен для перевозки водного раствора нитрата аммония (аммиачной селитры) концентрацией 80–93% (по массе).

Для обеспечения максимальной безопасности транспортировки, погрузки и выгрузки компонентов конструкция доставщика полностью исключает их контакт с горючими веществами, восстановителями, кислотами, щелочами, кальцинированной содой, хлоридами, хлоратами, хроматами, нитратами, деревом, маслом и другими материалами и веществами.

Работоспособность полуприцепа-цистерны сохраняется в диапазоне температур окружающего воздуха от –40°С до +50°С, температура раствора нитрата аммония не должна снижаться более чем на 10°С за 8 час при температуре окружающего воздуха до –40°С. В отличие от доставщика ADR 20-3 в этой модели вместо электрического подогрева компонентов применена система жидкостного подогрева на базе дизельного подогревателя.

Модель ADR 17-1 – самая тяжелая во всем модельном ряду доставщиков: при массе перевозимого груза 21 т максимальная разрешенная масса комплекса достигает 46 тонн!Доставщик ADR 17-1 грузоподъёмностью 21 т

Доставщик ADR 17-1 грузоподъёмностью 21 т

Объем взрывчатых веществ, используемых в горнорудной промышленности России, превышает 1,5 млн т в год. И доставлять их на рудники и в карьеры необходимо в любое время, чтобы ни на минуту не прерывалась технологическая цепь процессов и не пострадал ни один человек. Именно поэтому во главу угла при разработке машин, которые выпускает «НИТРО СИБИРЬ», поставлены их высокая надежность и безопасность.

Ключевые слова: НИТРО СИБИРЬ, взрывчатые вещества, смесительно-зарядная, транспортно-доставочная, техника

Журнал "Горная Промышленность" №1 (113) 2014, стр.36