Горные системы и технологии

Как затопленный угольный карьер стал подводным музеем на глубине 80 метров

В Германии расположено озеро Гейзельтальзее. На картах оно выглядит как обычный водоем — голубая вода, песчаные пляжи, яхты. Но под этой гладью скрывается законсервированный горный разрез.
Раньше на этом месте добывали бурый уголь. Но в 1990-е добычу остановили, а яму решили заполнить водой. Сделали плотину, пустили речку Унструт, и за несколько лет превратили бывший карьер в озеро глубиной до 80 метров.

Вместе с водой на дно ушли деревья, дороги и остатки инфраструктуры разреза. Древесина не всплыла и не сгнила, а осталась стоять вертикально, как росла. Тонкие ветки, кора, структура стволов сохранились настолько хорошо, что дайверы сравнивают эти места с затопленным лесом из фэнтези.

Причина кроется в условиях, которые создала сама природа. На глубине холодно — около 4 °C круглый год. Кислорода там почти нет, потому что водная масса застаивается и не перемешивается до самого дна. Без кислорода не работают аэробные бактерии, которые обычно и перерабатывают органику. Поэтому и древесина не разлагается.

Кроме того, в породах, оставшихся от угольного пласта, и во вскрышных отвалах содержится много минералов — сульфаты, соединения железа, кальция и марганца. Эти вещества переходят в воду, проникают в поры древесины и пропитывают ее. Процесс напоминает начальную стадию окаменения: стволы минерализуются, становятся все более плотными и тяжелыми.

С точки зрения геологии этот водоем — интереснейший объект.

Затопленный разрез создал уникальную природную лабораторию, где процессы, которые в обычных условиях длятся тысячи лет, уложились в три десятилетия. Исследователи могут в реальном времени наблюдать ранние стадии того, что когда-то приводило к образованию угольных пластов и окаменелых лесов.

Кроме того, на дне хорошо сохранились техногенные объекты — дороги, бетонные опоры, фундаменты строений. Гидроакустические съемки показывают их четкие контуры даже сейчас. 

Наглядный пример того, как отработанная выемка может жить своей жизнью, трансформироваться и становиться объектом научного интереса. Вот иак разрез ушел под воду — и остался в истории.

Технологический тандем

На видео — работа настоящего технологического тандема: электрический экскаватор XCMG XE1350E и полностью автономный карьерный самосвал.

И это уже не демонстрация далёкого будущего. Такая техника сегодня становится частью реального производственного процесса, меняя привычное представление о том, как должны работать современные карьеры.

Электрический экскаватор XCMG XE1350E оснащен электроприводом на базе высоковольтного асинхронного двигателя 6000 В мощностью 560 кВт. Экскаватор работает без выхлопных газов, помогая снижать воздействие на окружающую среду.

Впечатляют и рабочие возможности XE1350E:
эксплуатационная масса — около 122 тонн;
вместимость ковша — от 5,2 до 10 м³;
усилие копания ковша — до 630 кН;
максимальная глубина копания — 8,2 метра;
средний часовой расход электроэнергии — около 280 кВт/ч.

По данным производителя, электрический экскаватор потребляет на 70% меньше энергии и позволяет снизить затраты на обслуживание на 30%.

Автономный электросамосвал, в свою очередь, сокращает энергопотребление более чем на 60% и повышает эффективность перевозки до 120% по сравнению с традиционной техникой.

Для карьера это означает меньше простоев, более низкие эксплуатационные расходы, стабильный транспортный цикл и более высокую эффективность каждого рейса. Но главное — формируется новый подход к организации горных работ, в котором производительность всё меньше зависит от случайностей. 

Нулевые выбросы, автономная работа и электрификация постепенно становятся частью современной горной техники. А тандем XCMG показывает, как эти решения уже сегодня применяются в реальной работе карьера.

В России начались испытания полностью беспилотного поезда

На Московском центральном кольце (МЦК) начались тестовые испытания пассажирского поезда «Ласточка», оснащенного беспилотной системой управления высшего, четвертого уровня автоматизации. 

Четвертый уровень автоматизации — это поезд без человека в кабине.

На данный момент на МЦК уже курсирует «младшая сестра» нового поезда с третьим уровнем автоматизации. Она перевозит пассажиров с августа 2024 года, однако в кабине по-прежнему находится машинист, который контролирует движение и отвечает за открытие и закрытие дверей.

В «Ласточке» нового уровня автоматизации функции машиниста выполняет оператор из диспетчерского центра.
«Поезд с высшим уровнем автоматизации будет сам ехать, открывать и закрывать двери, тормозить и так далее, а человек — контролировать его работу из центра и подключаться к системе в случае внештатных ситуаций», — рассказал разработчики технологии.
Один машинист-оператор сможет одновременно контролировать до четырех беспилотных составов, дистанционно управляя торможением, дверями, системой кондиционирования и токоприемником.

Создатели подчеркивают, что интеллектуальная система управления полностью разработана в России, а сам проект не имеет мировых аналогов. Его уникальность заключается в том, что поезда курсируют по открытой железнодорожной инфраструктуре, а не в закрытых пространствах, как это часто реализовано за рубежом.

Особое внимание уделено системам технического зрения. «Российские системы технического зрения при возникновении препятствия на путях передают информацию об этом внутрипоездным системам, обеспечивающим автоматическую остановку. Зарубежные беспилотные системы этим навыком не обладают», — отметил Кудряшов.

В ходе демонстрации возможностей на пути установили манекен, который система заметила за сотни метров, после чего поезд подал сигнал и плавно остановился. Специалисты также провели сравнительный анализ скорости реакции человека и машины. Нескольким машинистам в случайном порядке показывали препятствия и знаки, которые они должны были идентифицировать. Те же задания выполнила система беспилотного поезда, и, по словам разработчиков, она справилась быстрее.

Хотя испытания беспилотной системы проводятся на «Ласточке», оборудование может быть установлено на любой поезд, предназначенный для эксплуатации без машиниста.