ЧУН ЯТУ

?Китай – крупнейший в мире производитель угля. И каждая авария на шахтах наносит серьезный ущерб шахтерам и всей стране. Деятельность нашей лаборатории нацелена на разработку новых технологий и оборудования, которые позволят сделать добычу угля в стране более безопасной?, – говорит Хэ Маньчао, академик и специалист в области горной инженерии и механики горных масс. Ему уже более 60 лет, но, несмотря на почтенный возраст, он ясно представляет свои задачи и полон решимости их осуществить.

Ведущая научноисследовательская платформа

Ведущая лаборатория геомеханики и глубокой подземной инженерии Китая находится в одном из офисных зданий на улице Цинхуадунлу в пекинском районе Хайдянь. Она теряется среди высоток и шумных проспектов и не привлекает к себе лишнего внимания.

Но, несмотря на внешнюю неприметность, лаборатория работает более чем над десятью крупными научными проектами всекитайского значения. Она неоднократно получала государственные награды, оформила почти сто патентов на изобретения в стране и за рубежом (в США, Японии) и на сегодня является ведущей лабораторией мирового уровня, в которой исследованиями проблем механики горных масс занимается около сотни китайских и иностранных ученых.

?Академик Хэ внес весомый вклад в развитие этой лаборатории?, – говорит Лю Дунцяо, доцент лаборатории. По его словам, предшественником этой лаборатории был НИИ грунтовых инженерных работ при Китайском горном университете. Хэ Маньчао был его основателем. С 2010 г. институт стал наращивать свою мощь и в 2013 г. получил статус ведущей лаборатории всекитайского значения в области материаловедения и инженерии.Если посмотреть на название лаборатории, может показаться, что учреждение не имеет никакого отношения к добыче угля. Но академик Хэ Маньчао поясняет: ?Долгие годы добычи ископаемых привели к истощению ресурсов на небольших глубинах. Поэтому в большинстве шахт разработка ведется в нижних горизонтах. Это неизбежно приводит к изменению геологического строения, и, как результат, меняет внутренние действующие силы. А это может представлять опасность при добыче ископаемых?.

В 2012 г. академик Хэ Маньчао проводит инспекцию в угольной шахте в Инчэне пров. Цзилинь

Идея объединить геомеханику с добычей полезных ископаемых возникла благодаря университетскому опыту Хэ Маньчао. В 80-е годы, во время учебы в аспирантуре и докторантуре, Хэ Маньчао дважды побывал в Фушуне – на крупнейшем в стране углеразрезе. Здесь время от времени происходили обвалы. Разработать проект по решению проблемы пригласили иностранного специалиста – доктора геологии и геомеханики из Канады. Его команда четырежды проводила обследования на месте и в течение года предложила способ решения проблемы.

?Этот опыт дал мне понять, что освоение природных ресурсов тесно связано с геомеханикой. Я решил освоить новую область знаний. Так Китай смог бы сам проводить исследования на стыке дисциплин, без посторонней помощи?, – вспоминает Хэ Маньчао.

Революционные технологии

За 40 с лишним лет Хэ Маньчао изучил и начал проводить исследования в двух областях: геологии и механике. Благодаря этому он стал междисциплинарным специалистом и смог выяснить причины аварий на угольных шахтах.

Хэ Маньчао авторитетно поясняет: ?Конечно, не последнюю роль в авариях на шахтах играет несоблюдение правил охраны труда и неудовлетворительно организованная система безопасности. Но корень всех зол все же в устаревших методах ведения разработки. Мы сейчас используем методы, которые появились на Западе более двух веков назад! В результате имеем много отходов и подвергаем жизни шахтеров опасности – из-за старых методов добычи возникают прорывы вод и взрывы газа?.

Академик Хэ Маньчао знакомит иностранных студентов со своей работой

У Хэ Маньчао появилась смелая идея. Он предложил сократить количество или полностью отказаться от стоек и выработок (где в основном и происходят аварии), а при добыче ресурсов использовать законы взаимодействия внутренних сил геологической структуры. В 2008 г. он первым в стране предложил революционный метод ведения работ, который обозначил цифрами 110. Спустя несколько лет появилась улучшенная версия метода – N00.

Метод 110 подразумевает, что при подземной разработке используется один угольный забой, одна выработка и ни одной стойки. В усовершенствованном методе N00 на участке используется N угольных забоев, ноль выработок и ноль стоек. Оба метода стремятся максимально снизить количество стоек и выработок и с учетом геологического строения применять силу давления руд и кровли.

В июне 2009 г. на шахтах Байцзяо в пров. Сычуань стали применять модель 110. За год проходка выработок сократилась более чем на 6000 м, а прямой экономический эффект составил более 200 млн юаней. Модель N00 начали применять в сентябре 2016 г. на шахтах Нинтяота пров. Шэньси. Всего за три года здесь сэкономили 11 млн юаней, а экономический эффект превысил 80 млн юаней. Количество аварий в обоих случаях заметно сократилось.

Можно сказать, что обе модели обладают заметными преимуществами в обеспечении безопасности на производстве, экономии ресурсов, снижении себестоимости и повышении эффективности. Благодаря этому они привлекли пристальное внимание китайских и зарубежных СМИ. Эксперты же назвали нововведения третьей технической революцией в истории добычи угля.

Внедрение технологий и новые горизонты

За научно-технические достижения Хэ Маньчао был назван выдающимся научнотехническим работником Китая. А 27 мая 2017 г. в Пекине на торжествах по случаю Дня научнотехнического работника академик стал одним из первых лауреатов премии за инновации в области науки и техники КНР.

Не почивая на лаврах, Хэ Маньчао продолжает работать. Он штурмует высоты науки, но не забывает уделять внимание и популяризации моделей 110 и N00. 29 января 2019 г. Хэ Маньчао рассказывал о новых моделях добычи угля председателю правления Шаньсийской угольной корпорации. Это не единичная встреча с представителями бизнеса. Последние несколько лет Хэ Маньчао регулярно проводит переговоры с руководителями угольных шахт.

?У нас есть обширные данные, которые подтверждают, что методы 110 и N00 позволяют не только увеличить добычу, но и повышают уровень безопасности на производстве. Я надеюсь, что появится еще больше предприятий, которые будут применять наши технологии. Мне бы хотелось, чтобы мои научные достижение помогли угольным шахтам максимально снизить количество аварий и даже полностью исключить их?, – говорит Хэ Маньчао. Ученый убежден, что научно-технические достижения должны служить народу и обществу, и нужно как можно быстрее применять их на практике. Если наука остается только в лаборатории и на бумаге, то научные исследования теряют смысл.

По инициативе Хэ Маньчао в Китае появился Союз совместных горных инноваций, а сам ученый стал председателем совета этой организации. Это первая подобная ассоциация а Китае, которая объединяет инновационный компонент (лаборатории всекитайского значения при вузах и высокотехнологичные компании) с крупнейшими предприятиями отрасли. Деятельность ассоциации нацелена на решение проблем, которые возникают при внедрении передовых технологий в практическую деятельность, чтобы за счет этого осуществлять совместные инновации, получать взаимную выгоду и обоюдный выигрыш.Методы 110 и N00 дают заметный эффект. Но Хэ Маньчао уже задался новой целью: применить в подземных работах интеллектуальные технологии и отказаться от человеческого труда в забое. ?Скорей всего, на достижение этой цели уйдет много времени. Как ученый я хочу стремиться к самым передовым научно-техническим разработкам, хочу повышать эффективность производства, но вместе с тем и уменьшать угрозы для человека, общества и окружающей среды. В этом – цель моей жизни?, – говорит он.

(Фото представлены Национальной ведущей лабораторией глубокой геомеханики и подземной инженерии)