Подводные рубежи

Уже много веков в Европе активно ведутся горнодобывающие работы, и большая часть доступных месторождений полезных ископаемых давно истощена. Однако полезные ископаемые, залегающие более глубоко, пока не были разведаны полностью, поскольку они требуют выемки грунта на большей глубине. Перспективны и небольшие месторождения, а также те, что находятся на территории населенных районов, где трудно проводить крупномасштабные работы. Предположительная величина расположенных в Европе неразработанных запасов полезных ископаемых, залегающих на глубине от 500 до 1000 метров, составляет в денежном выражении около 100 миллиардов евро. Проект ¡VAMOS! (Viable Alternative Mine Operating System — обоснованная альтернативная система добычи полезных ископаемых) направлен на поиск новых путей к этим запасам. С его помощью станут возможными выемка и рекультивация неразработанных месторождений критически важных минералов — в особенности тех, что скрыты под водой. «Цель проекта ¡VAMOS! проста и понятна, — говорит Дженни Рейнберд, менеджер проектов в BMT group, координирующая осуществление проекта. — Она заключается в том, чтобы выпустить прототип роботизированной подводной горной машины в натуральную величину вместе с необходимым спуско-подъемным оборудованием. Эта аппаратура сможет проверить жизнеспособность и экономическую осуществимость концепции горных работ в заполненных водой карьерах». BMT group — научная консультационная фирма, расположенная в Лондоне. Она осуществляет руководство проектом, в котором участвует консорциум 17 партнеров из девяти европейских стран. Планируется, что проект, осуществление которого началось в феврале 2015 года, продлится 42 месяца, и к июлю 2018 года Рейнберд и его команда смогут представить итоги. Результаты заметны уже сейчас. Прототип погружного добывающего оборудования уже сооружен в Ньюкасле (Великобритания) компанией Soil Machine Dynamics (SMD), которая специализируется на создании подводной техники с дистанционным управлением. Спуско-подъемное судно построено компанией Damen Shipyards Group в Нидерландах, а система позиционирования и навигации разработана португальским Институтом системотехники и вычислительных систем (INESC) Университета Порту совместно с его партнерами ZfT и FEMU. Компания Sandvik Mining and Rock Technology предоставила режущее оборудование и каркас прототипа.

Трое крупных участников — Sandvik Mining and Rock Technology, Damen и SMD — уже сотрудничали при реализации проекта морской добычи полезных ископаемых для Nautilus Minerals. Тогда компания Sandvik поставила режущие инструменты для первого в мире глубоководного добывающего оборудования. «Nautilus, который является одним из самых важных текущих проектов морской добычи полезных ископаемых, лег в основу идеи ¡VAMOS!, — говорит Уве Рестнер, коммерческий директор подразделения непрерывной проходки и механического резания твердых пород Sandvik. — Поскольку Sandvik стремится уже сейчас обеспечить себе место на будущем рынке подводной добычи полезных ископаемых, мы очень хотели принять участие в ¡VAMOS!, так как этот проект способствует дальнейшему развитию в области горнодобывающего оборудования». Первоначально предполагалось, что Sandvik осуществит поставку только режущего оборудования, но уже вскоре после старта проекта SMD попросила Sandvik изготовить каркас для подводного добывающего станка. «Начав с каркаса, мы в итоге осуществили поставку всего базового модуля, который включает каркас, режущий инструмент спереди и задний стабилизатор», — говорит Рестнер. Изготовление потребовало внесения серьезных изменений в стандартные решения, но несмотря на то, что участники проекта базируются в разных странах, технических неполадок было очень мало, и на месте не пришлось исправлять ничего значительного. «Техническая координация была непростой, но использование большого количества новых технологий принесло и огромные преимущества, — говорит Рестнер. — ¡VAMOS! — это наглядная демонстрация того, как различные подсистемы могут слаженно работать сообща. В итоге была получена надежная система добычи полезных ископаемых с полным дистанционным управлением и со встроенной схемой эвакуации, благодаря которой оборудование не будет потеряно во время работы». Новый проект не только служит испытательной площадкой для новой технологии добычи полезных ископаемых, но и, как ожидается, принесет и другие положительные результаты. Добыча полезных ископаемых под водой означает минимальные затраты на удаление отходов по сравнению с открытыми горными работами. Требуются лишь минимальные затраты на дренаж и сооружение или ремонт заграждений. Отсутствует падение напора в водоносном горизонте, которое может отрицательно повлиять на грунтовые воды или соседние области. «А еще нет шума от взрывов, нет колебаний грунта, нет пыли, никому не нужно спускаться под землю, плюс более быстрая наладка и более низкие капитальные затраты по сравнению с подземным рудником», — перечисляет Рестнер.

Расчетная стоимость проекта ¡VAMOS! составляет 12,6 миллиона евро, из которых 9,2 миллиона евро будут получены за счет грантов, а оставшаяся сумма оплачивается консорциумом. Все участники очень надеются, что проект окупится. «Окупаемость очень сложно спрогнозировать, поскольку она сильно зависит от будущего рынка сырья, — говорит Марко Реккьони, советник по проекту, работающий в Исполнительном агентстве по малым и средним предприятиям Европейской комиссии. — Одним из ключевых преимуществ общей исследовательской программы вроде этой является упрощение сотрудничества между частными и публично-правовыми организациями по всему миру. А одна из основных проблем для исследовательских и инновационных проектов типа ¡VAMOS! — возможный разрыв между результатами работы и требованиями рынка. Вместе с тем ЕС предоставляет массу возможностей для поддержки аналогичных инициатив и устранения этого разрыва. В качестве примеров можно привести инновационную инициативу Horizon 2020, EIT RawMaterials и Европейский инвестиционный фонд: им была оказана такая поддержка». Испытание системы добычи полезных ископаемых ¡VAMOS! запланировано на конец 2017 года. Первый тест в реальных условиях пройдет на затопленном каолиновом руднике в Ли-Мур (графство Девон, Великобритания). Для второго испытания выбран заполненный водой карьер в Вареше (Босния и Герцеговина) — там располагаются более твердые породы, такие как гематит и сидерит. ЕЩЕ ОДИН весьма положительный аспект исследовательской программы Horizon 2020 — каждый из участников сможет использовать свои собственные результаты так, как сочтет нужным, — говорит Реккьони. — Это, в свою очередь, даст целый каскад улучшений: станет возможным повышение конкурентоспособности и создание большого количества новых рабочих мест не только в горнодобывающей отрасли, но и в области производства оборудования, а также во многих других смежных областях». Рейнберд солидарна с этим мнением. «Открытые месторождения в Европе располагают значительными запасами 20 критически важных минералов, разработка которых пока ведется лишь в незначительном объеме. Кроме того, для прототипа есть и много других вариантов применения, — говорит она. — Например, работа в подводных туннелях, на подводных месторождениях с рудной подстилающей породой или в небезопасных условиях, где можно себе представить использование автоматизированного станка». В текущей конфигурации прототип имеет сменное крепление. Установка захватного приспособления позволяет использовать прототип для совершенно разных целей. «Его важные преимущества — довольно компактные размеры и исключительная маневренность, — говорит Рейнберд. — Цель ведь не в том, чтобы выкопать тонны грунта, а в том, чтобы отобрать самые дорогие и редкие материалы».