Ценный груз

[preamble]Канада. Повсюду лед. Но даже в холодном зимнем северном Саскачеване горнодобывающей компании Cameco приходится сооружать подземный занавес из замороженных грунтовых вод вокруг рудного тела рудника Макaртур-Ривер — крупнейшего в мире месторождения урана высшего качества.

Бассейн Атабаски в канадской провинции Саскачеван — это одно из тех мест, которые нужно видеть ранним утром, когда ландшафт начинает искриться в первых лучах солнца. Под ногами скрипит снег, а ноги мерзнут даже в обуви с самой толстой подошвой. Воздух чистый и свежий, но холодный ветер при температуре минус 40 гонит рабочих под землю, где условия не столь суровы.

Парк оборудования Sandvik на руднике Макaртур-Ривер

• Три буровые установки Sandvik DU331-TW
• Две буровые установки Sandvik 6200W
• Два водяных насоса Sandvik KW130
• Один погрузчик Sandvik LH410
• Одна проходческая установка Sandvik H205D
• Пять расширителей для проходки восстающих выработок Sandvik CRH10SD диаметром 10 дюймов
• Один проходческий комбайн избирательного действия Sandvik AM75

Всего в 500 метрах под землей находится богатейшее в мире месторождение урановой руды самого высокого качества. О его существовании стало известно в 1980-х годах, а добыча руды ведется с 2000 года, но лишь недавно производительность рудника достигла своего пика.

«Уран находится в отложениях песчаника, заполненных водой, — говорит Кертис Тейлор, главный техник по проведению буровых работ в условиях мерзлоты на руднике Макaртур-Ривер. — Они похожи на губку. При бурении из скважины вытекает 2000 литров воды в минуту. Если заложить скважину, то в ней может возникнуть гидростатическое давление до 4 МПа (40 атмосфер). Стандартная буровая установка для глубоких скважин тут не годится».

На глубине 520 метров все чисто и аккуратно забетонировано. Бесконечные трубы разных диаметров проходят вдоль горизонтальных выработок.

Тейлор останавливается перед щитом на стене, на котором изображен рудник. Уникальность ситуации, которая типична только для бассейна Атабаски, в том, что для проведения буровых работ необходимо отгородить рудное тело от окружающего песчаника.

«Вот замораживающие скважины, — говорит Тейлор, показывая на несколько цветных прямых линий на щите. — Глубина скважин достигает 130 метров. Мы используем буровую установку Sandvik DU331-TW и штанги диаметром шесть с четвертью дюймов. Затем мы покрываем поверхности скважин двойной обшивкой из стали и внутренних поливинил-хлоридовых труб, в которых циркулирует охлажденный насыщенный минеральный раствор».

О компании Cameco

Макaртур-Ривер является богатейшим урановым рудником компании Cameco, на котором ежегодно добывается около 8600 тонн руды. Руда с рудника Макaртур-Ривер транспортируется на расположенную по соседству урановую обогатительную фабрику Ки-Лейк, где руду перерабатывают и превращают в урановый концентрат, октаоксид триурана (U3O8).

Общая доля компании Cameco в мировой добыче урана составляет около 14 процентов. Таким образом, она является одним из лидеров отрасли в мировом масштабе. Компания эксплуатирует рудники, расположенные в Канаде, Соединенных Штатах и Казахстане. Надежной гарантией лидирующей позиции Cameco являются подтвержденные и предполагаемые запасы урановой руды в объеме около 211 тысяч тонн и значительные ресурсы. Добываемый уран продается для использования на электростанциях во всем мире. В 2012 году Cameco получила выручку около 2,3 млрд канадских долларов (2,1 млрд долларов США) и чистую прибыль 266 миллионов канадских долларов (248 млн долларов США).

Мощные компрессоры на поверхности закачивают раствор в рудник и в каждую скважину. Сначала он проходит через центр внутренней трубы из ПВХ, а затем течет назад с ее наружной стороны, будучи при этом герметично отделенным от коренной породы наружной обшивкой. Затем раствор возвращается в контур компрессора для повторного охлаждения.

«Это обеспечивает охлаждение почвы и усиливает стену из замороженных грунтовых вод, которая служит занавесом вокруг рудного тела», —
говорит Тейлор.

Имеется в виду ледяной занавес толщиной 15 метров, который не допускает попадания воды из бассейна в рудник.

«После замораживания почвы мы поднимаемся наверх и подготавливаем к эксплуатации камеру, где будет производиться бурение и извлечение руды», — говорит Тейлор.

Иными словами, здесь бурят скважины, которые дадут возможность бурить скважины. Такой подход требует точности.

Расстояние между скважинами составляет не более 2,5 метров. Если бур отклоняется и уходит более чем на 3,8 метра от основания соседней скважины, бригаде Тейлора приходится делать новую.

«Крайне важна подготовка буровой установки. Сам бур должен легко устанавливаться на скважине и обеспечивать точное бурение внутри скважины», — говорит Джордан Леткеман, менеджер по подземному буровому оборудованию с погружным пневмоударником компании Sandvik, работающий вместе с бригадой на руднике Макaртур-Ривер.

Добыча и продажа урана — очень сложный, и щепетильный вопрос, как с точки зрения политики, так и из-за неопределенной ситуации на рынке. После цунами, которое вызвало ядерную катастрофу на японской электростанции «Фукусима-1» в 2011 году, многие страны задумались о своем отношении к ядерной отрасли. События такого рода всегда оказывают большое влияние и остаются в истории, но обычно общество возвращается к идее о том, что ядерная энергетика представляет собой безвредный для окружающей среды и надежный источник энергии.

«Мы верим, что в будущем без нее не обойтись», — говорит Камерон Чапман, начальник производства на руднике Макaртур-Ривер компании Cameco.

В настоящее время на руднике добывается 8620 тонн урана в год; вначале производительность составляла 8480 тонн. По словам Чапмана, спрос пока не падал.

Технические характеристики Sandvik DU331-TW

Установка для очистного бурения Sandvik DU331-TW с погружным пневмоударником Wassara (аналог пневматического перфоратора, приводимый в действие водой под высоким давлением) на стреле:
• Подъемная мачта большой грузоподъемности с усилием 267 кН
• Зажимная оснастка и разборочные опоры с тормозной системой
• Усиленная подземная рама
• Усиленная ходовая часть
• Полноповоротный шарнир стрелы
• Централизованная ручная система густой смазки
• Цепной ключ Petol для открывания пневмоударника, устанавливается на податчик с гидравлическим цилиндром
• Электрическая система плавного пуска
• Гидравлический насос для подачи масла
• 2 штекера на 100 ампер

Трехплунжерный насосный модуль Sandvik KW130:
• Водяной насос с производительностью 350 литров в минуту
• Рабочее давление 18 МПа
• Встроенный редуктор
• Нагнетательный насос на двигателе
• Два параллельных отстойных конуса
• Вторичная система фильтрации воды
• Ультразвуковой расходомер воды

Три ведущих мировых производителя урана — Казахстан, Канада и Австралия — дают около двух третей мировой ежегодной добычи, составляющей
58 000 тонн.

По данным Всемирной ядерной ассоциации, мировой лидер Казахстан добыл в 2012 году 21 317 тонн урана, что составило 37 процентов общей мировой добычи. Канада добыла 15 процентов от мирового объема.

Но ни один из рудников нельзя сравнить с рудником Макaртур-Ривер. «С геологической точки зрения мы имеем месторождение урана с высоким содержанием руды на сравнительно небольшом пространстве, — говорит Чапман. — В частности, в зоне 2 рудного тела, с которой началась эксплуатация рудника, мы будем добывать около 136 тонн с площади размером с футбольное поле».

Официально считается, что была добыта уже половина запасов, имеющихся на руднике. Но это предположение основывается на устаревших оценках, и Чапман уверен, что эксплуатация рудника Макaртур-Ривер продолжится и в ближайшие десятилетия. «На данный момент мы исходим из того, что рудник будет использоваться как минимум до 2035 года, — говорит он. — При этом окружающий район имеет большой геологический потенциал».

Свершины самого высокого соседнего 100-метрового холма открывается вид на здания и сооружения рудника. Все кажется удивительно маленьким.

Рудник Макaртур-Ривер находится в 600 км к северу от города Саскатун. Некоторые из работников приезжают из поселений, расположенных еще севернее. Однако большинство из 430 постоянных работников и 250 работников, которые трудятся здесь на основе долгосрочного или краткосрочного контракта, прилетают с юга на недельные смены. Попасть на работу и домой они могут только на самолетах, арендованных Cameco, которые приземляются на небольшом частном аэродроме.

Частная дорога, идущая к руднику, предназначена только для транспортировки оборудования и руды. Во время работы на Макaртур-Ривере работники живут в отдельных комнатах в жилом комплексе рядом с рудником. Так же в их распоряжении спортзал, баскетбольная площадка, сауна и большая комната отдыха.

По окончании рабочего дня, который обычно длится 11 часов, желтые автобусы забирают тех, кто не хочет на холоде преодолевать несколько сотен метров между рудником и жилым комплексом.

В большой столовой комплекса их ждет ужин по-домашнему. В любое время суток в столовой также подаются бутерброды и закуски. «У нас тут хорошие условия», — говорит Тейлор.

Двадцатипятилетний сын Тейлора Даллас — работник уранового рудника уже в третьем поколении. Он оператор новейшей буровой установки Sandvik DU331-TW, совместно разработанной компаниями Sandvik и Cameco. Голос его звучит так же уверенно, как и у отца.

«Если говорить о буровых работах, то мы можем выполнить замораживающую скважину от начала до конца примерно за неделю, — говорит он. — Со старой буровой установкой нам потребовалось бы почти три недели».

Особая поставка

«Важно не то, насколько они большие, — говорит Джордан Леткеман, менеджер по подземному буровому оборудованию с погружным Пневмоударником компании Sandvik. — Важно, насколько они маленькие».

На этой площадке при работах вокруг небольшого рудного тела компании Cameco приходится
решать крайне специфические вопросы.

«Нужно тщательно следить за тем, чтобы все было правильно, — говорит Леткеман. — Без ледяного занавеса невозможно эксплуатировать рудное тело. Приходится выкладываться на 100 процентов».

Первые буровые установки Sandvik 6200W были поставлены в 1998 году и прошли модернизацию в 2001 году. Это оборудование было в основном стандартным, с несколькими ключевыми модификациями.

Новые буровые установки DU331-TW, изготовленные по индивидуальному заказу в соответствии с характеристиками рудника, поставлялись начиная с 2009 года.

«Новая машина имеет мачту большой грузоподъемности с усилием 267 кН. Ее возможности отнюдь не ограничиваются бурением требуемых скважин глубиной 130 метров», — говорит Кертис Тейлор, главный техник компании Cameco по проведению буровых работ в условиях мерзлоты.

Таким образом, это оборудование имеет меньшие габариты и легче собирается и разбирается.

«Нам также удалось уменьшить размеры наших горизонтальных выработок, — говорит Тейлор. —
Ранее мы работали в выработках высотой семь и восемь метров. Теперь наши выработки имеют высоту шесть с половиной метров. Для рудника это огромная экономия».

Текст: Хенрик Эк/Фото: Понтус хЁк