Олег Кузбит, управляющий редактор отдела веб-информации

Ученые Казанского национального исследовательского технологического университета предлагают отечественной нерудной отрасли новый метод добычи. На смену электрическому току и поджогу, широко применяемым сегодня для подрыва пород в типовых и не всегда безопасных методиках, может прийти СВЧ-излучение. Исследователи заявляют, что технология снижает затраты, почти не оставляет после себя привычных для традиционных взрывов отходов, и качество добываемого материала значительно выше. Кроме того, метод можно применять и для решения иных задач, например, при сносе старых построек или подрыве горных пород на месте будущего строительства.

Татарстанские исследователи попытались улучшить излюбленный отечественными добывающими компаниями взрывной метод получения нерудных полезных ископаемых и разработали инновационную методику подрыва взрывчатки, в основе которой радиоволновое излучение, а не традиционные электрический ток или поджог.

Разработчик

Казанский национальный исследовательский технологический университет (КНИТУ) – один из старейших вузов на Средней Волге. Основанный еще в 1890 году как промышленное училище, университет дорос до статуса десятого из 159 технических вузов страны по рейтингу Минобрнауки. КНИТУ ведет работу по 99 академическим специальностям, по состоянию на 2010 год в вузе обучалось около 600 иностранных граждан из 40 стран мира.

Университет – активный игрок на инновационном поле не только Татарстана, но и всей Российской Федерации. По данным вебсайта, сотрудничество налажено с университетами и компаниями в более чем 20 странах.

В чем особенность инновации

Новый казанский подход предполагает создание целого набора новых возможностей при добыче базальта, гранита, песка, глины и прочих хорошо известных минералов, веками применяемых в строительстве. Трудно поверить, но, как выясняется, технологии добычи этих ископаемых, которые есть на земле повсюду, до сих пор не отработаны и далеки от рентабельности.

Согласно методике КНИТУ, в специально проделанные в горной породе каналы закладывают аммиачно-селитренную взрывчатую смесь. Отверстия затем тщательно закупоривают полимер-песчаной забойкой. При точечном воздействии СВЧ-излучения взрывчатая смесь воспламеняется, что приводит к резкому повышению давления и последующему расколу породы.

Что важно, при тщательном регулировании мощности излучения и количества взрывчатого вещества можно обеспечить эффективный раскол породы при сведении к минимуму пылеобразования и бесполезных отходов.

Альтернативы: за и против

Результаты их методики во многом схожи по мощности раскалывания пород с тем, что получается при использовании так называемой воздушной подушки – одного из традиционных методов, при котором в слои породы нагнетается через специальные отверстия воздух, а раскол происходит за счет избыточного давления. Но, по данным экспертов, эта подушка весьма дорогостояща.

Есть и другой способ добычи нерудных полезных ископаемых. Это обычный взрыв с применением электрического тока или поджога – как раз тот самый, на смену которому может прийти изобретение из Татарстана.

Он считается самым дешевым на сегодняшний день, и применяют его активно. Так зачем же еще что-то здесь улучшать?

Причины есть, и довольно веские, считают в КНИТУ. При таком взрыве до 30% горной породы превращается в ненужную пыль, а оставшиеся 70% - в потрескавшиеся осколки неоднородного размера. Продукт получается крайне низкого качества, требует дополнительной обработки на месте, а кучи невосстановимых отходов просто выбрасываются. К тому же, взрывчатки, применяемые для таких взрывов, как правило, токсичны и для рабочих опасны.

Испытать и подтвердить

Чтобы выяснить, действительно ли их изобретение превосходит по эффективности традиционный метод, исследователи КНИТУ подвергли его испытанию. Смесь аммиачной селитры и дизельного топлива – в обычных условиях не взрывоопасную, если не подвергнуть ее радиоволновому излучению, – поместили в отверстия, специально проделанные в бетонных блоках размерами 600 х 600 х 600 мм. После закупорки отверстий по блокам с частотой 2,45 ГГц «прошлось» СВЧ-излучение мощностью 1 200 Вт. По данным казанцев, через две минуты на месте целых блоков они увидели несколько крупных монолитных кусков почти без признаков трещин.

По мере увеличения мощности излучения время, необходимое для раскалывания «подопытных» блоков, сокращалось, а размер получаемых в результате взрыва фрагментов уменьшался.

По следам эксперимента исследователи уверяли, что их технология относительно недорога, почти не оставляет после себя привычных для традиционных взрывов отходов, и качество добываемого материала значительно выше. Кроме того, метод можно применять и для решения иных задач, например, при сносе старых построек или подрыве горных пород на месте будущего строительства.