Аварии в шахте (руднике)

Авария в шахте (руднике) - это ситуация, возникшая внезапно, неожиданно и влекущая за собой не только нарушение нормальной работы предприятия и материальный ущерб, но и угрожающая здоровью и жизни людей, работающих в это время в шахте (руднике).

Авария в шахте (руднике), получившая широкое распространение (взрывы метанопылевоздушной смеси, рудничные пожары, внезапные выбросы угля, породы и газа, обрушения) и явившаяся причиной массовой гибели людей, называется катастрофой.

Несмотря на то, что число аварий на шахтах и рудниках нашей страны за последние годы значительно снизилось, еще имеются случаи, когда в горных выработках или поверхностных технологических комплексах шахт (рудников) внезапно возникают ситуации, при которых нарушается рабочий ритм предприятия, выходят из строя одно или несколько звеньев цепи, нарушая нормальную его работу.

При аварии всегда возникают экстремальные условия, вызывающие в ряде случаев большие трудности.

Горные предприятия, ведущие подземные работы, являются потенциально опасными, аварии в них приобретают особый характер, так как при этом не только нарушается ритм работы предприятия, но и возникает угроза здоровью и жизни людей, занятых в это время на подземных работах.

Весьма опасными авариями являются взрывы смесей горючих газов с кислородом воздуха, пожары, внезапные выбросы угля, породы и газа, при которых рудничная атмосфера насыщается вредными для жизни газами (метаном, окисью углерода, углекислым газом, сернистым газом, сероводородом и др.)

В шахте (руднике) могут возникать различные аварии: с механизмами как в горных выработках, так и на поверхности; с подъемными устройствами; обрушения выработок и др., при которых не создается угрозы людям. Обычно такие аварии ликвидируются персоналом предприятия.

Аварии же, которые угрожают здоровью и жизни людей или для ликвидации которых нужны специально обученный персонал, аппаратура и оборудование, позволяющие активно воздействовать на аварийную ситуацию, ликвидируются военизированными горноспасательными частями (ВГСЧ) и членами вспомогательных горноспасательных команд (ВГК), организуемых на каждой шахте (члены ВГК обычно включаются в работы по спасению людей и ликвидации аварии в начальной ее стадии, а также входят в состав подразделения ВГСЧ при ведении горноспасательных работ во время ликвидации развившихся аварий).

К рудничным авариям относятся:

• взрывы рудничных газов (главным образом метана, выделяющегося из каменноугольных пластов);
• взрывы каменноугольной или колчеданной пыли;
• рудничные пожары, охватывающие крепление выработок, сооружения и материалы или распространяющиеся по пластам и залежам полезного ископаемого;
• внезапные выбросы угля, пород и газа под влиянием внезапных колебаний давления горных пород и заключенных в них газов;
• обвалы и обрушения горных пород в пустоты, возникающие в результате ведения горных работ;
• затопление подземных выработок вследствие прорывов воды, жидкого заиловочного материала или в результате аварии водоотлива;
• аварии ответственных механизмов, обеспечивающих безопасность и бесперебойность горных работ, — в первую очередь вентиляционных устройств.

Наиболее опасными подземными авариями являются:

• взрывы метанопылевоздушной смеси;
• подземные пожары;
• внезапные выбросы угля, породы и газа;
• суфлярные выделения газов (СН4, СО2 и др.);
• загазирования выработок различными вредными для жизни людей газами (СН4, СО, СО2, H2S, SO2 и др.);
• затопления выработок водой;
• прорывы в горные выработки, где работают люди, скоплений заиловочных материалов и глин;
• обрушения горных выработок.

Большинство рудничных аварий связано с выводом из строя вентиляционной системы в целом или отдельных ее участков. Такие аварии, как взрывы газа и пыли, а также рудничные пожары и внезапные выбросы газа, кроме того, вызывают заполнение подземных выработок ядовитыми или удушливыми, непригодными для дыхания газами и падение содержания кислорода в воздухе до пределов, недостаточных для поддержания дыхания.

Поэтому ведение спасательных работ в рудниках и шахтах во время аварий возможно только в специальных противогазах (респираторах); по этой причине горноспасательные части иногда называют респираторными командами. Изолирующие противогазы являются основным техническим вооружением горноспасательных частей, определяющим в значительной степени профотбор бойцов и характер их профессиональной подготовки. Поэтому физиология дыхания и химия защиты являются обязательными разделами курса горноспасательного дела.

Далеко не полная статистика рудничных аварий позволяет заключить, что наиболее тяжелыми по числу жертв являются аварии, происходящие от взрыва газа и каменноугольной пыли. В горной промышленности Европы и Америки за пятидесятилетие до первой мировой войны (с 1863 г. по 1914 г.) от взрывов газа и пыли с числом жертв не меньше 10 погибло свыше 20 000 горнорабочих. Наиболее тяжелые по числу жертв аварии приведены в табл.1.

Tаблица 1. Перечень наиболее тяжелых по числу жертв взрывов газа и пыли на шахтах Европы и Америки за пятидесятилетие (1863—1914 гг.)

Из табл. 1 видно, что тяжелые аварии с числом жертв свыше 200 не миновали ни одной страны с развитой горнодобывающей промышленностью, причем если по числу таких аварий в конце XIX в. на первом месте стояла Англия, то в начале XX в. ее в этом отношении начали обгонять США и Япония.

Рудничные пожары по числу жертв и увечий занимают второе место среди других аварий. Объясняется это тем, что пожары возникают и развиваются значительно медленнее, чем взрывы, и дают подземным рабочим возможность в большей степени использовать пути самоспасения. Наиболее тяжелые по числу жертв пожары за те же годы (1861—1914) приведены в табл. 2.

Tаблица 2. Перечень наиболее тяжелых по числу жертв рудничных пожаров

Если сравнить описанные в технической литературе случаи взрывов и пожаров с числом жертв больше 10, тo окажется, что на каждый случай взрыва газа и пыли приходится в среднем 113 погибших, а на каждый случай пожара — около 50.

В начале развития горной, в частности, угольной промышленности массовые несчастные случаи зачастую происходили по причине прорывов воды и затопления выработок. По мере развития гидрогеологии и совершенствования систем рудничного водоотлива аварии по этой причине стали значительно более редким явлением. Также редки массовые несчастные случаи от обвалов и обрушений кровли.

Во времена  СССР в угольной и горнорудной отраслях промышленности, в результате широко развернутой работы по оздоровлению труда горнорабочих и профилактике рудничных аварий, взрывы газа или пыли стали редким явлением, а распространение таких аварий обычно ограничивалось пределами отдельных выемочных участков.

Значительно снизилась также частота случаев рудничных пожаров, в особенности экзогенных, т. е. возникающих но различным внешним причинам (неосторожное обращение с огнем, электрический ток). Вместе с тем следует учитывать, что по мере вскрытия и разработки все новых, в том числе мощных угольных пластов опасность возникновения эндогенных пожаров (от самовозгорания угля) требует дальнейшего сосредоточения усилий на борьбу с пожарами по этой причине. Борьба с глубинными (распространившимися по пласту угля или в выработанном пространстве) пожарами по методу заиливания заставляет считаться с опасностью, ранее неизвестной угольным шахтам и рудникам — опасностью прорыва заиловочной массы.

По мере углубления горных работ, помимо опасностей нормального проявления горного давления и газовыделений, все более серьезной становится опасность внезапных выбросов угля и газа.

В дореволюционной России с ее относительно слабо развитой угольной промышленностью и незначительной глубиной большинства шахт случаи внезапных выбросов угля и газа были единичными. Первый внезапный выброс метана произошел в 1906 г. в Юзовском районе Донбасса, на шахте Ново-Смоляниновской при вскрытии пласта Смоляниновского на горизонте 706 м. Впоследствии на этой шахте после длительного перерыва было 27 случаев внезапных выбросов в 1924—1929 гг. На шахте им. Артема Центрального района Донбасса внезапные выбросы были зарегистрированы позже, за годы же 1926—1931 на трех пластах этой шахты (Толстый, Пугачовка и Мазурка) произошло 115 выбросов угля и газа. Хотя изучению природы внезапных выбросов и способам борьбы с ними уделялось серьезное внимание, все же в ближайшие годы задачи ликвидации последствий внезапных выбросов, в особенности на глубоких горизонтах, очевидно, будут оставаться в числе наиболее актуальных задач горноспасательного дела.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что в области профилактики важнейшей задачей ВГСЧ является предупреждение взрывов газа и пыли, а также профилактика рудничных эндогенных пожаров. В части борьбы с уже возникшими авариями следует обеспечить постоянную готовность ВГСЧ в отношении ликвидации пожаров, последствий внезапных выбросов угля и газа, а также прорывов заиловочной массы. Следует учитывать также относительно редкие случаи серьезных аварий ответственных шахтных механизмов (вентиляционных сооружений, шахтного водоотлива), требующих вмешательства ВГСЧ, а также прорывов воды или плывучих масс.

Водолазная техника была успешно использована горноспасателями при восстановлении и откачке шахт Донецкого бассейна, разрушенных и затопленных фашистскими варварами в годы Отечественной войны.