Аварии в шахтах Кузбасса. Некоторые причины их возникновения
Анализ двух аварий, произошедших на шахтах «Алардинская» и «Инская» (в настоящее время -шахта «Листвяжная») и разделенных во времени друг от друга на 18 лет, показывает, что причины и условия возникновения аварий в шахтах практически повторяются.
Взрывы метана в угольных шахтах происходят как в действующих выемочных участках, так и в отработанных. Тяжесть последствий аварий, обусловленных взрывами метана, тем выше, чем большее количество рабочих мест оказывается на пути движения ударной волны и в зоне распространения газообразных продуктов взрыва. Соответственно, в случаях, когда взрывы метана происходят в пределах действующих выемочных участков — последствия их могут быть катастрофическими, как, например, в 2007 г. на шахтах «Ульяновская» и «Юбилейная», а ранее на шахтах «Зыряновская», «им. Шевякова» и других.
За последние годы в угольных шахтах Кузбасса в среднем за год происходит по 12 аварий, причиной которых являются взрывы и вспышки метана. За первые 5 месяцев 2007 г. в угольных шахтах Кузбасса уже зарегистрировано 7 таких аварий.
Из 7 случаев воспламенения и взрывов метана, произошедших с января по 30 мая 2007г. в шахтах Кузбасса, 4 аварии были допущены на угольных шахтах, входящих в состав ОАО УК «Южкузбассуголь». Из этих четырех аварий две имели катастрофические последствия — на шахтах «Ульяновская» (лава № 50—11бис) и «Юбилейная» (лава № 15—16).
Анализ и изучение актов расследования аварий [1], иной технической документации и результатов научных исследований, опубликованных в горнотехнической литературе, показывают, что формирование условий, предшествующих возникновению аварий в угольных шахтах, в том числе, сопровождающихся взрывами метана, имеют много общих, повторяющихся технических и технологических особенностей, которые в совокупности предопределяют возникновение аварийной ситуации.
На развитие и масштаб возможной аварии, кроме технологических просчетов и ошибок, существенное влияние оказывает игнорирование проявившихся специфических начальных признаков, которые, как правило, предшествуют аварии. При нормально функционирующей службе безопасности на шахтах, в случае обнаружения начальных признаков аварии (самовозгорания угля, внезапного выброса или горного удара), обычно оперативно предпринимаются специальные профилактические мероприятия, в результате которых удается предотвратить аварию, либо существенно понизить тяжесть ее последствий, а главное — исключить травматизм и гибель людей.
В качестве примера игнорирования начальных признаков, предшествующих возникновению аварий, рассмотрим причины и условия, которые предопределили взрыв метана в шахте «Алардинская», который произошел 27 декабря 2006 г., и эндогенного пожара, возникшего в 1989 г. в шахте «Инская».
На шахте «Алардинская» лава № 14—16 была отработана и изолирована в феврале 1989 г. В процессе отработки этой лавы и во время ее изоляции отсутствовали признаки, которые свидетельствовали бы о возникновении в ее выработанном пространстве очагов самонагревания или самовозгорания уг-
ля. Соответственно, с момента отработки и изоляции лавы, до взрыва, произошедшего 27.12.06 г. в ее выработанном пространстве, прошло почти 17 лет. В результате взрыва были разрушены перемычки, изолирующие выработанное пространство лавы № 14—16.
В связи с тем, что в 2006 г. очистные работы по пласту № 14 не велись, не было и пострадавших от аварии. Поэтому руководство шахты и угольной компании ОАО «Южкузбассуголь» решили, что данная авария не представляет реальной опасности для ведения горных работ на других пластах и для людей, работающих в шахте. Возможно, вследствие этого не было проведено расследования причин возникновения аварии. Соответственно, не был составлен проект ликвидации аварии, и не осуществлялись мероприятия по локализации и тушению эндогенного пожара, возникшего в выработанном пространстве отработанной лавы № 14—16.
Взамен перемычек, разрушенных взрывом 27 декабря 2006 г., к возведению новых взрывоустойчивых перемычек приступили лишь в марте 2007 года.
Во время возведения новых взрывоустойчивых перемычек 26 марта 2007 г. произошел взрыв метана, который травмировал 4-х горноспасателей, занятых на работах по возведению этих перемычек. И только после этих травм были проведены расследования группового несчастного случая. Поэтому официальной датой взрыва, произошедшего в выработанном пространстве лавы № 14—16 по пласту 14 в шахте «Алардинская», считается 26 марта 2007 г., хотя фактически перемычки, изолирующие отработанную в 1989 г. лаву № 14—16, были разрушены взрывом метана 27 декабря 2006 года.
Возникновение очага самовозгорания угля в выработанном пространстве лавы № 14—16 стало возможным из-за того, что была произведена подработка междулавных целиков на пласте 14 при ведении очистных работ на нижележащем 21 пласте. В результате подработки междулавные целики на пласте 14 и целик вдоль демонтажной камеры лавы № 14—16 подверглись интенсивной деформации и разрушениям, при которых образовались концентрированные скопления свежеразрыхлен-ного угля с температурой, превышающей температуру окружающего углепородного массива на 25—30°С [1,2]. Одновременно, из-за перераспределения сил опорного горного давления, произошла разгерметизация изолирующих перемычек, тем самым с уклонов был обеспечен доступ воздуха ко вновь образованным скоплениям разрыхленного угля, температура внутри которых на 15—20°С превышала температуру окружающего углепородного массива.
Со временем во вновь образовавшихся скоплениях разрыхленного угля возник очаг самовозгорания, который стал источником воспламенения и взрыва метана в выработанном пространстве отработанной и изолированной в 1989 г. лавы № 14—16.
Случаи возникновения эндогенных пожаров в выработанном пространстве ранее отработанных лав, при изоляции которых отсутствовали даже признаки очагов самонагревания или самовозгорания угля, имели место и на других шахтах Кузбасса. Например, на шахте «Инская» в 1989 г. по дыму, выделяющемуся из-за перемычки, изолирующей конвейерный штрек лавы № 909 (пл. Сычевский II), отработанной еще в 1983 г., был зарегистрирован очаг самовозгорания угля.
Отработка лав на шахте«Инская» так же, как и на шах-те«Алардинская» производилась с оставлением междулавных целиков шириной от 20 до 30 м. Очистными работами, ведущимися на пл. Сычевский I, было подработано выработанное пространство ранее отработанной и изолированной лавы № 909 на пл. Сычевский II.
В результате подработки произошло перераспределение горного давления и перемещение зон ПГД, что обусловило повторную деформацию краевых частей целиков, оконтуриваю-щих выработанное пространство этой лавы, и нарушение изоляции конвейерного и вентиляционного штреков лавы. Кроме того, в процессе повторной деформации в выработанном пространстве лавы из оконтуривающих целиков были отжаты новые скопления разрыхленного угля с повышенной температурой, в которых возник очаг самовозгорания угля, практически через 5 лет после безаварийно отработанной лавы (№ 909).
Общими причинами возникновения эндогенных пожаров в выработанном пространстве лавы № 909 (ш. «Инская») и на шахте «Алардинская» (лава № 14—16), явились:
— образование в изолированном выработанном пространстве из подработанных целиков угля новых концентрированных скоплений разрыхленного угля, имеющих температуру, на 15—20°С превышающую температуру углепо-родного массива;
— поступление воздуха ко вновь образовавшимся скоплениям разрыхленного угля вследствие нарушения герметичности изолирующих перемычек.
В отличие от шахты«Алардинская» на шахта«Инская» возникновение очага самовозгорания угля не спровоцировало взрыва метана. Вместе с тем следует отметить, что эндогенный пожар, возникший в 1989 г., до настоящего времени не подавлен. На шахте «Алардинская» можно было избежать случая с травмированием горноспасателей, если бы в декабре 2006 г., после обнаружения последствий взрыва, в установленном порядке был разработан проект ликвидации аварии. Однако, к работам по восстановлению разрушенных перемычек без разработанного проекта сотрудниками ВГСЧ приступили лишь в марте 2007 г., т. е. практически через 3 месяца после взрыва, разрушившего перемычки.
Необходимо отметить, что о взрыве, произошедшем 27 декабря 2006 г. в шахте «Алардинская», не могли не знать курирующие шахту участковый инспектор Ростехнадзора и помощник командира Новокузнецкого ОВГСО по профилактике. Без согласования с ними невозможно было в течение трех месяцев не производить расследования причин возникновения аварии и, тем более, приступать к работам по восстановлению изолирующих перемычек без разработанного и согласованного в установленном порядке проекта ликвидации аварии.
Из результатов анализа причин и условий, приведших к взрыву метана в 2007 г. на шахте «Алардинская» и эндогенного пожара в 1989 г. в шахте «Инская» видно, что причины возникновения этих двух аварий, разделенных во времени друг от друга на 18 лет, практически одинаковы. В обоих случаях контроль качества изолирующих сооружений, на ранее отработанных и подрабатываемых выемочных полях, производился формально. Поэтому на обеих шахтах своевременно не были установлены факты разгерметизации изолированного выработанного пространства. Соответственно, не были проведены работы по повышению герметичности изолирующих сооружений в выработках, на которые повлияли горные работы на ниже залегающих пластах.
Выполненный анализ причин и условий возникновения двух выше рассмотренных аварий позволяет сделать вывод о том, что на протяжении последних 18—20 лет существенное влияние на возникновение аварий в угольных шахтах Кузбасса оказывают:
— безответственное отношение к своим должностным обязанностям как ИТР шахт, так и должностных лиц, осуществляющих надзор за безопасным ведением горных работ;
— сокрытие случаев обнаружения начальных признаков, указывающих на возникновение предаварийной ситуации и непринятие соответствующих профилактических мероприятий по предотвращению и локализации возможной аварии;
— игнорирование и неиспользование в производственной деятельности специалистами шахт и технического надзора новых научно-технических разработок и результатов исследований, посвященных изучению механизмов и современных представлений о влиянии горного давления на формирование и возникновение в выработанных пространствах шахт очагов самовозгорания угля.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Эндогенные пожары в угольных шахтах, природа их возникновения, способы предотвращения и тушения / В А. Скрицкий, А. П. Федорович, В. И. Храмцов.- Кемерово: Кузбассвузиздат, 2006. -171с.
2. Новые представления о природе начального теплового импульса при возникновении очагов самовозгорания угля в шахтах / В. Б. Попов, В. А. Скрицкий, В. И. Храмцов, СВ. Обидов jj Безопасность труда в промышленности. — 2002. — № 3. — С. 36—38.
3. Акт расследования эндогенного пожара, возникшего в выработанном пространстве лавы № 909 шахты «Инская».
Источник: mining-media.ru