Решение проблем обеспечения безопасного ведения горных работ на угледобывающих предприятиях России

На российскую угольную промышленность приходится 243 угледобывающих предприятия, из которых 109 шахт и 134 разреза. Практически 100% угля добывается частными компаниями, из которых 80 % подземным способом на 55 шахтах Кузбасса. Согласно статистике – это 98% травматизма угольной промышленности.

Задача собственника на сегодняшний день – создание прибыльного предприятия. Но как этого достичь при использовании старого шахтного фонда? Прежде всего, за счет приобретения высококачественного оборудования для подготовительных и очистных забоев, использования многоштрековой подготовки и системы анкерного крепления.

За счет резко возросшей      нагрузки на очистной забой и повышения скорости подвигания пластов гораздо сложнее стало справляться с горным давлением и газом. Отсюда появление большого количества трудно прогнозируемых и классифицируемых аварий, связанных с геотехническими и геодинамическими явлениями, нередко катастрофического характера. Процесс разрушения в таких случаях сопровождается выбросами пыли и взрывами газа, что имело место на шахтах «Баренцбург», «Зиминка» и др.

Разработка пластовых месторождений угля практически всегда сопровождается геодинамическими процессами, горные удары, внезапные выбросы угля и газа, среди которых самые опасные. Результатом данных явлений становятся мгновенные разрушения пород и обрушение шахт.

В России решением проблемы безопасного ведения угледобывающих работ стало внедрение усовершенствованных технологических решений по отработке защитных пластов и бесцеликовой выемки угля, а также использование в производстве методов прогноза для предотвращения на шахтах чрезвычайных ситуаций. В 80-х годах их количество существенно снизилось, но с ростом глубин шахтного фонда (Кузбасс, Воркута) и изменением тектонического строения земных недр стали активизироваться такие геодинамические явления как горно-тектонические удары и техногенные землетрясения. Существующие нормы горнодобывающего производства с точки зрения обеспечения безопасности стали неактуальными.

Не вызывает сомнений тот факт, что в настоящее время геологические условия в значительной степени усложнились, скорости подвигания очистных забоев резко возросли, увеличился размер выемочных столбов. Как следствие, требуется совершенно иной подход к решению вопросов обеспечения безопасности на горнодобывающих предприятиях, для чего необходимо:

• создание нормативной базы с учетом изменившихся условий ведения горнодобывающих работ;
• тщательное изучение геологического строения пластов месторождений полезных ископаемых и исследование условий их залегания.

Опасность при ведении поземных горных работ представляют геодинамически активные разломы, расположенные в непосредственной близости от участков добычи и характеризующиеся присутствием зон напряженных горных пород в чередовании с ослабленными трещиноватыми. Такие разломы сложно обнаружить, поэтому требуется использование современной информационной базы и специализированных методов анализа, к которым относится метод геодинамического районирования недр.

Одним из важных условий безопасного ведения угледобывающих работ является получение достоверных геологических данных, что возможно при проведении государственной геологической экспертизы, исполняемой Госкомиссией по запасам полезных ископаемых. Согласно «Положению» о государственной экспертизе проводится она исключительно из экономических и экологических соображений, а упомянутый в документе термин «опасность недр» понимается с позиции безопасного использования участков земных глубин, не связанных с разработкой месторождений.

С другой стороны, существующие технологические нормативы и расчетные схемы ведения горнодобывающих работ предполагают наличие достоверной информации о структуре и свойствах недр, а это означает, что достоверность геологического изучения должна оцениваться еще и с позиции безопасности.

В последнее время в системе государственного управления произошли коренные изменения, касающиеся всех сфер экономики, и в значительной степени эти изменения коснулись угольной промышленности. Радикально изменились масштабы и интенсивность горных работ, закономерности протекания геомеханических и физических процессов. Как следствие, для адаптации угледобывающих предприятий к новым хозяйственно-экономическим условиям потребовалось развитие и внедрение инновационных технологий.

Надо ли говорить, что многие требования безопасного ведения угледобывающих работ нуждаются в модернизации, особенно на угольных шахтах, разрабатывающих пласты, подверженные горным ударам и выбросам. Примером крупных аварий на таких пластах, в том числе с человеческими жертвами, являются шахты «Зыряновская» в Кузбассе или «Центральная» в Воркуте.

В последние годы существенно повысилась сейсмическая активность недр техногенного и естественного происхождения. По этой причине возникает необходимость создания инженерных сейсмологических сетей, которые будут вести наблюдения сейсмических явлений с целью выявления, контроля и релаксации зон концентрации напряжений в горных массивах.

Таким образом, при внедрении новых безопасных технологий по угледобыче возникает необходимость:

• создания новой нормативной базы, т.к. старая при возросшей скорости подвигания очистных и подготовительных забоев не отвечает новым условиям ведения горных работ;
• возведения сооружений при многоштрековой подготовке с использованием системы анкерная цепь-целик, для чего важно изменение метода расчета целиков и строгое следование Инструкции по анкерному креплению.
• повышения уровня госсопровождения, расширения исследований, направленных на изучение геодинамических явлений, и корректировка имеющихся регламентов.

В то же время, несмотря на существующие проблемы, отраслевая наука по добыче полезных ископаемых и на сегодняшний день обладает главным – научной школой и уникальной экспериментальной площадкой, что позволяет в большей или меньшей степени решать затронутые проблемы.