Способы локализации пожаров в горных выработках на примере происшествия в шахте Распадская

Одной из угроз, представляющих огромную опасность для шахт и рудников, являются подземные пожары. Ущерб от них для угледобывающей отрасли значительный и касается не только материальной части, но также жизни и здоровья людей. Ситуация зачастую складывается таким образом, что при их возникновении появляются причины, не позволяющие своевременно и активно бороться с огнем. Это неизвестность очага возгорания или невозможность доступа к нему, отчего сложно сконцентрировать все усилия по борьбе с пожаром. Медленные действия по тушению огня на объекте увеличивает взрывоопасность выработки. Метан, угольная пыль и воздушно-горючие смеси в любой момент могут вспыхнуть и привести к взрыву. Последствия этого процесса, как правило, бывают необратимыми и очень часто приводят к человеческим жертвам.

Именно поэтому в случае возникновения пожара нужны грамотные и четко спланированные действия по локализации огня. Естественно, в первую очередь, необходима попытка его тушения в момент, пока он не распространился далее.

Сложность борьбы с огнем в шахтах заключается в том, что они, как правило, начинают гореть непосредственно в выработанных массивах. Этот процесс практически невозможно зафиксировать и предотвратить на самой ранней стадии, так как он зарождается и приобретает силу внутри, вне визуального контакта. В момент, когда его обнаруживают, он начинает уже свое распространение. Поэтому первой и основной задачей при возникновении такого пожара является определение его границ и изоляция очага. Если эту процедуру сделать в соответствии со всеми техническими и организационными регламентами, то возможно даже вне изоляционного участка продолжать работы по горной выработке.

При этом необходимо постоянно вести работы по тушению пожара на этой территории. Цель одна – максимальное сокращение его контура за кратчайшие сроки. Горючие газы могут спровоцировать взрывы и распространение огня на большей площади. При этом увеличивается вероятность появления большего количества очагов пожара. Кроме того, в результате взрыва возникает ударная волна, ведущая к разрушению конструкций, оборудования и различных устройств, и способная привести к гибели людей.

Показательными в этом плане являются мероприятия по борьбе с пожаром, ставшим следствием мощного взрыва, на шахте Распадская. Это произошло 8 мая 2010 года в горной выработке около сбойки №5. Воздушно-метановая смесь, достигнув своей опасной концентрации (свыше 600 м3) привела к взрыву. В воздухе также присутствовало большое количество угольной пыли. Она была отложена по контуру выработки №8. Проведенное расследование причин этой аварии указало на основную причину ее возникновения – самовозгорание, которое могло быть вызвано искрой обрушенных пород. Взрыв привел к сильным повреждениям перемычных устройств. После этого продукты горения, образовавшиеся в результате разрушения с помощью ударной волны прошли через вентиляционную систему (штрек 5а-6-20) к центру уклонов и его краям, неся за собой легко воспламеняющуюся угольную пыль. Далее все эти последствия распространились на горные выработки другого пласта (6-6а), вентиляционной скважине (3,6м) и стволу четвертого блока. Оттуда все продукты горения вместе с ударной волной направились к горным пластам 7-7а,9,10, а также в рудный двор.

Через некоторое время произошел второй взрыв. Его причиной стало комплекс обстоятельств:

• полная парализация главной системы вентиляционного проветривания;
• деформация и разрушение перемычных устройств и верхних, расположенных над шахтой, зданий, что привело к уменьшению воздуха и увеличению больших объемов горючих газов и, прежде всего, метана;
• присутствие остаточных, от первого пожара, очагов огня;
• наличие необесточенных (находящихся под напряжением) устройств и механизмов;
• образование дополнительного количества опасной угольной пыли, возникшей в результате полностью деформированных перемычных устройств;
• разрушение первой взрывной волной и огнем локализационных систем.

Второй взрыв принес крупные разрушения оборудования, надшахтных помещений, в том числе электрической подстанции, а также вентиляционной инфраструктуры.

Через 4 дня после первого взрыва при исследовании горного массива, где расположена лава 5а-7-28, опять же со стороны все того же четвертого блока еще продолжались два сильных пожара. Ситуация осложнялась высокой концентрацией метана в ее верхнем кутке и полным отсутствием противопожарной защитной системы, уничтоженной 8 и 9 мая. Специальным подразделением НОВГСО в срочном порядке были спрогнозированы вероятные последствия взрыва. По оценке специалистов, в опасную зону попадала вся седьмая горная выработка. Через оставшееся скважинное отверстие спасатели пытались закачать на опасную (абсолютно непроветриваемую) территорию хладон и азот. У них это не получилось. Вещества попадали не по назначению и в недостаточном количестве.

Несмотря на все старания горных спасательных бригад, которые, все-таки, ликвидировали 15 очагов огня, полностью справиться с пожарами к 12 мая не удалось. Проблема заключалась в том, что во время первого и второго взрыва был уничтожен, специально предназначенный для борьбы с огнем, пожарный трубопровод.

Ночью 13 мая рядом с местом по ликвидации огня на восьмой сбойке образовалось опасное накопление метановой смеси. Поскольку полностью отсутствовали средства пожаротушения, а также не было никакой возможности провести мероприятия по разгазированию подготовительного забоя (система электроснабжения и вентиляционная инфраструктура были разрушены), то было принято решение оставить опасную зону (горные выработки шестого пласта). Пожары продолжались распространяться. На техническом совете, состоявшегося 13 мая, было решено затопить подготовительный забой, чтобы вытолкнуть оттуда метан. 19 мая еще продолжался пожар, который был потушен водой из реки Глухая через вентиляционный ствол.

Для борьбы с пожарами спасатели пробурили 1,755 км. скважин (7 ед.). Для тушения пожара использовалось 263,0 тыс. м3 пены инертной и 170,0 тыс. м3. – воздушно-механической. Кроме того, шахта понесла огромные финансовые убытки.