Аварии в шахтах Кузбасса. Некоторые причины их возникновения

В.А.Скрицкий, к.т.н., ведущий научный сотрудник ИГД сибирского отделения РАН_

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 «Зыря-новская», «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 / ВА. 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, ВА. Скрицкий, В.И. Храмцов, С.В. Обидов // Безопасность труда в промышленности. - 2002. - №3. - С. 36-38.

3. Акт расследования эндогенного пожара, возникшего в выработанном пространстве лавы JJ909 шахты «Инская».

Журнал "Горная Промышленность" №5 2007, стр.54