Главная страница ДонНТУ   Портал магистров ДонНТУ  

Электронная библиотека

Магистерская работа:

"Взрывозащита конвейерных выработок"

Выполнил: Телятников С. А.

Руководитель: Шевцов Н. Р.

Кафедра "Строительства шахт и подземных сооружений"


Извечный враг горняков

Шевцов Н.Р. Взрывозащита горных выработок.-Донецк.: Норд-пресс, 2002, 280с.

Извечные враги горняков - обвалы, внезапные выбросы угля и газа, взрывы газа и пыли — остаются до настоящего времени не покоренными.

Особенно страшные несчастья влекут за собой взрывы гремучего газа (метановоздушной смеси). В угольных шахтах достаточно одной искры, чтобы гремучий газ дал взрыв огромной силы. Поэтому с тех пор, как шахтёры начали добывать уголь, рудничный газ и угольная пыль стали их самым страшным бичом. Например, за шестьдесят лет ХIХ века на одних только шахтах Франции и Бельгии произошло 1200 взрывов рудничного газа. Один только взрыв 1866 года на английской шахте в Йоркшире унес 360 жизней.

В мировых масштабах число взрывов газа и пыли исчисляется тысячами. Первые взрывы зарегистрированы в Европе как взрывы органической пыли. Они произошли на мукомольных мельницах в 1785г в Генус (Италия). 10 марта 1906 г. на руднике курьер (Франция) произошел один из самых грандиозных взрывов угольной пыли, в результате которого из 1664 горнорабочих, находившихся под землей, погибло 1099. Многие были тяжело ранены. Взрыв охватил все горные выработки, имевшие общую протяженность 100 км.

В состав рудника входило шесть шахт, горные выработки которых были сбиты между собой. Эти шахты разрабатывали три угольных пласта с выходом летучих веществ 27,3-33,3%, т.е. весьма опасных по взрыву пыли. За время их работы ни разу не было обнаружено следов метана. Порода, как и уголь, разрушалась взрывным способом. Результаты расследования аварии показали, что причиной гибели горнорабочих послужил взрыв угольной пыли, которая в большом количестве находилась в горных выработках.

В следующем 1907 году рекордным стал взрыв пыли в американской шахте “Монота” в Вирджинии. Из 370 шахтеров только 8 осталось в живых. Еще через год взорвался рудничный газ на одной из самых лучших шахт Германии - “Радбод “. Жертвами взрыва стали 348 человек.

В 1934 г. в шахте (Англия) погибло 263 человека.

В 1956 г. в шахте “Марксинель” (Бельгия) погибло 263 человека.

Самой крупной катастрофой в мировой угольной промышленности является взрыв газа и пыли в шахте “Хонкейко” в Маньчжурии, происшедший 26 апреля 1942 г, врезультате которого погибло 1527 горняков.

При расследовании аварии было установлен, что от короткого замыкания воспламенился метан, который вызвал взрыв угольной пыли. Шахта разрабатывала пласты с выходом летучих веществ 18%. Считалось, что такам пыль невзрывчатая и поэтому никаких мер для борьбы с ней не применялось.

Особой спецификой отличался взрыв, происшедший 21 октября 1930 г. на шахте “Анна” в Альсдорфе (Германия). Он возник на поверхности в надшахтном здании, а затем распространился по наклонному стволу в горные выработки шахты. Ствол шахты был сухой и очень запыленный. В результате взрыва погибло 265 человек. Взрывом было разрушено надшахтное здание с копром, а также другие сооружения на поверхности. Значительное число горных рабочих погибло в результате отравления окисью углерода.

Подобные катастрофы можно перечислять долго. Так, например, с 1951 по 1965 гг. только в Великобритании зарегистрировано 38 взрывов с общим числом смертельных случаев 319. В Индии в 1958 г. по всем шахтам погибло 500 человек, а в 1965 г. - 306 человек.

С 1962 по 1966 гг. на ряде шахт Японии в результате взрыва газа и пыли погибло 1149 человек, в том числе в 1963 г. - 457 человек, а в 1965 г. - 423 человека.

Первый взрыв в Донбассе произошёл в 1898 г. в шахте “Иван” в г. Макеевке (в последствии шахта имени В.И. Ленина), основанной в 70-х годах ХIХ столетия одним из крупнейших помещиков области Войска донского Иловайским. Во время этого взрыва погибло 74 человека.

В 1905 году на этой шахте был повторный взрыв. 18 июля 1908 г. на Рыковских конях (шахта 4 бис Юзовка-располагалась в нынешнем Калннинском районе города Донецка) произошёл самый грандиозный взрыв за всю историю горного дела Донбасса, Украины и бывшего СССР. Погибло 283 человека из 406, находившихся в шахте. Большинство же рабочих оказались изувеченными и обожженными. В 8 часов вечера раздался гром взрыва, который прокатился по всем выработкам и был слышен в поселке. Из шахты вырвался столб пламени. К месту взрыва сбежались жены и дети рабочих. Группа смельчаков решила спуститься в шахту, но их скоро вытащили обратно без чувств. Несмотря на это новые люди спускались в шахту, стали очищать ее от обломков и вытаскивать пострадавших. вать рабочих. Трагедии, связанные с этой шахтой, на этом не закончились. После аварии на ней сохранилось два шахтных вертикальных ствола. В годы Великой отечественной войны фашисты сбросили в них тысячи евреев и граждан других национальностей.

По решению исполкома города Донецка на этом месте будет сооружен памятник погибшим в Донбассе шахтёрам. 25 августа 1996г. в день Шахтёра в торжественной обстановке (с салютом) был установлен на месте будущего памятника гранитный обелиск.

Крупная катастрофа современности в бывшем СССР произошла 20 февраля 1978 года в шахте “Сакурская” ПО “Карагандауголь “. Взрыв метана и угольной пыли произошел между первой и второй сменами от вскрытия головного свет ильника. Пострадало 92 человека, в том числе 72 со смерiяельным исходом. Крупный взрыв метана и угольной пыли в Донбассе произошел 26 апреля 1980 г. в шахте ‘Торская” ПО “Первомайскуголь “. Погибло 64 горнорабочи.х и 2 горноспасателя. Взрыв метана и угольной пыли был спровоцирован взрывом открытого накладного заряда - аммонита Т-19 при дроблении негабаритов в конвейерной ходке 6-й центральной лавы пласта К8 горизонта 900 м (мощность пласта 1,4-1,5 м, уголь марки Г).

Аналогичная по своим трагическим последствиям катастрофа произошла 4 апреля 1998 года в шахте им. А.А. Скочинского Т’ХК еДонугольч, при которой в результате взрыва метана и угольной пыли погибли 65 горнорабочих, а травмировано (оiяравилось угарным газом) 130 чел. Воспламенение метана на ча- лось в угольном аккумулирующем бункере от искрения в коробке вводов электро двигателя ленточного конвейера и привело к взрыву угольной пыли, распространившемуся по выработкам выемочных участков двух лав.

Продолжительное по времени взрывное горение метана зарегистрировано в 1979 г. в шахте “Контарная” ш/у “Контарное” ПО “Шахтерскантрацит “. 14 февраля в II ч. 45 мин. произошел взрыв метана в выработанном пространстве лавы Л’ 9 участка 2 от взрываная зарядов аммоншяа Т-19 для освобождения зажатой секции крепи. Спецификой аварии было то, что после первого взрыва в течение 3-х суток произошло еще 12 повторных взрывов в этой же лаве, а именно: 14 февраля 1979г. - 1-й в]] ч 45 мин, 2-й в 19 ч 2бмин; 15 февраля - 3-й в О ч 50мин, 4-йв бч 45 мин, 5-й в 10 ч 53 мин, 6-йе 12 ч 37 мин, 7-й в 15 ч 25 мин, 8-й в 19 ч З7мин, 9-й в 19 ч 4Омин, 10-й в 22 ч ООмин; 16 февраля - 11-й в 1 ч 40мин, 12-й в 13 ч I0мин, 13-й в 14 ч 35 мин. 10.08.59 в шахте Ле 9 треста “Торезантрацит” в 18 ч. при ведении взрывных работ воспламенился метан (взрывание без забойки). Пламя охватило большое пространство и пошло вглубь выработанного пространства. В 19 ч. 40 мин. отделение ВГСЧ установило, что горел метан, выделяющийся из трещин, образовавшихся при посадке лавы. Концентрация метана у очага горения составляла 5,5%. Гашение пламени производилось водой дистанционно одним неподвижно установленным стволом и оросителем МНЕ-З. Однако погасить пламя не удалось, т.к. горел суфляр. 11 августа горение увеличилось и начало распространяться к вентилялционному штреку. 12 августа в 2 ч произошел сильный взрыв. Горноспасателей взрывной волной выбросило на вентиляционный штрек. Часть горноспасателей получила серьезные травмы. Лаву мгновенно заполнил дым и угольная пыль, которые распространились на вентиляционный и откаточный штреки. Взрывы (более 20) продолжались в течение всего дня 12 августа. В 22 ч. несмотря на взрывы были возведены три дополнительные бетонные перемычки, а затем лаву затопили.

Одной из наиболее сложных по своим обстоятельствам явилась авария, происшедшая 5 февраля 1981 г. в шахте “Кондратьевка” ш/у “Александр” ПО “Артемуголь”. В 21 ч. 10 мин. динамические и тепловые воздействия взрыва МВС были обнаружены одновременно в вентиляционных штреках [28 пл. т5 “Куцый” гор. 620 м] и 30 пл. т4 "Георгиевский “, который залегает в почве на расстоянии 25 м от т5 по нормали. Источником воспламенения пылевоздушной смеси явилось горение масла и изготовленной из алюминиевого сплава верхней части корпуса баллонного редуктора в среде с высоким содержанием кислорода. Взрывчатая пылевоздушная смесь образовалась в результате поднятия отложившейся пыли во взвешенное состояние свободноистекающим под большим давлением кислородом из разгерметизированного баллона. Взрыв пылевоздушной смеси произошел в 31 западном штреке на сопряжении с магистральным штреком н распространился навстречу свежей вентиляционной струе вдоль штрека (длина 650 м), по ходку 27 лавы (длина 250 м) и по центральному вентоляционному ходку (длина 1300 м) вплоть до загрузочного бункера скипового ствола. Об этом свидетельствуют следы ожогов открытых частей тела потерпевших, обугливание оболочки бронированного кабеля, пламенное горение элементов деревянной крепи на сопряжении 27-го восточного штрека с воздухоподающим ходком. В своем заключении Правительственная комиссия (председатель — Премьер-министр В. Ющенко) подчеркнул тот факт, что необходимые мероприятия по предупреждению взрывов угольной пыли в конвейерных выработках аварийного участка (зачостка почвы, обмывка или осланцевание, связанные смачивающе-связывающими составами) не выполнялись. Учитывая это, а также то, что угольная пыль пласта с выходом летучих веществ 29,9% является весьма взрывчатой (нижний предел взрываемости равен 48 г/м3, норма осланцевания 85%), можно предположить, что взрыв пылевоздушной смеси беспрепятственно распространился по стационарной конвейерной линии в упомянутых выработках аварийного участка подконвейерное пространство в данном случае выполняло функцию проводника взрывного горения. 31 мая 2000 г. в этой же шахте произошло самовозгорание угля в остановленной 7-й южной лаве. Начался пожар. Пожаром было застигнуто 90 горнорабочих. Все они были спасены.

Среди других крупнейших катастроф современности в Донбассе следует выделить взрывы метана и угольной пыли в шахтах “Суходольская” ПО “Краснодонуголь” (погибло 60 горняков и 4 горноспасателя) - от искрения в высоковольтном кабеле, ПО “Краснодонуголь” (погибло 50 горняков) — от фрикционного искрения при ударах отбойного молотка о включения колчедана в угле; им. Бажанова ПО “Макеевуголь” (погибло 25 горняков) — от выгорания шпурового заряда ВВ в породном забое, Кировская-Западная ГХК «Макеевуголь» (пострадало 45 горняков, в т.ч. 10 человек погибло) от электрического искрения; два взрыва в шахте им. А.Ф. Засядько — в 1999 г. при сотрясательном взрьивании (пострадало 88 горняков, в том числе 54 человека погибло), в 2001 г. — от самовозгорания угля (пострадало 86 горняков, в т.ч. 50 человек погибло) и другие.

Общее число взрывов и вспышек за истекшие 100 лет с момента первого взрыва в Донбассе снизилось. Однако среднее число человеческих жертв на один взрыв остается все еще высоким.

Из-за дефицита материалов и оборудования, общей расхлябанности, пренебрежения ТБ вообще, и средствами взрывозащитьи в частности, нехватки технических средств индивидуальной и коллективной защиты, а в конечном счете из-за вопиющей безответственности инженерно-технических работников всех уровней в последние годы участились аварии в шахтах. Статистика свидетельствует, что на 1 млн. т добытого угля приходится 3.4 смерти. По данным Донецкой госадминистрации на угольных шахтах Украины в год гибнет 400.. .500 человек, в том числе на шахтах донетчиньт более 200 человек.

По данным МакНИИ каждый 1 млн. тонн угля стоит жизни четырём шахтёрам. Вероятность одной крупной аварии - один раз в два года; один раз в 10 дней складывается взрьивоопасная ситуация в угольных шахтах.

ЛИТЕРАТУРА

1. Умнов А.Е., Голик А.С., Палеев д.Ю., Шевцов Н.Р. Предупреждение и локализация взрывов в подземных условиях. М.: Недра, 1990. — 286 с.

2. Александров В.Е., Шевцов Н.Р., Вайнштейн Б.И. Безопасность взрывных работ в угольных шахтах. М.: Недра, 1986.— 150 с.

З Борьба со взрывами угольной пыли в шахтах / М.И. Нецепляев, А.И. Любимов, П.М. Петрухин и др. — М.: Недра, 1992. — 298 с.

4. Краснянский М.Е. Огнетушащие и взрывоподавляющие порошки. — Донецк: Донбасс, 1990. — 110 с.

5. Водяник ВИ. Взрывозащита технологического оборудования. М.: Химия, 1991.— 156 с.

б. Веселов А.И., Мешман Л.М. Автоматическая пожаровэрывозащита предприятий химической и нефтехимической промышленности. — М.: Химия, 1975. —280 с.

7. Осинов С.Н. Борьба со взрывами газа в горных выработках. — М.: Недра, 1972. —160 с.

8. Качан В.Н., Саранчук В.И., Данилов А.Т. Предупреждение взрывов угольной пыли в глубоких шахтах. — Киев: Техника, 1990. — 120 с.

9. Предупреждение взрывов пылеметановоздушных смесей / В.И. Минаев, Ж.А. Ибраев, В.Н. Лигай и др. — М.: Недра, 1990. — 159 с.

10. Залесский П.С., Ихно С.А. Защита горно-шахтного оборудования от статического электричества. — М.: Недра, 1989.— 135 с.

11. Булгаков Ю.Ф. Тушение пожаров в угольных шахтах. Донецк: НИИГД, 2001. 280 с.