Источник: Журнал-каталог "Пожарная автоматика-2011"
Угольная промышленность Украины характеризуется сложностью горно-геологических условий и технологических процессов по добыче угля и, несмотря на принимаемые меры по совершенствованию техники безопасности, остается наиболее потенциально опасной отраслью народного хозяйства. С ростом энерговооруженности угольных шахт увеличивается вероятность возникновения подземных пожаров. За последние годы их количество составляет в среднем 18 пожаров в год. Одной из причин этого является отсутствие или недостаточная оснащенность шахт автоматическими установками пожаротушения (АУП).
Анализ аварийности угольных шахт позволил выделить следующие наиболее пожароопасные объекты – это центральные электроподстанции (ЦПП), участковые трансформаторные камеры, электрораспределительные пункты (РПП), электромашинные камеры, особенно с маслонаполненным оборудованием, склады взрывчатых материалов (ВМ), электровозные и дизелевозные депо (преобразовательные подстанции, зарядные камеры, пункты заправки ГСМ), выработки, оборудованные ленточными конвейерами, сопряжения вентиляционных штреков (ходков) с лавами, погрузочные пункты лав, угольные бункеры, пересыпы на транспортной цепочке, тупиковые выработки. Это подтверждается и зарубежной практикой. Например, в Германии к пожароопасным помещениям относят камеры для заправки горючим, склады ВМ, помещения для ремонта локомотивов, машинные камеры, лебедочные камеры, мастерские и склады хранения горючесмазочных материалов и обтирочной ветоши. На этих объектах ежегодно происходит от 5 до 7% общего количества экзогенных пожаров в шахтах. Например, только в прошлом году произошли пожары в ЦПП на трех шахтах: им. Фрунзе ГП «Ровенькиантрацит», им. 50-летия СССР ОАО «Краснодонуголь» и шахта «Комсомольская» ГП «Антрацит». Суммарный ущерб от этих пожаров превысил 200 тыс. дол. Особенностями развития пожаров в указанных подземных объектах, осложняющих ход ведения горноспасательных работ, являются следующие:
— при пожарах на электроустановках с масляным заполнением (трансформаторы, масляные выключатели и др.) процесс горения быстро активируется, и в случае несвоевременного принятия мер по тушению таких пожаров они могут угрожать выходом в сопрягающиеся с объектом выработки;
— в связи с тем, что многие из объектов располагаются в околоствольных дворах воздухоподающих стволов, при возникновении таких пожаров создается угроза распространения продуктов горения по всем выработкам шахты;
— незначительный объем объектов приводит к быстрому нарастанию температуры в камерах при интенсивном развитии пожара. Это исключает возможность активного тушения пожара первичными огнетушащими средствами;
— наличие на объектах (камеры ЦПП и РПП, преобразовательные и зарядные камеры электровозных гаражей, электромашинные камеры) электрооборудования, находящегося под напряжением, создает опасность поражения электротоком людей, занятых тушением пожара водой и пенной;
— на складах и раздаточных ВМ создается угроза взрыва взрывчатых материалов (прежде всего детонаторов);
— в камерах подъемных установок и лебедочных камерах возникает угроза обрыва канатов;
— в дизелевозных гаражах наличие большого количества ГСМ (дизельного топлива в пунктах заправки дизелевозов) создает опасность неконтролируемого распространения пожара и взрыва;
— при активизации горения на объекте и наличии трещин в бетонной крепи создается угроза распространения пожара в закрепленном пространстве, что может осложнить его тушение;
— в дегазационных камерах пожар может привести к взрыву метано-воздушной смеси;
— отсутствие на некоторых объектах постоянного дежурного персонала делает невозможным своевременное активное тушение возникшего пожара первичными средствами.
Сравнительно небольшой объем подземных объектов позволяет использовать для их противопожарной защиты автоматические средства пожаротушения. Недостатки в нормативном обеспечении пожарной безопасности на этих объектах связаны в известной степени с отсутствием систематизированных требований к их противопожарной защите. Еще в Правилах безопасности для угольных и сланцевых шахт (советского образца) было требование, что центральные электроподстанции и другие камеры, в которых установлено электрооборудование с масляным заполнением, должны оснащаться автоматическими установками порошкового пожаротушения. Однако это задекларированное требование не было наполнено конкретикой и никогда не выполнялось.
В разработанных с участием НИИГД «Респиратор» нормативных документах НАПБ Б.01.009-2004 и СОУ 10.1.00485790-002-2005 систематизированы требования противопожарной защиты подземных объектов, определены типоразмеры и количество установок пожаротушения для каждого объекта. Автоматическими установками пожаротушения (порошковыми или водяными) должны оснащаться камеры для электрических машин и подстанций, электро- и дизелевозные гаражи, склады и раздаточные ВМ дегазационные камеры и тупиковые выработки. Между тем проект противопожарной защиты угольных шахт, который разрабатывают в соответствии с требованиями действующего нормативного документа КД 12.07.403-96, предусматривает размещение автоматических установок пожаротушения только в конвейерных выработках шахт. Нет полной ясности и с такими пожароопасными объектами, как камеры подъемных установок, лебедочные и дегазационные камеры, тупиковые выработки. Если первые два объекта могут быть отнесены к категории «электромашинные камеры», то в отношении дегазационных камер и тупиковых выработок противопожарные требования предъявляются только в СОУ 10.1.00485790-2005, причем отсутствуют требования по защите АУП дегазационных камер.
Таким образом, разработка автоматической противопожарной защиты подземных объектов должна проводиться в соответствии с требованиями НАПБ Б.01.009-2004 и СОУ 10.1.00485790-2005. В Правилах пожарной безопасности приведены требования к оснащению поверхностных зданий, помещений и сооружений, а также подземных объектов шахт автоматическими системами сигнализации и пожаротушения, указан вид сигнализации, тип и количество автоматических установок, которые должны находиться в исправном состоянии и содержаться в постоянной готовности. Организация, осуществляющая техническое обслуживание этих систем, должна иметь лицензию на право выполнения работ и нести ответственность за качество их выполнения. Исходя из производственной необходимости, в гаражах для дизелевозов допускается хранить значительное количество топлива и горюче-смазочных материалов. Поэтому требования касаются как размещения гаража в выработке, так и его обустройства, проветривания, противопожарной защиты.
Помимо первичных средств пожаротушения такие объекты должны быть защищены автоматическими системами порошкового пожаротушения, распылители которых необходимо размещать над каждой цистерной с ГСМ. К следующим по степени опасности относятся группа механизмов и оборудования на сопряжениях лавы со штреками, электроприводы ленточных конвейеров, перегружателей и других механизмов в откаточных штреках, камеры с маслонаполненным оборудованием. Для их защиты необходимо разработать специальные малогабаритные автономные автоматические порошковые огнетушители. С вводом в действие СОУ 10.1-00185790-002-2005 повышаются требования к противопожарной защите подготовительных и очистных забоев. Так, в подготовительных выработках при ведении проходческих работ комбайновым способом применяют автоматическую установку водяного пожаротушения УАПТ, а буровзрывным способом – автономный автоматический порошковый огнетушитель ОПШ20-А.
В вентиляционных штреках на расстоянии не более 100 м от сопряжений с очистным забоем используют автоматическую установку водяного пожаротушения УЛТВ. Таким образом, разработанные нормативные документы позволяют повысить уровень пожарной безопасности на предприятиях угольной промышленности, прежде всего в подземных выработках.
Опыт тушения и локализации подземных пожаров показывает, что проблема обеспечения надежной противопожарной защиты подземных объектов шахты не может быть решена за счет применения лишь одного типа автоматических установок независимо от уровня их технического совершенства. Это объясняется тем, что ни одно из применяемых в настоящее время огнетушащих средств не является универсальным. Например, для противопожарной защиты шахтных понизительных подстанций, трансформаторов, зарядных камер, электромашинных камер, электро- и дизелевозных гаражей следует применять порошковые установки, а для выработок с ленточными конвейерами и складов ВМ – водные. Требования к АУП сформулированы в ряде нормативных документов: ГОСТ 12.3.046-91, СОУ 10.1.00185790-002-2005, ГСТУ 29.2.04675545.004-2001, НАПБ Б.01.009-2004. Наиболее перспективным представляется использование для защиты подземных объектов автоматических систем пожаротушения (АСП), имеющих в своем составе контрольно-измерительные и пусковые приборы-станции (контроллеры), осуществляющие логический анализ информации, поступающей от датчиков, самоконтроль системы и запуск установок в случае возникновения пожара. В качестве автоматических установок пожаротушения целесообразно использовать установки модульного типа, которые можно стыковать с аналогичными установками, увеличивая тем самым размеры защищаемых зон объекта. Основной сложностью в реализации автоматической системы пожаротушения для подземных объектов является необходимость выполнения отдельных ее структурных элементов с видом взрывозащиты РО Иа и уровнем защиты от внешних влияний окружающей среды ІР 54. До настоящего времени данные структурные элементы в указанном исполнении не изготавливались. Установки водяного пожаротушения, предназначенные для защиты складов и раздаточных ВМ, также должны быть модульного типа, причем каждый модуль должен защищать не менее 3–4 камер (ячеек) со взрывчатыми веществами (ВВ) и средствами взрывания (СВ).
Установки должны соответствовать требованиям ГСТУ 29.2.04675545.004-2001, но при интенсивности орошения диспергированной водой 0,15 л/см на 1 м кв. При такой интенсивности достигается наибольшая эффективность при тушении горящего ВВ.
Для выработок, оборудованных ленточными конвейерами, серийно выпускаются установки УВПК-Б1 и УЛТВ, имеющие разрешения Госгорпромнадзора и сертификаты на комплектующие изделия. Однако для складов взрывчатых материалов, центральных электро- и преобразовательных подстанций, зарядных камер, электровозных и дизелевозных гаражей стационарные автоматические установки пожаротушения серийно не изготавливают. В настоящее время разработаны и изготавливаются порошковые АУП модульного типа (МУП-50, АУП-100), пусковые элементы которых прошли сертификацию в МакНИИ и адаптированы к общешахтной системе безопасности. Эти АУП работают как автономно, так и в составе системы, и могут быть применены для автоматической противопожарной защиты подземных объектов угольных шахт, что позволит проводить тушение пожаров в начальной стадии, сократить материальный ущерб от аварий.
Для каждого вида объекта разрабатывают рабочий проект автоматической системы противопожарной защиты с учетом пожароопасности, мест размещения установок, технических требований к элементной базе автоматики, кабельной продукции и др. Таким образом, необходим комплексный подход к проблеме повышения пожарной безопасности подземных объектов, начиная со стадии проектирования автоматических систем пожаротушения, оснащения их специальной шахтной пожарной техникой и заканчивая их системным обслуживанием в соответствии с действующей нормативно-технической документацией.