УДК 622.831

ПОЖАРООПАСНОСТЬ ДЛИННЫХ ТУПИКОВЫХ ВЫРАБОТОК

А.В. Черных, И.Ф. Дикенштейн, Ю.Ф. Булгаков

По состоянию на 01.01.98 на шахтах Минуглепрома Украины имелось 1277 тупиковых выработок протяженностью:

до 500 м – 1089 (85,3 %);

от 500 до 1000 м – 157 (12,3 %);

от 1000 и более м – 31 (2,4 %)

20 % тупиковых выработок оборудованы ленточными конвейерами, что облегчает горно-проходческие работы, но повышает потенциальную пожароопасность выработки за счет возможных загораний на приводных головках и по длине ленточного конвейера. Из общего количества тупиковых выработок 32,65 % приходится на шахты сверхкатегорные по метану, 35,8 % отнесены к опасным по слоевым скоплениям метана, 344 выработки (26,9 %) пройдены по выбросоопасным пластам угля и газа, 52 выработки (4,1 %) отнесены к опасным по суфлярным выделениям метана.

По мере перехода очистных и подготовительных работ на более глубокие горизонты на безопасности ведения горных и аварийно-спасательных работ начинает существенно сказываться и повышенная температура боковых пород за счет температурного градиента, равного для шахт Донбасса 3,2 град. на 100 км. Так, на 01.01.98 количество тупиковых выработок, имеющих температуру в забое:

27...30 град. составляло 367 (28,7 %);

30...35 град. – 36 (2,82 %).

При температуре 35 град. в соответствии с требованиями Устава ГВГСС допустимое время на движение по выработке без нарастания температуры и при удовлетворительной видимости равно 26 мин, из них 13 мин вперед и столько же назад. Тогда максимальная протяженность тупиковых выработок не должна превышать 550...600 м.

Наиболее сложные горно-технические условия сложились на шахтах Украинского Донбасса (Донецкая и Луганская области, ПО «Павлоградуголь») ввиду проведения очистных и подготовительных работ на более глубоких горизонтах (500...1000 м и более), что приводит к повышенному метановыделению, склонности угля к самовозгоранию и выбросам. Кроме того, увеличение горного давления и температуры боковых пород, а также широкое применение столбовой системы разработки маломощных пластов угля (от 0,4 до 2,5 м) обусловливают необходимость проведения длинных тупиковых выработок протяженностью 500...2000 м и более.

Особенно много тупиковых выработок, опасных по внезапным выбросам и с повышенной температурой, имеется на шахтах Центрального Донбасса, разрабатывающих угольные пласты крутого падения. Пожары в тупиковых выработках составляют сравнительно небольшую часть (до 10,1 %) от общего количества пожаров, однако при их ликвидации создаются наиболее сложные и опасные условия ведения аварийно-спасательных работ виду:

возможности активного тушения только со стороны исходящей вентиляционной струи, имеющей высокую температуру и сильную задымленность;

ограниченности или отсутствия подступов к очагу пожара для непосредственного тушения;

опасности скопления горючих газов при нарушении проветривания; несвоевременного обнаружения пожара при ведении взрывных работ из- за необходимости проветривания в течение 25...30 мин;

возможности осложнения аварийно-спасательных работ (взрывы газа и угольной пыли, выгорание вентиляционных труб, обрушение выработки, парообразование при тушении водой и др.).

При сохранении нормального проветривания тушение пожара в тупиковой выработке, особенно в начальный период, рекомендуется проводить активным способом, для чего члены ВГК (ШГС) и первые прибывшие на шахту отделения ГВГСС, включенные в изолирующие респираторы, направляются к очагу пожара для непосредственного его тушения. Однако активное тушение пожара в тупиковой выработке водой или химическими пенными огнетушителями сопряжено с бурным парообразованием, что небезопасно для людей, так как при этомзначительно возрастает опасность теплового удара. Так, на шахте им. В.М. Менжинского ГХК «Первомайскуголь» при тушении горящего угля в забое тупиковой выработки произошло бурное парообразование, ухудшилась видимость и резко осложнились условия ведения аварийно-спасательных работ, что привело к изоляции всего аварийного участка. На шахте № 4 «Великомостовская» производственного объединения «Червоноградуголь» при пожаре в забое бремсберга отделением горноспасателей было применено несколько химических пенных огнетушителей, в результате чего произошло бурное парообразование и один из респираторщиков получил тепловой удар и не смог выйти из тупиковой выработки.

Условия тушения пожаров в длинных (м) тупиковых выработках еще более осложняются ввиду невозможности проникновения к очагу пожара даже в начальный период из-за высокой температуры и задымленности.

Поэтому в длинных тупиковых выработках необходимо применять методы и средства дистанционного объемного пожаротушения: огнетушащий порошок, пену, инертные газы, флегматизаторы, подаваемые по вентиляционным трубам, водяным и воздухоподающим технологическим трубопроводам или в спутный поток. НИИГД разработаны и применялись на пожарах устройство «Вихрь» и порошково-пенная установка «Буря». С помощью «Вихря» можно подать огнетушащий порошок П–2АП на расстояние 150...200 м по вентиляционному трубопроводу диаметром 600 мм, а с помощью «Бури» – на расстояние до 300 м. Эффект тушения достигается при оптимальном расходе порошка до 2,5 кг/с.

Подача пены по вентиляционному трубопроводу диаметром 500...800 мм возможна на расстояния, не превышающие 200...300 м, поскольку весьма значительны утечки через не плотности соединений труб, а кроме того, возможно скопление жидкой фазы в трубопроводе, что может привести к его разрыву. Подача распыленного хладона 114В2 может осуществляться на расстояние до 1000 м и более и обеспечивать локализацию и тушение пожара. Однако по экологическим соображениям использование бром и хлорсодержащих галоидоуглеродов запрещено Монреальской конвенцией 1987 г. Таким образом, единственным способом дистанционного объемного тушения пожаров в длинных тупиковых выработках остается подача огнетушащего порошка в выработку по технологическому трубопроводу, в связи с чем желательно было бы возобновить работы в этом направлении, проводившиеся в НИИГД в 1985...1991 гг.