Опасные тепловые импульсы, способные воспламенить в шахте горючие материалы и вызвать рудничный пожар, чаще всего возникают: при неправильной эксплуатации электрического оборудования и кабельных сетей; при нарушении правил ведения взрывных работ; при трении движущихся поверхностей шахтных механизмов друг о друга, о крепь или о горючие полезные ископаемые; при нарушении правил ведения автогенно-сварочных работ; при небрежном отношении и нарушении правил использования пламенных ламп в шахте.

К тепловым импульсам относятся электрические дуги, искры, а также накаленные и нагретые до высокой температуры токопроводящие части. Так, например, при повреждении в электрической цепи, если поврежденный участок не будет своевременно отключен, резко снижается сопротивление изоляции цепи, и это влечет к увеличению тока. Увеличение тока, во много раз превышающее нормальный ток, протекавший до повреждения в цепи, может привести к воспламенению электрических кабелей или электрооборудования и рудничному пожару. Поэтому надежная защита от токов короткого замыкания в шахтных электросетях имеет важное значение.

При перегрузках увеличивается ток в цепи, но нагревание проводника происходит медленно и не достигает такой высокой температуры, как при прохождении токов короткого замыкания. Однако длительное воздействие повышенной температуры на изоляцию проводника снижает ее изоляционные свойства, что в свою очередь приводит к короткому междуфазному замыканию и часто к воспламенению резиновой оболочки кабеля и к рудничному пожару.

При размыкании рабочих контактов в выключателях, пускателях, а также при обрыве токоведущего проводника появляется электрическая дуга или искра, способная воспламенить угольную пыль или взрывчатую метановоздушную смесь и привести к рудничному пожару.

Из практики известно, что наиболее опасным тепловым импульсом, часто вызывавшим воспламенение горючих материалов и рудничные пожары, является повышение температуры проводника из-за плохих контактных соединений и особенно на счалках гибких кабелей.

В трансформаторах, выключателях и других маслонаполненных электрических аппаратах из-за загрязнения и увлажнения масла значительно снижается его диэлектрическая прочность, что способствует! возникновению электрических дуг и короткому замыканию между фазами. При этом повышение температуры и разложение масла может образовать взрывчатую газовую смесь, зажечь масло и вызвать пожар.

Для предотвращения появления тепловых импульсов при эксплуатации электрооборудования в шахтах нельзя допускать:

– перегрузки и коротких замыканий в цепи, вызывающих ненормальное увеличение тока в цепи и образование тепла;

– размыкания под током контактных частей или разрыва токопроводящего проводника;

– слабых контактов в цепи, вызывающих чрезмерное увеличение сопротивления и повышение температуры;

– утечек тока, вызванных замыканием тока на землю.

Поэтому горный мастер должен хорошо знать требования правил безопасности в отношении эксплуатации электротехнического хозяйства в шахте и не допускать их нарушения.

Весьма опасные тепловые импульсы в шахтах могут возникать также при нарушении Единых правил ведения буровзрывных работ. Тепловые импульсы, возникающие при взрывных работах в виде выброса пламени или тлеющих кусков упаковочного материала, могут воспламенить угольную пыль, горючие газы или другие горючие материалы.

Для предупреждения этих явлений нельзя допускать:

– применения некачественных взрывчатых материалов;

– применения повышенных (против паспорта) зарядов;

– наличия трещин в шпурах;

– уменьшения против нормы линии наименьшего сопротивления;

– применения недоброкачественной забойки.

Тепловые импульсы, способные вызвать рудничный пожар, могут возникать от трения и механических ударов.

Поэтому в шахте нельзя допускать:

– трения подъемных канатов о верхняки, ножки крепи выработок, шпалы и другие горючие материалы;

– трения тормозных колодок, футеровки тормозных шкивов, приводных ремней о крепь и горные породы, транспортерных лент о крепь, направляющие ролики или валы шкивов и т. п., искрения и нагревания зубков врубовых машин и комбайнов от ударов и трения о твердые включения в угольной массе.

Применение в шахтах открытого огня в виде электросварочных и газосварочных работ, пользование паяльными лампами или применение неисправных бензиновых ламп в ряде случаев являлось причиной серьезных подземных пожаров.

Примером пожара, происшедшего от теплового импульса на неправильно выполненном контакте гибкого кабеля, может служить пожар, возникший в скате одной из шахт Кизеловского бассейна. Очаг пожара образовался в скате, где от горящего кабеля загорелись деревянная крепь и уголь. Огонь из ската перебросился на примыкавшие выработки и вышел на основной горизонт шахты. Активные меры, принятые горноспасательными частями, не дали желаемых результатов из-за большого огня и обрушений выработок. Поэтому было решено изолировать район пожара перемычками и затопить водой. В результате был затоплен целый горизонт шахты, который около года не эксплуатировался.

На одной шахте Урала после взрывания шпуров в лаве возник подземный пожар, охвативший три лавы нижнего горизонта и вышедший на основной горизонт. Расследованием причин возникновения пожара было установлено, что пожар возник от загорания упаковочной бумаги, выброшенной из шпура и попавшей в отбитый уголь. На одной из шахт комбината Ростовуголь в бремсберге загорелась транспортерная лента из-за трения ее о вал приводного шкива. Пожар быстро распространился, охватив выработки двух пластов. Ликвидация этого пожара длилась свыше двух недель, причем все это время не работали две крупные шахты, имеющие общую вентиляционную струю.

Весьма опасным и распространенным тепловым импульсом, вызывающим эндогенные пожары, является склонность некоторых ископаемых углей при определенных условиях к самовозгоранию.

Одной из основных причин, вызывающих самонагревание углей, является неправильное ведение горных работ на пластах, склонных к самовозгоранию.

В практике работы шахт и рудников имели место случаи, когда крупные подземные пожары возникали от совершенно незначительных источников тепла. Поэтому главной задачей профилактики подземных пожаров является максимальное сокращение причин, способных вызывать повышение температуры в любом участке шахты.