Автор: Г. И. Кулаков
Источник: Кулаков Г. И. Аварии, связанные с газодинамическими проявлениями на шахтах, и уровень квалификации ИТР угольных шахт Кузбасса / Г. И. Кулаков – Интерэкспо Гео-Сибирь. 2013. Т. 2. № 3. С. 104–109.
Кулаков Г. И. Аварии, связанные с газодинамическими проявлениями на шахтах, и уровень квалификации ИТР угольных шахт Кузбасса. На основе анализа аварий на шахтах Кузбасса за последние 20 лет, связанных с газодинамическими проявлениями, включая взрывы метана и угольной пыли, внезапные выбросы угля и газа, загазирование горных выработок, рассматриваются объективные и субъективные причины таких аварий, в общем случае связанные с уровнем квалификации ИТР угольных шахт по современным проблемам шахтного метана и вопросам безопасности ведения горных работ.
В последние два десятилетия существенно усложнились вопросы обеспечения безопасности на угольных шахтах Кузбасса. Неизбежное углубление горных работ на всех месторождениях бассейна ведет, хотя и к медленному, но непрерывному возрастанию горного давления и увеличению содержания метана в угольных пластах и вмещающих породах. Увеличивались мощности угледобывающей техники и производительность очистных забоев, скорости подвигания подготовительных выработок. Возрастало количество выделившегося метана и масса образующейся угольной пыли. Все эти процессы сопровождались нарастанием частоты импульсных вбросов метана и угольной пыли в вентиляционную сеть горных выработок, участков и шахты в целом. Причины здесь разнообразные. Это загазирование забоев и отдельных выработок, а затем организация разгазирования их. Вброс метана при подвигании забоя штрека составляет несколько кубометров. Но в очистных забоях стружка шириной 0,5–0,8 м снимается вдоль забоя лавы в течение 2–3 часов. Столько времени длится и значительный вброс метана.
При внезапных выбросах угля и газа в вентиляционную сеть вбрасываются тысячи м3 газа. Иногда наблюдается опрокидывание вентиляции шахты. В других случаях залповый выброс метана движется со скоростью вентиляционной струи, пока не наткнется на случайную искру или открытый огонь. ( Шахта № 12 ОАО «Киселевскуголь». При внезапном выбросе угля и газа, произошедшего 22.08.1997 г. при вскрытии квершлагом № 5 на гор. ±0,0 м пласта «Проводник Горелого» было выброшено 67 т угля и 1200 м3 газа метана. Пробка из метана и угольной пыли была унесена силой выброса по квершлагу на расстояние более 80 м на полевой штрек и далее продвигалась за счет шахтной депрессии 60–70 м, пока не произошел взрыв от искры в электрической цепи аккумуляторного электровоза. Погибло 5 горняков).
Нарастание объемов извлекаемого угля сопровождается вовлечением потенциальных запасов метана из соседних пластов и более глубоких горизонтов в зону ведения горных работ. Накопленные за десятилетия методы и технологии ведения горных работ стали не справляться с притоком метана. Сложились условия к развитию случайных газодинамических процессов.
Последние два десятилетия в угольной отрасли проводилась реструктуризация. Задача – резко снизить уровень аварийности и травматизма на угольных шахтах. Способ решения – закрыть наиболее травмоопасные шахты России. Было закрыто 170 шахт. Заметим: в периоды, предшествующие реструктуризации происходили аварии, было травмирование горняков, были и смертельные случаи. При этом общее количество пострадавших при авариях на шахтах измерялось обычно однозначными числами (в большинстве случаев не выше 3-х), а потеря добычи составляла до сотни тонн на аварию [1].
Приведем несколько примеров:
В годы реструктуризации и в последующие годы на шахтах в Кузбассе стали регулярными аварии, количество погибших и пострадавших при которых характеризуется двухзначными числами [1]. Чем дальше от 90-х годов, тем тяжелее аварии на угольных шахтах (приблизились к рубежу 50 пострадавших к началу нового века):
По-видимому, назрела необходимость ввести дополнительную классификацию аварий по числу смертельно травмированных и пострадавших. Целесообразно выделить категории А, В1, В2, С: А – до 5 пострадавших и смертельных, В1 – до 25 пострадавших и смертельных, В2 – до 50 пострадавших и смертельных, С – трехзначное число пострадавших и погибших.
В послевоенные годы практически почти все шахты Донбасса были опасны по внезапным выбросам. Но они не закрывались, успешно работали и находили дополнительные меры безопасности с широким привлечением научных организаций, в том числе в 30-е и 50-е годы [2].
Необходимо всем ИТР угольной отрасли Кузбасса (инженерам шахт, специалистам и руководителям угольных компаний, научным работникам и преподавателям институтов и техникумов) иметь в виду, что с глубины 500–600 м практически все шахты Кузбасса перейдут в категорию опасных по внезапным выбросам угля и газа, а с глубины 700–800 м в категорию опасных по внезапным выбросам породы и газа. Потребуется более широкое привлечение научных организаций. Опасность представляет и загазирование выработок и забоев в связи с возросшей метаноопасностью.
Однако, в Кузбассе за последние 20 лет практически ликвидирована часть отраслевых НИИ горного профиля. А в эти же годы ряд угольных шахт Кузбасса на отрабатываемых месторождениях вышли на глубины, с которых происходят внезапные выбросы угля и газа.
В свое время министерство угольной промышленности СССР, помня о проблемах Донбасса, в первые послевоенные годы создало в Кузбассе ряд крупных отраслевых угольных институтов: КузНИУИ, ВостНИИ, филиал ВНИМИ, ВНИИГидроуголь, позднее филиал ИГД им. А. А. Скочинского, заботилось о формировании угольных направлений в учебных институтах Сибири: в КузПИ, СМИ, ТПИ. Сегодня отраслевого института со штатом в 1000 человек и большими площадями для ведения научных исследований – КузНИУИ просто нет. Даже единственный в России отраслевой институт по вопросам безопасности в горной промышленности – ВостНИИ испытывает трудности, а его служебные площади постепенно передаются другим ведомствам.
В конце 70-х годов Минуглепром СССР, понимая и учитывая возрастающую роль Кузбасса, начал создавать при особо крупных шахтах, где обострились проблемы горного давления, в частности, завалы механизированных комплексов и другие аварии, специализированные научно-производственные подразделения – геомеханические службы (группы горного давления) со штатом 2–5 ИТР (Приказ Министра угольной промышленности СССР № 315 от 24 июня 1980 г.). Намечено было подготовить непосредственно в коллективах шахт опытных специалистов, способных решать проблемы аварийности и травматизма угольной промышленности.
Анализируя аварии на угольных шахтах [3, 4, 5], руководители Минуглепрома СССР видели и четко представляли, что во всех случаях аварии связаны с низким уровнем квалификации специалистов на местах. Требовалась новая концепция борьбы с аварийностью на основе резкого повышения грамотности и профессионализма персонала. Приказ Министра угольной промышленности СССР № 315 от 24 июня 1980 г. был направлен на решение этой задачи. Заложенная в Приказе концепция позволяла накопить непосредственно в коллективах ИТР шахт опытных специалистов, способных грамотно решать проблемы аварийности и травматизма, горного давления, горных ударов, внезапных выбросов угля (породы) и газа, взрывов метана, дегазации угольных пластов, уметь предвидеть возможные последствия принимаемых на действующих шахтах решений на далекую перспективу. Группы горного давления обеспечивались, согласно Приказа № 315, комплектом приборов и методик. Одна из их задач – ведение инструментальных измерений как составного элемента технологического процесса. Все это должно было способствовать повышению уровня грамотности всех ИТР шахт.
В соответствии с Приказом № 315 от 24.06.1980 г. опытные группы горного давления были созданы в Кузбассе (4 группы), в Карагандинском бассейне (1 группа), в ПО «Воркутауголь» (1 группа). Позднее 3 группы горного давления были созданы в Донбассе. Прорабатывался вопрос о создании группы горного давления на шахтах «Инская», им. Ленина, «Усинская» в Кузбассе, а также на Дальнем Востоке.
Каждая группа горного давления, структурно подчиненная техническому директору объединения, отслеживала ситуацию на ряде шахт объединения.
Обратимся к мнению авторитетных специалистов Ростехнадзора по Кузбассу. Руководитель Южно-Сибирского управления Ростехнадзора Е. Резников [6] выделяет ряд проблем, которые нужно решить на угледобывающих предприятиях Кузбасса в целях повышения безопасности:
Произошедшие аварии (шахта «Зыряновская» и др.) поставили вопрос о новой конструкции изолирующего самоспасателя для шахтеров. За 15 лет не определились на уровне региона и страны: кому поручить эту работу. Идут дискуссии, возможно ли вообще создать такой самоспасатель, чтобы он был пригоден шахтерам во время выхода из подземного пожара или взрыва метана и угольной пыли. При наличии Министерства угольной промышленности подобные дискуссии были просто невозможны.
В Кузбассе резко заявила о себе проблема, обусловленная высокими объемами газовыделения в комплексно механизированных забоях в связи с высокой их производительностью. И эту опасность необходимо выделить в самостоятельную категорию. Для ее изучения создать специализированные лаборатории при СО РАН или ВостНИИ. Научным организациям необходимо выполнить комплекс исследований по рассмотрению и изучению этой проблемы.
Вопросы внезапных выбросов угля, породы, газа остаются на перспективу важнейшими в угольной промышленности. Важность их для страны и роль государства в их решении академик А. В. Докукин (директор ИГД им. А. А. Скочинского в 70-80 годы) охарактеризовал на примере проблемы внезапных выбросов применительно к Донбассу следующим образом [7]: «К участию в создании теории внезапных выбросов, методов прогноза внезапных выбросов, эффективных способов борьбы с внезапными выбросами, технологий и техники были привлечены научные и проектноконструкторские организации АН СССР и АН УССР, Минуглепрома СССР, Минтяжмаша, Министерства высшего образования, Министерства геологии СССР». Это было в Донбассе. Понятно, что без Министерства угольной промышленности и правительства все это организовать было невозможно.
Уровень ИТР шахт должен быть таким, чтобы руководители шахт и их структур могли понимать, что произойдет на шахте при той или иной их команде. На это был направлен приказ № 315 от 24.06.1980 г. Министерства угольной промышленности. Необходимо научной и инженерной общественности угольной промышленности определиться: в каком виде необходимо в огромной угольной отрасли восстанавливать Министерство. Для этого нужна специальная комиссия при губернаторе Кемеровской области. Одна из её задач – разобраться, почему группа ИТР шахты «Ульяновская» пошла в шахту, чтобы погибнуть?
На необходимость подготовки и переподготовки квалифицированных кадров для угольной промышленности говорят все чаше и озабоченнее. Так заместитель губернатора Кемеровской области В. Д. Ковалев пишет: «Реалии сейчас таковы, что регион испытывает кадровый голод на высококвалифицированных специалистов» [8]; В. Келлер: «Есть проблемы с переподготовкой профессиональных кадров» [9].
Аварии на угольных шахтах высветили целый ряд других проблем безопасности в отрасли: включение резервного вентилятора на шахте «Ульяновская» с нарушением п. 256 ПБ [4], несрабатывание защиты электрических сетей (п. 476, п. 528 [4]), вспышки и взрывы метана и угольной пыли [п. 201 [4], вентиляционные устройства (п.п. 247, 256, 268, 269, 307, 309) [4]), электроустановки (п.п. 476, 510, 528 [4]).
1. http:// www.rian.ru/spavka.
2. Карагодин Л. И. Задачи научно-исследовательских организаций в области проблемы прогноза и борьбы с внезапными выбросами угля и газа // Вопросы теории выбросов угля, породы и газа (материалы семинара (Днепропетровск, июнь 1970 г.). Киев : «Наукова Думка». – 1973 г. – С. 18–22.
3. Предупреждение газодинамических явлений в угольных шахтах. Сборник документов. Выпуск 2. 3-е издание, исправленное. (Серия 5. Нормативные документы по безопасности, надзорной и разрешительной деятельности в угольной промышленности. М.: Федер. госуд. унитарное предприятие «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России» – 2004 г.
4. Правила безопасности в угольных шахтах. ПБ 05-618-03. Серия 05. Нормативные до-кументы по безопасности, надзорной и разрешительной деятельности в угольной промышленности. Выпуск 11. М.: / ФГУП. НТЦ «Промышленная безопасность». – 2005. – 296 с.
5. Правила безопасности в угольных щахтах. (РД 05-94-95), Утверждены Постановле-нием Гостехнадзора России № 67 от 30 декабря 1994 г. // М.: – 1995. – Самара: Дом печати, 1995. – 242 с. / п. 226, п. 34.
6. Резников Е. Уголь на крови не нужен. // Уголь Сибири – № 6 (018), – 2011. – С. 52–54.
7. Ковалев В. М. Будем поднимать рейтинг. // Уголь Сибири – № 5 (017). – 2011. – С. 32–33. Подготовил Александр Пономарев.
8. Келлер В. Шахта «Распадская»: Восстановление в разумном балансе. // Уголь Сибири. – № 5 (017). – 2011.
9. Докукин А. В. Основные проблемы горной науки. М., Недра, 1979.