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.