О причинах аварий на угольных шахтах и многое другое...
О нас Услуги Оборудование Книги по теме Примеры Связь Карта Форум Видео En

О причинах аварий на угольных шахтах

Гликман А.Г.
НТФ "ГЕОФИЗПРОГНОЗ"
3 марта 2016, Санкт-Петербург

Не проходит года, чтобы где-нибудь на Земле не произошла авария на угольной шахте. Наибольшая аварийность, разумеется, имеет место там, где не уделяется достаточного внимания соблюдению правил техники безопасности. Но даже там, где ТБ находится на должной высоте, всё равно время от времени происходят катастрофы.

Несколько лет назад удалось резко снизить аварийность, которая происходит по причине внезапного обрушения пород кровли в подготовительных выработках. Этому способствовало применение сплошной затяжки кровли стальной сеткой. Однако в очистных забоях сетку не применишь, и сейчас главная причина аварий - обрушение пород кровли и выброс метана в проходческих и добычных забоях.

Проведение исследований на шахтах различных угольных бассейнов показало, что условия для аварийных ситуаций возникают там, где подземные выработки встречаются с зонами тектонических нарушений (ЗТН). ЗТН - это геологические объекты, которые возникают в результате разрывов земной коры. Сами разрывы происходят практически всё время, и проявляются они возникновением в ЗТН планетарной пульсации, и при этом происходит разрушение горных пород в этих зонах, и как следствие, разрушение наземных и подземных инженерных сооружений.

ЗТН представляет собой строго вертикальную структуру (как бы столб), высота которой равна толщине коры Земли. Поскольку в этих зонах горные породы разрушены, то в подземных выработках после извлечения полезных ископаемых происходит обрушение пород кровли, пучение почвы, а в угольных шахтах, еще и выброс метана.

Метан содержится в угле в растворенном виде, и при разрушении угля он выходит в атмосферу шахты. Разрушение угля происходит при его добыче, и при использовании высокопроизводительных добычных комплексов количество метана возрастает настолько, что приходится время от времени приостанавливать добычу угля.

В ЗТН уголь разрушается до мелкодисперсного состояния, но выходящему из него метану выйти некуда, и образуется, как говорят шахтеры, мешок с метаном, давление в котором растет в ходе измельчения угля. При приближении забоя к этому мешку угольная перегородка начинает пропускать метан, и в атмосфере шахты начинает расти его концентрация. И, наконец, когда перегородка становится слишком тонкой, она прорывается и происходит мгновенный выброс метана. При этом, там, где только что был мешок с метаном, обрушается кровля и происходит бурное обводнение.

Метан, попавший в атмосферу шахты, непригоден для дыхания. А кроме того, интенсивный выход метана, как правило, сопровождается его взрывом.

Все эти явления соответствуют свойствам ЗТН, обнаруженным в течение последних 20 лет. Это стало возможным в результате создания геофизического метода и аппаратуры спектрально-сейсморазведочного профилирования (ССП), позволяющего выявлять ЗТН. При этом оказалось возможным осуществление оценки и прогнозирования состояния как наземных, так и подземных инженерных сооружений, поиск месторождений воды и ряда других полезных ископаемых.

Метод ССП успешно используется для прогнозирования горнотехнической ситуации на шахтах в Хромтау (Казахстан), на добыче хромита. Кроме того, осуществлялись тестовые исследования на угольных шахтах Донбасса и Кузбасса. Сейчас можно с уверенностью сказать, что развитие аварийной ситуации на угольных шахтах происходит по схеме, описанной в данной статье, и надежный прогноз аварий может осуществляться с помощью ССП.

Настоящая статья написана в связи с аварией в Воркуте, на шахте Северная. На основании информации, собранной из разных источников (СМИ), видно, что подготовка аварии шла строго по предложенной здесь схеме. Сначала, примерно за месяц до аварии начало увеличиваться содержание метана в очистном забое. Это происходило потому, что забой начал приближаться к ЗТН. Это подтверждается тем, что концентрация метана возрастала не только в рабочую смену, но и в ремонтную. Ну, а потом, когда метан вырвался, произошло то, что произошло...

Понятно, что если бы шахтное поле шахты Северная было исследовано на предмет наличия и местонахождения ЗТН, то аварию было бы нетрудно избежать. Хотя бы дегазацией путём бурения вертикальных скважин с поверхности в центр ЗТН. Или из штрека горизонтальной скважиной. В зависимости от местонахождения ЗТН относительно подготовительных выработок.

Однако для этого пришлось бы решить ряд организационных задач, которые сейчас трудно выполнимы. А именно, иметь специально обученных людей (2 человека), которые в период, когда земля не промерзла, должны обследовать шахтное поле на предмет выявления ЗТН, а также иметь буровое оборудование для дегазации ЗТН.

Сложность заключается в том, что метод ССП на сегодняшний день находится в статусе научной разработки и не входит в соответствующие нормативные документы. А мы по этой причине не в состоянии обеспечить все шахты оборудованием ССП.

Если эти сложности будут решены, то подобные аварии на угольных шахтах прекратятся.


Обсудить статью 



При использовании материалов сайта ссылка на www.newgeophys.spb.ru обязательна Публикации о нас

Начало | О нас | Услуги | Оборудование | Книга 1 Книга 2 Книга 3 |  Примеры | Связь | Карта сайта | Форум | Ссылки | О проекте | En

Поддержка и продвижение сайта "Геофизпрогноз"


Rambler's Top100 Rambler's Top100

Реклама на сайте: