При розробці метаноносності пластів вугілля підземним способом виділяється метан створює дві проблеми. Перша - забезпечити ефективну роботу високопродуктивної виїмкових техніки. Друга - забезпечити безпечні умови роботи в шахті для людей.
Високі досягнуті навантаження на очисний вибій на метаноносності пластах і збільшення кількості вибухів і займань метану в шахтах показують неефективність способів вирішення проблем безпеки. Щорічно на вугільних шахтах Росії відбуваються десятки спалахів і вибухів метану.
Вибухи метану і вугільного пилу в шахтах: причини і наслідки
Що ж є першопричиною вибухів шахтної атмосфери: природний або «людський фактор»?
При розслідуванні вибухів шахтної атмосфери часто причиною називають «людський фактор», який проявляється при порушенні Правил безпеки (ПБ) або некомпетентності працівників. Вибухи чомусь відбуваються тоді, коли в місці порушення ПБ виявляється недостатньо свіжого повітря для розведення газу. Це відбувається в очисних вибоях, в забоях підготовчих виробок, у виробленому просторі за лавою, в забої квершлагу, в магістральної виробленні. Наприклад, в шахті «Распадская» вибух стався в магістральної виробленні при пробої електричного кабелю впала породою. Вибухова хвиля через загазованих вироблені простори декількох відпрацьованих лав пройшла в похилу виробку, де стояв газовідсмоктувальних вентилятор. Вибухонебезпечна концентрація газу була як в магістральної виробленні, так і у виробленому просторі. Якби концентрація газу була менше, то вибух б не стався.
Існуюче в Росії державне законодавство захищає життя і безпеку працівників, зайнятих у вугільній галузі. Комплекс діючих законів зобов'язує роботодавців забезпечити безпеку виробничих процесів при видобутку вугілля. Тому вирішення проблеми підвищення рентабельності має супроводжуватися обов'язковим технологічним і організаційним забезпеченням безпечних умов.
Шахтна атмосфера стає небезпечною в локальних зонах підземного простору там, де виділяється багато рудничного газу, а витрата чистого проточного повітря недостатній для розведення газу до безпечної концентрації. Вибухонебезпечна суміш, поширюючись в підземному просторі, створює «об'ємну газову бомбу», і при появі будь-якого джерела тепла займається і вибухає, руйнуючи ударною хвилею кілометри гірських виробок. Нейтралізувати вибухо- або пожежонебезпечність можна тільки інтенсивним провітрюванням небезпечних зон достатнім витратою повітря або штучним зменшенням (дегазацією) виділення газу в шахтну атмосферу. Але дегазіруемий газ не повинен потрапляти в шахтну атмосферу. Таким чином, першопричиною загоряння і вибухів шахтної атмосфери необхідно вважати природний фактор - несподіване збільшення концентрації небезпечного газу, а наслідком - поява ініціюють джерел тепла.
При виконанні очисних і підготовчих робіт рудничний газ буде виділятися в шахтну атмосферу завжди. Для забезпечення безпеки не має значення, яким способом буде підтримуватися безпечна концентрація. Однак основним принципом має бути попередження аварії. У зв'язку з цим, вибір способів забезпечення безпеки повинен мати пріоритет перед вибором технологічних параметрів та інтенсивності виїмки при освоєнні запасів метаноносності вугілля (рис. 1).
Мал. 1. Блок-схема послідовності вибору параметрів забезпечення безпеки і технології розробки метаноносності пластів вугілля
Що потрібно зробити, чим можна допомогти, що запропонувати і рекомендувати щодо попередження таких аварій, особливо катастроф або це рок, своєрідна розплата за порушення цілісності надр, всілякі порушення правил дорожнього руху водіями як на автомобільному транспорті?
З минулого і сучасного узагальненого трагічного досвіду встановлено, що вибухи метану і вугільного пилу з усіх аварій на шахтах є найбільш складними і небезпечними. В результаті часто виникають пожежі, обвалення, завали в гірських виробках, отруєння та інші не менш важкі наслідки. Іноді, навіть неможливо витягти постраждалих і відновити вироблення в межах ділянки, крила шахти для відновлення гірничих робіт.
У Росії, після припинення видобутку і ліквідації близько 180 найбільш небезпечних і складних шахт, частота вибухів метану з катастрофічними наслідками за останні 10-11 років збільшилася в порівнянні з будь-яким десятиліттям робіт шахт колишнього Мінвуглепрому СРСР. Причому, на перший погляд, особливих причин для цього немає.
З точки зору виконання наукових розробок відставання від інших країн немає, по механізації виїмки вугілля - теж, реструктуризація здійснюється досить високими темпами. Відкритий спосіб видобутку вугілля став основним. Системам, способам розробки пластів вугілля, провітрювання шахт, здійсненню заходів щодо ТБ присвячені сотні, якщо не тисячі науково-дослідних робіт, книг, статей та інших публікацій, в тому числі фундаментальних.
Отже, є якісь інші причини, чинники, тенденції, які не враховуються в профілактичній роботі при здійсненні видобутку вугілля підземним способом.
Іноді фахівці жартують, "якщо є метан - іскра завжди знайдеться". Але так тільки здається, насправді все складніше, причин і факторів, що впливають на скупчення - загазування і вибухи метану кілька десятків (головні, супутні, непрямі, інші). Розглянемо основні причини і тенденції.
Особливість метану і його небезпека