Горноспасательное дело в России

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЛЕКЦИЯ

Горноспасательное дело в России

Горноспасательное дело

1. Общие сведения об авариях в шахтах

Авария -- неуправляемое событие, нарушающее нормальный ход технологического процесса, создающее угрозу жизни и здоровью персонала и вызывающее материальные потери.

В шахтах возможны аварии техногенного и природного происхождения.

Техногенные аварии обычно возникают вследствие нарушения технологического режима (нарушение параметров ведения горных работ, применение несоответствующего оборудования, несоблюдение графика ремонтных работ и т.п.).

Их устраняют обычными методами, используемыми при соответствующих ремонтных работах и в большинстве своем не требующими применения специального оборудования и вмешательства горноспасательных частей. Исключение составляют случаи, связанные со спасением людей в условиях непригодной для дыхания атмосферы и при завалах.

В возникновении и развитии природных аварий преобладающее значение имеют природные явления.

Среди них доминируют явления, быстро развивающиеся во времени (динамические), - взрывы, обрушения, внезапные выбросы горных пород и газа и др. К этой же группе относят пожары от самовозгорания горной массы и с некоторой условностью -- пожары от внешних причин.

В последнем случае (при пожаре от внешних источников) причина, приводящая к возгоранию, обычно технологического характера (искра, трение и др.). Однако дальнейшее развитие такого пожара подчиняется тем же законам, что и пожара от самовозгорания.

Рассмотрим природные аварии, являющиеся наиболее тяжелыми. Предупредить эти аварии значительно труднее, чем аварии технологические, в большинстве своем связанные с нарушением организации работ. Для спасения застигнутых такими авариями людей и ликвидации их последствий требуется применение специальных методов, специального оборудования и специально обученного персонала военизированных горноспасательных частей.

2. Шахтные пожары

2.1 Общие сведения о шахтных пожарах

Пожары в горных выработках называют шахтными. К ним относят и пожары на поверхностных объектах, когда огонь и газы могут попасть в шахту.

Более половины всех аварий на угольных шахтах и рудниках приходится на шахтные пожары. Они сопровождаются большими экономическими потерями. Затраты на ликвидацию шахтных пожаров составляют 80 - 95 % затрат на ликвидацию всех аварий на горных предприятиях. Смертельный травматизм от шахтных пожаров составляет около 0,6 % всего травматизма на угольных шахтах и 0,2 - 0,4 % на рудниках. Кроме того, на угольных шахтах 3 % взрывов пылегазовоздушных смесей происходят от пожаров. Если отнести травматизм от этих взрывов на пожары, то удельный вес их в общем травматизме повысится до 0,8-0,9 %.

По происхождению пожары в горных выработках (подземные пожары) делят на экзогенные, возникшие от внешнего теплового источника (например, открытого огня, короткого замыкания, трения, взрывных работ), и эндогенные, возникшие от самонагревания и самовозгорания угля и сульфидных руд в отработанных частях угольных пластов или рудной залежи. На угольных месторождениях возможны самовозгорания в разрушенных целиках при фильтрации через них воздуха.

2.2 Причины и механизм возникновения шахтных пожаров

Пожары в поверхностных комплексах. Причины возникновения пожаров в поверхностных комплексах весьма разнообразны, и это затрудняет их профилактику. К наиболее часто повторяющимся причинам возникновения пожаров относятся неправильное ведение огневых и сварочных работ, нарушение правил эксплуатации отопительных печей и устройств (включая электрические), электрических сетей и электрооборудования, самовозгорание угля и руд, разряды статического (в том числе атмосферного) электричества, взрывы пылегазовоздушных смесей и паров (в том числе компрессорных), искрообразование и перегрев при трении, особенно при работе ленточных конвейеров, подшипников, редукторов и канатов.

Пожары в горных выработках. Причинами экзогенных пожаров чаще всего являются:

неисправные электрооборудование и кабельные сети;

взрывные работы, последствия выгорания ВВ из-за неправильного заряжания скважин и шпуров, использования нестандартных ВВ и применения накладных зарядов;

сварочные работы при нарушении правил их ведения;

трение канатов о дерево (шпалы, крепь и т.д.) и полезное ископаемое, конвейерной ленты о невращающиеся роликоопоры и пробуксовывающие барабаны, трение в неисправных и несмазанных подшипниках и редукторах;

загорание метана в очаге самовозгорания, возникшего в глубине выработанного пространства, и передача пламени в горную выработку;

трение зубков рабочих выемочных органов проходческих и добывающих машин об уголь, породу и особенно о твердые включения, чаще всего являющиеся сульфидами (прослоями колчедана).

Наибольшее число экзогенных пожаров в угольных шахтах возникает от токов короткого замыкания в кабелях (50 - 60 %) и неисправности электрооборудования (18-20 %).

При производстве взрывных работ по углю и серной руде даже при соблюдении паспортных параметров возможны загорания метана, пыли, мелких кусочков угля и серы под действием теплового импульса взрыва, особенно при прорыве в призабойное пространство раскаленных газов и горящего ВВ по трещинам естественного происхождения в массиве или возникших при ведении горных работ. Широкое применение ленточных конвейеров на шахтах повлекло за собой увеличение числа подземных пожаров от трения ленты о невращающиеся роликоопоры, пробуксовывающие барабаны и элементы конструкций и крепи. Опасность этих пожаров велика в связи с "растаскиванием" его при движении ленты со скоростью 1,8 -- 3,2 м/с и более. В последние годы обычная лента заменяется на трудновоспламеняющуюся.

Газоэлектросварочные работы обычно выполняют на свежей струе в выработках, по которым подают воздух, что способствует быстрому развитию пожара.

В заключение следует отметить, что ряд крупных пожаров, на ликвидацию которых затрачивают значительные силы и средства, независимо от перечисленных первопричин развивается прежде всего из-за отсутствия в местах их возникновения средств пожаротушения, а также вследствие неподготовленности персонала шахт.

Причинами эндогенных пожаров являются:

*наличие материала, способного окисляться (скопление раздробленного угля, руды и угольного сланца);

*приток кислорода к окисляющейся поверхности частиц скопления;

*затрудненный отток тепла из очага самонагревания;

*сохранение в течение определенного времени указанных ранее трех условий для прохождения низко- и среднетемпературного окисления материала и перехода процесса в фазу возгорания.

Окисляющийся материал на отработанных площадях - это потери угля, сланца и руды, которые складываются главным образом из полезного ископаемого в охранных, барьерных, аварийных и других целиках, не вынимаемых вследствие некондиционности пачек, из-за рассеивания по площади и технологических потерь.

К потерям возгорающихся углей, сланцев и руд добавляются сопутствующие материалы, например древесина. Она не самонагревается, но раньше других материалов загорается в очаге самонагревания угля, находящемся в выработанном пространстве. Практика показала, что имеет значение не только величина потерь, но и то, как эти потери расположены в скоплениях. Наиболее опасны сосредоточенные по мощности потери полезного ископаемого, имеющие доступ воздуха.

Существенную пожароопасность представляют целики, оставляемые вынужденно в зонах тектонических нарушений и при авариях во время ведения горных работ.

Наиболее пожароопасны межэтажные целики, так как они являются концентрированными скоплениями, через которые в течение длительного времени просачивается воздух вследствие межэтажной депрессии. Возможны условия, при которых даже сравнительно небольшие скопления самовозгорающихся руд или угля становятся весьма пожароопасными. Такими условиями являются наличие скоплений мелкораздробленных руд или угля в рудоспусках и углеспускных печах, достаточного притока воздуха к скоплению и большой окисляющейся поверхности.

Механизм самовозгорания. Основное условие самовозгорания - способность материала к окислению. Механизм самовозгорания угля и руд имеет сходные черты и некоторые особенности.

При соприкосновении кислорода воздуха с углем при низких температурах (до 50 - 100 °С) кислород активно сорбируется (поглощается) поверхностью угля. В сорбции участвует не только внешняя поверхность куска угля, но также внутренние поверхности пор и трещин, в которые имеется доступ. При сорбции 1 мл кислорода на поверхности угля выделяется 280,73 кДж на 1 моль кислорода. Склонность углей к самовозгоранию различна. Основная закономерность состоит в том, что с увеличением степени метаморфизма углей их склонность к самовозгоранию уменьшается, что связано с уплотнением молекулярной структуры и снижением их химической активности. Исключение составляет Горловская антиклиналь в Донбассе. Для месторождений СНГ неизвестны случаи самовозгорания антрацитов. Однако в пределах одной степени метаморфизма угли сильно отличаются по химической активности. В одном разрезе пласта отдельные прослои также могут сильно отличаться по склонности к самовозгоранию. Причем в одном пласте активнее матовые прослои, в другом - блестящие. Есть основание считать, что решающую роль здесь играет способность пропускать кислород, т.е. петрографическая структура угля. Например, фюзинит хорошо проницаем, и на контакте с ним нагревается витринит. По простиранию пластов активность угля имеет повышенное значение в зонах тектонических нарушений, особенно при разгрузке от горного давления. По падению пластов наибольшую активность часто наблюдают на глубине 50 -- 100 м. На меньшей глубине она ниже вследствие выветривания, а на большей -- уголь переходит в состояние малой активности. При длительном воздействии кислорода воздуха активность может возрасти. Отмечено повышение склонности к самовозгоранию углей с низкой метаноносностью и повышенной хрупкостью.

В действующих гидрошахтах, где гидроподъем угля осуществляют углесосами и шахтный приток поступает в приемный пульповодосборник, дополнительные водоотливные установки могут отсутствовать. Кроме приемного, необходимо устанавливать аварийные пульповодосборники вместимостью, рассчитанной на восьмичасовой нормальный приток шахтных вод и максимальное количество технической воды и пульпы, которые могут содержаться во всех пульповодопроводах шахты.

3. Внезапные выбросы горных пород и газа. горные удары

3.1 Общие сведения

К опасным и сложным природно-технологическим явлениям в шахтах относят внезапные выбросы горных пород и газа. Это газодинамическое явление, в котором участвуют упругие силы предельно-напряженных горных пород, сжатого воздуха и силы тяжести.

Выброс породы и газа - явление скачкообразного перехода упругой энергии предельно-напряженного массива и сжатого воздуха вокруг горной выработки, а также веса горных пород, в работу сдвижения, разрушения горных пород, десорбции, фильтрации и расширения газа, в энергию движения горных пород и газа вследствие нарушения неустойчивого равновесия продуктивной толщи (пласта) внешними силами (удар инструментом, бурение, нагнетание воды, взрыв и т.д.) или внутренними (сдвижение, колебание, силы упругости горных пород), обусловленными геологической историей месторождения и ведением горных работ.

Выбросу предшествуют предупредительные явления: удары; треск различной силы и частоты в массиве; отскакивание кусочков породы (угля), шелушение забоя; усиление давления на крепь, прогиб пород кровли; изменение скорости газовыделения, особенно из буримых шпуров и скважин.

Перед выбросом угля и газа характерны проявления пылевого облака, выдавливание угля из забоя, зажатие бурового инструмента, выбрасывание штыба в буримую скважину. Перед выбросом соли характерны замещение или выклинивание продуктивных слоев.

Развитие выброса происходит внешне в форме лавинообразного смещения, дробления горных пород (угля, соли, песчаника, руд) и выноса раздробленной массы выделяющимся газом (CH2, CO2, N2, H2) в атмосферу горных выработок. Это явление сопровождается сильными звуковыми колебаниями.

Происшедший выброс характеризуется отбросом пород за пределы угла естественного откоса, тонким измельчением горной массы и измельчением угля до тончайшей пыли, повышенным газовыделением, снижением температуры образованием характерной полости, а для пород - увеличением площади поперечного сечения выработки, превышающим паспортные размеры.

К газодинамическим явлениям относят собственные выбросы угля, соли, пород, руды, обрушения пород с усиленным газовыделением, прорывы газа, выбросы газа с выносом угольной мелочи и горные удары с выделением газа.

Первый выброс угля и газа зарегистрирован в 1834 г. во Франции на шахте "Исаак" бассейна Лауры. В России выброс угля и газа впервые был зарегистрирован в Донбассе 9 сентября 1906 г. на шахте "Новая Смолянка" при вскрытии квершлагом пласта Смоляниновского на глубине 711 м.

В настоящее время в СНГ разрабатывают более 650 выбросоопасных и угрожаемых по выбросам шахтопластов. Из года в год увеличивается удельный вес сверхкатегорных по газообильности шахт и шахт, разрабатывающих пласты, опасные по внезапным выбросам угля и газа.

Выбросы происходят в Донецком, Кузнецком, Карагандинском бассейнах, на Воркутинском, Егоршинском месторождениях, месторождениях Дальнего Востока.

Выбросы угля и газа в Европе имеют место на угольных месторождениях Франции и Бельгии, где наиболее выбросоопасные шахты закрыты; меньшее распространение выбросы имеют на месторождениях Болгарии, Чехии, Словакии (по 100 - 120 выбросов в год). Эти опасные явления возникают также в шахтах Великобритании, Канады, Японии, КНР и Австралии. Выбросы в калийных рудниках происходят начиная с 1895 г. Выбросы соли, породы и газа наблюдают на Верхнекамском и Старобинском калийных месторождениях. Выбросы пород, вмещающих угольные пласты, в Донецком бассейне происходят с 1955 г. В угольной промышленности удельный вес выбросов угля и газа при травмировании со смертельным исходом составляет примерно 3 %.

Кроме собственно выбросов различают выдавливание угля (соли) и обрушения (высыпания) с повышенным газовыделением, а также выбросы при производстве взрывных работ.

При выдавливании образуется полость глубиной менее ее ширины, горная масса смещена незначительно, подкровельное пространство полости заполнено тонкой пылью, повышено газовыделение.

Обрушение (высыпание) -- разрушение нависающего массива из-за несвоевременного или некачественного крепления; ось полости ориентирована по восстанию пласта.

Выбросы угля при производстве взрывов отличий не имеют, они связаны с организационными причинами, персонал заранее удаляют на безопасное расстояние. Выбросы пород и соли при производстве взрывных работ характеризуются разрушением массива за пределом действия ВВ, отбросом пород и выделением газа.

Склонные к выбросам шахтопласты разделяют на выбросо-опасные и угрожаемые. Иногда выделяют особо выбросоопасные шахтопласты или участки пласта. К выбросоопасным относят шахтопласты в пределах шахтного поля ниже вентиляционного штрека того горизонта, где произошел выброс, а к угрожаемым -- шахтопласты, где наблюдали выдавливания или обрушения, а также где была предсказана опасная зона.

В склонных к выбросам пластах по данным текущего прогноза в действующих забоях выделяют опасные и неопасные участки.

3.2 Обеспечение безопасности рабочих при выбросах пород и газа

Для повышения безопасности рабочих применяют следующие средства индивидуальной и групповой защиты: шахтные изолирующие самоспасатели, индивидуальные и групповые отводы сжатого воздуха, передвижные спасательные пункты и переносные спасательные аппараты (ПСА). Все рабочие и должностные лица в шахтах, опасных по выбросам, обеспечиваются изолирующими самоспасателями сроком защитного действия 45 - 50 мин и малогабаритными изолирующими самоспасателями со сроком действия 15 -- 20 мин.

Для снабжения воздухом горнорабочих от шахтной пневматической сети трубопровод оборудуют устройством аварийного обеспечения. Оно представляет собой быстроразъемное соединение пневмоинструмента с резиновым отводом от магистрали сжатого воздуха.

На вентиляционных откаточных штреках устраивают групповые отводы сжатого воздуха, которые подключают к магистральному воздухопроводу.

Для переключения рабочих из самоспасателей особенно малогабаритных, включения их в новые самоспасатели, обеспечения дыхания рабочих и связи с диспетчером на расстоянии не более 50 м от очистных забоев устраивают передвижные самоспасательные пункты, в которых снабжение воздухом осуществляется от баллона сжатого воздуха либо от магистральной шахтной сети.

На незащищенных выбросоопасных крутых пластах места пребывания машинистов и помощников машинистов комбайнов и щитовых агрегатов оснащают переносными спасательными аппаратами типа ПСА.

3.3 Горные удары

Горный удар -- явление скачкообразного перехода упругой энергии предельно напряженного массива вокруг горных выработок и веса вышележащих пород в работу сдвижения и разрушения горных пород вследствие нарушения неустойчивого равновесия продуктивной толщи (пласта) внешней или (и) внутренней силами, обусловленными ведением горных работ.

При горном ударе происходит скачкообразное перераспределение напряжений в массиве горных пород. Внешнее проявление горного удара - разрушение и отброс (выдавливание) пород (угля, соли, руды), разрушение крепи, смещение оборудования, машин, резкий звук, образование пыли, воздушной волны, усиление газовыделения в газовых шахтах. В наклонных выработках удар может сопровождаться обрушением и высыпанием пород.

По форме и силе проявления горные удары подразделяют несобственно горные удары, микроудары, толчки и стреляния. М икроудары сопровождаются звуком, сотрясением горного массива и образованием пыли без нанесения серьезного ущерба.

Толчок проявляется в виде сотрясения пород, разлома и выдавливания части массива без разрушения на куски.

Стреляние проявляется в виде отскакивания от массива кусков, чешуек породы (угля) и сопровождается звуковым щелчком.

Собственно горные удары происходят в целиках перед лавой, в том числе в краевой части целика (перед лавой), в выработках за фронтом горных работ с разрушением пород кровли или выдавливанием пород почвы. По степени опасности угольные пласты относят к опасным и угрожаемым по горным ударам.

Горные удары могут проявляться на большой площади и обладают значительной разрушительной силой. Например, при горном ударе на угольной шахте "Фритц Хейнрих" в 1942 г. было травмировано 45 человек.

В бывшем СССР первые горные удары проявились в Кизеловском угольном бассейне. Позднее они стали возникать на шахтах Шурабского и Кизилкийского месторождений, в Кузнецком, Донецком бассейнах, на Сучанском, Воркутинском, Ткибульском, Баренцбургском, Липовецком месторождениях, на месторождениях острова Сахалин и др.

3.4 Природа и механизм горных ударов

Земная кора, включая продуктивные толщи (залежи), находится в сложнонапряженном состоянии. При внедрении в массив горных выработок, особенно очистных, происходит перераспределение напряжений и образуется область предельно напряженного состояния. Она характеризуется наличием низких напряжений на кромке пласта и зоны максимальных напряжений на некотором расстоянии от кромки в глубь массива, в результате чего перераспределяются естественные напряжения, что в свою очередь вызывает разрушение массива, выдавливание пласта (пород) в сторону его обнажения. Особенно сложными являются деформации в уступах, где происходит наложение напряжений. Характер этого процесса зависит от соотношения скорости прилагаемых дополнительных нагрузок и скорости передачи их в глубь массива за счет пластических деформаций. Угольные, соляные пласты и рудные тела имеют сложное строение, разбиты многочисленными поверхностями ослабления в виде трещин плоскостей сдвижения, напластования, отдельные пачки пластов обладают разными прочностными характеристиками, поэтому условия деформирования их различны. Наряду с деформациями пласта и залежи в целом происходит деформирование отдельных пачек, что вызывает дополнительные напряжения, которые могут распределяться крайне неравномерно.

Характер деформирования призабойной зоны пласта в сложнонапряженном состоянии зависит от соотношения скоростей нарастания напряжений в призабойной зоне пласта vн и релаксации напряжений для данных горно-геологических условий vр. При vн > vр возможно хрупкопластическое разрушение, в том числе и в виде горного удара.

Деформирование пласта происходит ступенчато за счет влияния сил, препятствующих деформации, - внутримассивного сцепления, трения на контактах пласта и боковых пород и между отдельными пачками, а также защемления пласта боковыми породами. Когда активные силы превышают силы, препятствующие деформированию, происходит перемещение массива до установления нового неустойчивого равновесия. Ступенчатый характер деформирования усугубляется также сложностью структуры пласта и сдвижениями боковых пород вследствие образования трещин среза при изгибе крепких пород (например, песчаников).

В результате очередного преодоления сил трения и защемления пласта происходит очередное ступенчатое деформирование области А. Это выдавливание приводит к резкому или мгновенному снижению бокового отпора в части или во всей области Б, в результате чего создаются условия для ее хрупкого разрушения с переходом потенциальной энергии упругого сжатия, запасенной пластом и боковыми породами, в работу образования новых поверхностей и кинетическую энергию, способствующую дальнейшему выдавливанию области А. При достижении выдавливающими силами определенного значения область А будет перемещаться непрерывно и процесс разрушения в области Б перерастет в горный удар.

3.5 Прогноз удароопасности

пожар безопасность горноспасательный дело

Обнаружение участков, опасных по горным ударам, дает возможность своевременно приводить их в неудароопасное состояние. По степени удароопасности угольные пласты разделяют на угрожаемые и опасные. Угрожаемые пласты с определенной глубины переводят в опасные. Отдельные участки удароопасных пластов разделяют на четыре категории. Участки I категории характеризуются наличием повышенной удароопасности, IV категории являются неудароопасными. Участки II и III категории занимают промежуточное положение.

В настоящее время применяют следующие способы прогноза горных ударов. Определение категории удароопасности по выходу буровой мелочи заключается в сборе буровой мелочи с каждого метра скважины при ее бурении в плоскости пласта. Замеры выхода буровой мелочи осуществляют в массовом (кг/м) или объемном (л/м) измерении. Если хотя бы одна точка кривой выхода буровой мелочи попадает в область I или II категории удароопасности, то весь участок считают удароопасным.

Определение категории удароопасности по крупности буровой мелочи заключается в рассеивании проб буровой мелочи с каждого метра скважины при ее бурении и определении процентного содержания класса крупности более 2-3 мм. По графику изменения процентного содержания крупности буровой мелочи по длине скважины определяют удароопасность пласта.

Определение удароопасности по сейсмоакустической активности выполняют путем замера максимальной амплитуды импульсов при бурении скважин.

Определение категории удароопасности по изменению естественной влажности осуществляют посредством отбора проб штыба при бурении скважин и лабораторного определения средней влажности. По влажности и расстоянию от обнажения пласта до участка скважины с минимальной влажностью определяют категорию удароопасности.

Скважины бурят по самой прочной пачке в местах, наиболее подверженных горным ударам (бока выработок, ниши, уступы, лавы, целики и т.д.).

Оценку удароопасности по прочностным свойствам производят путем вдавливания пуансона в обнаженную поверхность или с помощью прочностномера. Зная предел прочности угольного пласта на одноосное сжатие, эмпирически оценивают глубину Н (м) возможного возникновения горных ударов:

Н = 620 + 0,8п.о./(kpg),

где п.о.- предел поверхностной прочности обнажения угольного пласта при одноосном сжатии, Па; к -- вероятностный коэффициент концентрации напряжений (в несложных горнотехнических условиях к -- 1,5 - 2, в сложных к =3 - 4); р - плотность пород покрывающей толщи, кг/м3; g -- ускорение свободного падения, м/с2.

Применяют также другие способы оценки удароопасности, например, по изменению электропроводности.

Удароопасность определяют не реже одного раза в три года при неизменной горнотехнической обстановке и периодически при ее изменении.

4. Подготовка шахты к ликвидации аварий

4.1 Общие требования противоаварийной защиты шахты

Шахта является предприятием высокой опасности. Поэтому в ней должна быть осуществлена постоянная готовность к ликвидации возможных аварий прежде всего в начальной их стадии и спасению застигнутых аварией людей. Для этого на каждой шахте существует система противоаварийной защиты, которая должна обеспечить предотвращение возможных аварий, своевременную информацию о появлении признаков аварии и включение всех средств ее локализации и ликвидации.

Система противоаварийной защиты состоит из общих мероприятий противоаварийного назначения, учета требований противоаварийной защиты в структуре управления шахтой и ведения специальной документации.

К общим мероприятиям прежде всего относят обеспечение возможности выхода людей из аварийной шахты. Для этого в каждой шахте необходимо иметь не менее двух выходов на поверхность, (а также обеспечить возможно более быстрый выход людей с аварийных участков в безопасные места шахты. Решающее значение здесь имеет схема расположения горных выработок, схема вентиляции и наличие механизированной перевозки людей. В любом случае время выхода из наиболее удаленных выработок не должно быть более одного часа (время защитного действия самоспасателя). В тех случаях, когда такая продолжительность выхода не может быть обеспечена, на пути следования нужно устроить пункты переключения самоспасателей (не более одного на пути следования) с запасными самоспасателями в необходимом количестве или установить групповые средства самоспасения. Далее, каждая шахта должна быть оборудована системой оповещения людей об аварии, так как своевременное оповещение является важнейшим условием опасения людей во время аварии. Вообще средствам связи в системе противоаварийной защиты придают важное значение. Особое внимание обращают на надежную связь шахты с подразделениями ВГСЧ, которая должна быть выполнена в виде прямой телефонной и радиосвязи.

Шахты необходимо оборудовать средствами поиска застигнутых аварией в шахте людей.

Этот процесс особенно осложняется в случаях, когда люди оказываются отрезанными от основных выработок шахты обрушившимися горными породами, очагом пожара, прорвавшейся водой. Наличие связи облегчает поиск и спасение людей.

Кроме обычных средств связи при этом можно использовать подачу сигналов по металлическим проводникам (рельсы, трубы и т.п.), акустическую проводимость горных пород и др.

Поиск застигнутых аварией людей облегчается, если на шахте имеется хорошо поставленный учет спустившихся в шахту и выехавших из нее работников (см. гл. 1), который позволяет быстро установить число находящихся в шахте людей по отдельным участкам работ.

Все спускающиеся в шахту лица должны иметь индивидуальные аккумуляторные светильники и изолирующие самоспасатели. Число самоспасателей на шахте должно быть на 10 % больше списочного состава работников, занятых на подземных работах.

В шахтах периодически нужно проводить контрольные выводы групп рабочих и инженерно-технических работников, включенных в самоспасатели, по маршрутам, прохождение которых требует более 90 % времени защитного действия самоспасателя. Тем самым уточняют маршруты, по которым возможен выход людей в самоспасателях без их замены.

Наконец, все шахты должны обслуживаться военизированными горноспасательными частями (ВГСЧ). Это обеспечивает профессиональную организацию работ по спасению людей и ликвидации аварий. Все действия работников шахты в этом направлении являются первичными. Отсюда становится понятной отмеченная ранее необходимость надежной связи шахт с облуживающими их ВГСЧ.

4.2 План ликвидации аварий

План ликвидации аварий (ПЛА) - документ, который предусматривает мероприятия, осуществляемые немедленно при обнаружении аварии, по спасению людей, застигнутых аварией в шахте, а также определяющий действия инженерно-технических работников, рабочих, членов ВГС и ВГСЧ при возникновении аварии.

ПЛА составляют для каждой эксплуатируемой, реконструируемой и строящейся шахты.

Необходимость составления ПЛА определяется особой важностью четких согласованных действий всех работников шахты и ВГСЧ в начальный период развития аварии, когда время для принятия решений крайне ограничено, когда возможно проявление растерянности и паники, отсутствие на месте руководителей шахты и т.п. ПЛА, подготавливаемый заблаговременно на основе всестороннего анализа возможных аварийных ситуаций с учетом современных методов и средств борьбы с авариями, инженерного опыта и особенностей шахты, позволяет избежать ошибок при спасении людей и ликвидации аварий.

ПЛА разрабатывают главный инженер шахты и командир обслуживающего шахту военизированного горноспасательного взвода (ВГСВ) на каждые 6 месяцев. Он согласовывается с командиром военизированного горноспасательного отряда (ВГСО) и утверждается руководителем (главным инженером) вышестоящей организации (АО, концерна и т.п.), главным инженером комбината, треста, рудоуправления за 15 дней до ввода плана в действие. ПЛА изучают лица инженерно-технического надзора до его ввода в действие. Рабочие знакомятся с той частью плана, которая относится к их местам работы, с расположением запасных выходов и правилами поведения при аварии. Ответственность за правильное составление ПЛА несут главный инженер шахты и командир ВГСВ.

Регулярный (через 6 месяцев) пересмотр ПЛА диктуется изменением условий работы в шахте. Изменения и дополнения в ПЛА вносят в течение суток, если введен новый или ликвидирован отработанный участок, изменены схемы вентиляции или пути вывода людей.

ПЛА находится у горного диспетчера (дежурного по шахте) и в обслуживающем шахту ВГСВ.

Ответственным руководителем работ по ликвидации аварии является главный инженер шахты, а до его прибытия - горный диспетчер (ответственный дежурный по шахте). Руководителем горноспасательных работ является командир взвода, обслуживающего шахту, или в случае необходимости командир отряда, если он прибыл на шахту.

ПЛА составляют для всех видов и всех возможных мест аварий в шахте. Для удобства каждому месту аварии присваивают номер (позиция)1, который наносят на схему вентиляции шахты, начиная с поверхности по движению свежей струи (надшахтное здание, ствол, околоствольный двор и т.д.).

ПЛА состоит из оперативной части, правил поведения работников шахты при авариях, списка должностных лиц и учреждений, которые должны быть немедленно извещены об аварии.

4.3 Оперативная часть ПЛА

Оперативная часть ПЛА включает в себя мероприятия по спасению людей и ликвидации аварий, описания маршрутов движения и задания отделениям ВГСЧ для каждой позиции аварии. При этом в одну позицию можно объединять несколько выработок, если пути и мероприятия по безопасному выводу людей из них одинаковы, а также возможные случаи пожара и взрыва, если режим вентиляции аварийного участка, пути и мероприятия по выводу людей с места аварий также одинаковы.

К оперативной части плана прилагают схему вентиляции шахты и схему горных выработок с указанием мест расположения всех противопожарных средств и установки телефонов, средств спасения работающих при авариях.

При составлении ПЛА должны быть тщательно продуманы пути выхода людей. Во избежание недоразумений пути выхода людей необходимо указывать для каждого места работы и каждого случая аварии. Например, в приведенной далее форме ПЛА пути выхода указаны отдельно для работающих в лаве, на вентиляционном штреке, в ходке и для работающих в местах, расположенных до очага аварии (на откаточном горизонте участка).

Следует иметь в виду, что при взрывах газа или угольной пыли, в случае реверсирования главных вентиляторов, а также при пожарах в шахтах, имеющих только два выхода на земную поверхность, должен быть предусмотрен вывод из шахты всех людей. При взрывах газа и пыли возможны разрушения вентиляционных сооружений, выход из строя вентиляторов и как следствие серьезные нарушения вентиляции в целом. При реверсировании вентиляции существенно осложняется аэрологическая обстановка в шахте: уменьшается поступление воздуха в выработки, в выработках, ранее омывавшихся свежей струей, может появиться метан, возможны образование опасных скоплений метана, вынос воздуха с низким содержанием кислорода и др. Эти изменения распространяются на выработки, где находится основное число трудящихся (очистные и проходческие забои, откаточные горизонты), которые таким образом оказываются в опасной ситуации. Поэтому целесообразен их вывод из шахты. При пожарах в шахтах, имеющих только два выхода на поверхность, один из них всегда оказывается загазированным пожарными газами и не может нормально эксплуатироваться. Таким образом, на шахте остается фактически один выход, что противоречит требованиям Правил безопасности. Пребывание людей в шахте в таких условиях связано с повышенной опасностью, поэтому в данной ситуации людей также необходимо вывести на поверхность.

Однако при пожарах в шахте, имеющей более двух выходов на поверхность, и сохранении нормального режима вентиляции вывод людей на поверхность не обязателен. В этом случае вывод людей предусматривается только из выработок, где могут появиться продукты горения, а также из выработок, имеющих только один выход.

При выходе людей с загазированных участков необходим расчет времени выхода для решения проблемы устройства пунктов замены самоспасателей и для организации спасательных работ ВГСЧ.

При спасении людей очень важное, а в ряде случаев решающее значение имеет правильный выбор вентиляционных режимов при авариях.

Оперативную часть ПЛА составляют в виде таблицы, в которой указывают позицию аварии, мероприятия по спасению людей и ликвидации аварии, ответственных лиц и исполнителей.

Под позицией аварии понимают место аварии в шахте с указанием вида аварии (например, откаточный штрек такой-то лавы - пожар).

5. Горноспасательная служба в горной промышленности

5.1 Общие сведения

Горноспасательным делом называют область горного дела, включающую в себя научные основы, технику и организацию спасения людей, застигнутых аварией в шахте, а также профилактику и ликвидацию подземных аварий, угрожающих жизни и здоровью людей или сохранности горнотехнических объектов. Из этого определения следует, что горноспасательное дело -научная дисциплина, один из разделов горной науки. Основная ее задача - изучение методов спасения людей, застигнутых аварией в шахте, а также борьбы с авариями в шахтах, т.е. их профилактики и ликвидации. Обычно это крупные аварии, например, подземные пожары, взрывы газа и пыли, внезапные выбросы угля и газа, обрушения, прорывы в выработки воды, глины, плывунов и заиловочной пульпы.

В горной промышленности горноспасательным делом занимается специальная служба - военизированные горноспасательные части (ВГСЧ). Все предприятия и организации, ведущие горные работы, обслуживаются горноспасательными частями.

На вооружении отечественных горноспасательных частей имеется все необходимое оборудование для спасения застигнутых аварией в шахте людей и быстрой ликвидации аварий. Горноспасательные части имеют свои научно-исследовательские организации, занимающиеся разработкой научных основ ведения горноспасательных работ и аппаратуры, а также предприятия, изготавливающие эту аппаратуру и оборудование.

Добровольческие группы горноспасателей в России были известны еще в XIX в. Они состояли из рабочих, основное время занятых на добыче полезного ископаемого в шахтах. Естественно, что эффективность горноспасательных работ, выполнявшихся такими группами, была невысока. Лишь в 1907 г. в России были созданы две первые регулярные горноспасательные станции -- в Донбассе (г. Макеевка) и на Анжеро-Судженских копях в Сибири. Постепенно сеть таких станции расширялась, и к 1917 г. их число в горнодобывающей промышленности достигло 40. Однако лишь ограниченное число горноспасательных станций, так называемых "центральных", обслуживавших значительные по размерам горнодобывающие районы, имело постоянный штат и транспортные средства. Остальные станции, групповые и шахтные, комплектовали в основном из рабочих, занятых на основной работе в шахте и уделявших горноспасательному делу свободное от работы время. Оснащение горноспасательных станций в России было импортным, что ставило их в зависимость от иностранных фирм. В настоящее время все горноспасательные формирования комплектуют на основе постоянных штатов, занятых только горноспасательным делом. Разрабатывают и выпускают отечественную горноспасательную аппаратуру и оборудование, которыми оснащены все подразделения ВГСЧ РФ. Служба ВГСЧ организована на военизированной основе с целью обеспечения постоянной боевой готовности горноспасательных частей.

Горноспасательные части РФ являются мощной организацией, способной эффективно, на высоком научно-техническом уровне решать любые возникающие перед ней задачи. Большой опыт и высокий уровень организации горноспасательных работ отечественных ВГСЧ снискали им широкую международную известность. Они неоднократно участвовали в ликвидации подземных аварий во многих странах мира.

Основная задача ВГСЧ -- осуществление экстренных и неотложных мер на предприятиях горной промышленности по спасению людей, тушению пожаров, ликвидации последствий взрывов, внезапных выбросов горных пород и газа, обрушений горных пород и по выполнению других работ, требующих применения средств защиты органов дыхания и специального снаряжения.

В соответствии с этим ВГСЧ осуществляют:

спасение людей, застигнутых авариями в шахтах, и ликвидацию этих аварий;

выполнение в шахтах технических работ, требующих применения респираторов;

проведение в шахтах профилактических работ по обеспечению готовности к спасению людей и ликвидации возможных аварий (участие в составлении плана ликвидации аварий, контроль состояния противопожарной защиты шахт, запасных выходов, средств спасения людей, горных выработок, а также состава шахтного воздуха, запыленности и осланцевания выработок, испытание подъемных канатов с целью предупреждения возникновения причин аварий);

ликвидацию аварий на поверхности шахт, если они угрожают людям, находящимся в шахтах, или горным выработкам;

тушение пожаров и ликвидацию других аварий на карьерах, сортировках, обогатительных и брикетных фабриках в условиях, требующих применения специальных газозащитных аппаратов (респираторов).

5.2 Структура военизированных горноспасательных частей

Структура ВГСЧ, организация их службы и боевой подготовки подчинены основной цели -- поддержанию постоянной боевой готовности горноспасательных частей.

Первичной оперативной единицей ВГСЧ, способной самостоятельно выполнять оперативные задания по спасению людей и ликвидации аварий, является отделение. Оно состоит из семи человек - пяти респираторщиков, командира отделения, водителя оперативного автобуса -- и оснащено минимально необходимым снаряжением -- респираторами, аппаратами искусственного дыхания, газоанализаторами, средствами пожаротушения, связи, а также оперативным транспортом -- автомашиной. Несколько отделений составляют военизированный горноспасательный взвод (ВГСВ). Он является первичным оперативным подразделением ВГСЧ. ВГСВ состоит из пяти отделений и более. Во главе взвода стоит командир и его помощник. При взводе имеются газоаналитическая лаборатория (ГАЛ) со штатом лаборантов и пробо-наборщиков, мастерская по ремонту горноспасательной аппаратуры и оборудования, помещения для чистки и снаряжения респираторов, гараж оперативных машин, комнаты для отдыха дежурной смены и занятий, комнаты дежурного по взводу, командира и его помощника, помещение для культурного отдыха и спорта и некоторые подсобные помещения. Кроме того, на территории взвода сооружается учебная шахта (комплекс горизонтальных, наклонных и вертикальных выработок) для занятий в условиях, приближенных к реальным условиям в шахте. Для размещения взвода сооружается комплекс перечисленных помещений и создается жилой фонд. Квартиры оперативного состава взвода размещают в непосредственной близости от его территории (не далее 200 м), они имеют телефонную и звонковую связь с помещением дежурного по взводу.

Взвод располагают в таком месте, чтобы все обслуживаемые им шахты находились от него в радиусе 15 -- 40 км (в зависимости от степени аварийности обслуживаемых шахт). Между ними и взводом должны быть хорошие подъездные пути для быстрой доставки на аварийные объекты личного состава и оборудования ВГСЧ.

Взводы бывают номерные, т.е. имеющие порядковые номера, и оперативные. Последние более крупные, чем номерные, имеют более мощное техническое оснащение и предназначены для оказания первоочередной помощи другим подразделениям. Если взвод не входит в состав отряда, он является отдельным военизированным горноспасательным взводом (ОВГСВ) и имеет права отряда. ОВГСВ создают для обслуживания небольшой группы удаленных предприятий.

Несколько горноспасательных взводов (обычно четыре -- восемь, но не менее трех), расположенных в одном районе, объединяют в военизированный горноспасательный отряд (ВГСО), способный самостоятельно выполнять все работы по спасению людей, ликвидации и профилактике аварий на шахтах. Он располагается на базе своего оперативного взвода. Руководит деятельностью отряда штаб во главе с командиром и заместителем командира отряда.

Горноспасательный отряд может иметь в своем составе реанимационно-противошоковую группу (РПГ), депрессионно-газовую службу (ДГС), выполняющую депрессионные и воздушно-газовые съемки шахт, станцию по техническому обслуживанию и ремонту шахтных средств пожаротушения (СТОР), канатно-испытательную станцию (КИС), ремонтно-механические мастерские (РММ) и некоторые другие вспомогательные службы.

Для обслуживания одного удаленного предприятия в составе отряда может быть организован военизированный горноспасательный пункт (ВГСП), состоящий из двух--трех отделений. ВГСП выполняет горноспасательные работы совместно со вспомогательной горноспасательной службой шахты.

ВГСО бассейна (административной области) объединяют в военизированные горноспасательные части области во главе со штабом ВГСЧ бассейна (области). Штабы ВГСЧ бассейнов подчиняются центральному штабу (управлению) ВГСЧ отрасли.

5.3 Организация горноспасательных работ

Под горноспасательными работами понимают действия, связанные с аварийными ситуациями в шахтах, которые требуют участия специально подготовленных лиц. Горноспасательные работы включают в себя в основном спасение застигнутых аварией в шахте людей, ликвидацию аварий и их последствий и соответствующие профилактические работы. Специально подготовленные для этих работ лица -- это работники ВГСЧ и вспомогательных горноспасательных служб шахт. Главные задачи ВГСЧ - спасение людей, застигнутых аварией в шахте, и ликвидация аварий и их последствии. Выполнение этих работ осуществляют оперативные подразделения ВГСЧ. Первичной оперативной единицей ВГСЧ, способной выполнять отдельное задание в общей системе горноспасательных работ на объекте, является отделение. Первичным оперативным подразделением ВГСЧ, который может вести весь комплекс горноспасательных работ, является горноспасательный взвод (ВГСВ). ВГСВ самостоятельно осуществляет спасение людей, застигнутых аварией в шахте, ведет работы по ликвидации аварий и их последствий. Военизированный горноспасательный отряд, объединяющий несколько взводов, может ликвидировать даже сложные аварии. Для этой цели он оснащен всей необходимой техникой.

Техническое оснащение подразделений ВГСЧ, позволяющее им выполнять все виды горноспасательных работ, включает в себя дыхательные аппараты (респираторы, самоспасатели, аппараты искусственного дыхания); оборудование и устройства для ликвидации последствий взрывов, внезапных выбросов угля, породы и газа, тушения подземных пожаров; средства связи и сигнализации; приборы для анализа газового состава шахтного воздуха; оборудование для ликвидации последствий обрушений; средства обеспечения безопасности горноспасательных работ (предотвращение взрывов при изоляции пожаров в газовых шахтах и др.); транспортные средства (оперативный транспорт, тягач и вездеходы и др.).

Для достижения максимального эффекта при ведении горноспасательных работ весьма важно быстро подключить к ним силы ВГСЧ. Для этого, в частности, все шахты, карьеры, обогатительные фабрики должны иметь прямую телефонную (радио или другую) связь с обслуживающими их подразделениями ВГСЧ. Эти подразделения должны быть связаны со всеми обслуживаемыми объектами хорошими подъездными дорогами, по которым можно было бы быстро доставить личный состав подразделений и необходимое оборудование. При авариях на отдаленных объектах или при необходимости сосредоточения на объекте сил ВГСЧ из разных областей используют также железнодорожный и воздушный транспорт в режиме первоочередного предоставления.

Организация горноспасательных работ имеет большое значение для быстрейшего оказания помощи застигнутым аварией в шахте людям и ликвидации аварии.

Особенно четко должны быть организованы горноспасательные работы в начальный период аварии, когда правильное решение, своевременно принятое и быстро выполненное, может спасти многих находящихся в шахте людей и свести к минимуму ущерб от аварии. В этот период ответственный руководитель работ по ликвидации аварии должен проверить, вызвана ли ВГСЧ, дать указания о выводе людей из опасных участков шахты, организовать сбор бойцов вспомогательной горноспасательной службы шахты и дать распоряжения о мероприятиях по ликвидации аварии. Он же выявляет число людей, находящихся в шахте. Спуск в шахту допускается только с разрешения ответственного руководителя работ.

Руководство горноспасательными работами осуществляют из командного пункта, устраиваемого обычно в кабинете главного инженера шахты. На командном пункте разрешено находиться только лицам, привлекаемым к ликвидации аварии. Командный пункт должен иметь связь с местами ведения горноспасательных работ и специальными службами ВГСЧ.

Руководитель горноспасательных работ должен находиться на командном пункте. Если он отсутствует (спуск в шахту, отдых), на командном пункте остается его заместитель.

Горноспасательные работы состоят из разведки аварии, вывода застигнутых аварией людей, оказания им первой помощи, организации службы тыла и действий по ликвидации аварии. Служба тыла включает в себя подземную и наземную базы, связь, медицинское обеспечение и газоаналитическую лабораторию. При спуске в шахту личному составу ВГСЧ необходимо всегда иметь с собой респираторы независимо от состава шахтной атмосферы и вида выполняемых работ (аварийные или другие технические работы).

Во всех случаях для ускорения спасения людей и ликвидации аварии следует максимально использовать рабочих и специалистов шахты для работ на свежей струе

Вопросы для самопроверки

Какова структура военизированных горноспасательных частей?

Что такое наземная база ВГСЧ?

Что такое подземная база ВГСЧ?

Медицинское обеспечение ВГСЧ при ликвидации аварий.

Основные задачи ВГСЧ.

Требования к шахтным подъёмным машинам.

Бытовое обеспечение личного состава ВГСЧ при ликвидацией аварий.

Что такое авария на промышленном объекте?

Дать определение понятию горноспасательное обслуживание.

Дать определение понятию горноспасательные работы.

Список рекомендуемой литературы

Ушаков К.З., Каледина Н.П., Кирин Б.Ф. и др. Под общ. ред. Ушакова К.З. Безопасность ведения горных работ и горноспасательное дело: Учебник для ВУЗов - 2-е изд., МГГУ, 2002 - 487 с.

Бабокин И.А. Система безопасности труда на горных предприятиях: Учебник. М.: Недра. 1984 -320 с.

Бабокин И.А. Управление безопасностью труда на горном предприятии. М.: Недра. 1989 -379 с.

Денисенко Г.Ф. Охрана труда - М: Высшая школа. 1985 - 319 с.

Устав по организации и ведению горноспасательных работ в шахтах. - Минтопэнерго РФ. 1996.

Размещено на Allbest.ru

...