Автор(-ы):
Плохих Дмитрий Андреевич
Секция
Пожарная тактика
Ключевые слова
Аннотация статьи
В данной статье рассматриваются современные способы и средства повышения эффективности работы угольных шахт страны, являющимися одними из основных источников добычи сырья для энергетики и значение правил и средств пожарной сферы для безопасной подземной работы шахтеров. Приведены схемы и рисунки, наглядно показывающие опасность и огромное значение соблюдения всех необходимых средств обеспечения и защиты методов и средств пожарной профилактики как одно из действенных способов сохранения здоровья профессиональных горняков.
Текст статьи
Введение
Основной целью системы управления пожарной безопасностью СУПБ угольной шахты является создание условий для предупреждения возникновения и развития пожара, а также влияния на людей и имущество опасных факторов пожара [1].
Обеспечение СУПБ на предприятии осуществляется следующими составляющими:
1) основными компонентами производства, такими как:
2) принципами функционирования СУПБ, а именно:
3) методы организационно-правового механизма СУПБ:
Основная часть
Функционирование СУПБ объекта должно обеспечиваться рядом факторов:
Рис. 1. График зависимости мощности пожара на угольной шахте от времени (составлен автором лично на основании статистических данных технических источников по пожарам на угольных шахтах России за последние 7 лет)
Необходимо добавить, что выполнение требований пожарной безопасности напрямую связано с проблемой повышения эффективности добычи угля и получением экономического эффекта от улучшения использования фронта горных работ в угольных шахтах.
Одной из причин крупных аварий на шахтах являются вспышки и взрывы газовоздушной смеси. Эти аварии наносят прямой экономический и социальный ущерб государству, населению и предприятиям. По данным ООО «Газпром Промгаз» (рис. 2), эти аварии наносят существенные расходы всем участвующим сторонам. На рис. 2 изображено в виде диаграммы распределение средних ущербов от взрывов газа метана на шахтах за последние 5 лет [3, 4].
Рис. 2. Диаграмма распределения средних ущербов от взрывов газа метана на шахтах [3, 4]
На следующей рис. 3 показаны 3 вида данных по добыче угля, числу человеческих жертв и количеству аварий, произошедших за период с 2000 по 2016 годы на всей территории России.
Рис. 3. Динамика объемов добычи угля, смертельного травматизма и аварийности на шахтах [4, 5]
Заблаговременная дегазация (до горных работ) могла бы стать базовым инструментом для снижения газоносности угольных пластов шахт (горизонтов), не разгруженных от горного давления, при отработке пластов в последующем. Это существенно повысило бы уровень пожарной безопасности при последующей работе в угольной шахте.
В России отсутствует опыт проведения заблаговременной дегазации. Нет нормативной базы, регламентирующей данную технологию борьбы с газом. Хотя во многих странах имеется такой положительный опыт. Мировой опыт говорит о возможности извлечения (60–80%) сорбированного газа с концентрацией более 90% из неразгруженных угольных пластов в течение 5–7 лет. В дальнейшем отработка запасов угля может продолжиться на месторождении уже с использованием разгрузочного действия на свиту отработанного и заблаговременно дегазированного пласта с помощью набора инструментов (скважин) заблаговременной и текущей дегазации [6].
Лидерами в области обеспечения метанобезопасности путём извлечения угольного метана из неразгруженных пластов являются угольные и газовые компании США. Опыт американских и австралийских компаний показывает преимущество заблаговременной дегазации скважинами с поверхности в сравнении с дегазацией подземными скважинами. Вместе с тем в КНР и Австралии применяются также комбинированные схемы заблаговременной и текущей дегазации с эффективностью каптирования метана до 80%. Впечатляющих успехов в дегазации шахт с применением заблаговременной дегазации достигли китайские угольные и газовые компании, значительно снизив (в 6 раз) смертность шахмодель разработки углегазовых месторождений в Китае (см. рис. 4).
Рис. 4. Модель разработки углегазовых шахт [6]
Этапы разработки месторождения (1-2-3-4), обеспечивают максимальное снижение газоопасности шахт. Перед началом подготовительных работ (проходка) содержание газа снижается до Х1 и ниже, давление снижается до Р1 и ниже; началу очистной выемки, предшествует снижение газа до Х2 и ниже, а также давление снижается до Р2 и ниже.
Технологическая схема заблаговременного извлечения газа из угля (до ведения горных работ в метановой зоне шахты «В») отражена на рис. 5. Строительство и эксплуатация шахты (1-я очередь) осуществляются в зоне «А» (недалеко от поверхности с допустимой газоносностью пластов). За 5 лет до начала строительства шахты (рис. 5) в зоне «В» начинается бурение скважин с поверхности с горизонтальным окончанием в пласте (технология SIS) по простиранию. Ведётся откачка газа в течение 5–7 лет, до подхода горных работ из зоны «А» в зону «В» (увеличение глубины разработки). За это время содержание газа в пласте снижается на 70–80% [5].
Рис. 5. Технология совмещения работ по добыче метана и угля [5]
Для выполнения работ по заблаговременной дегазации, конечно, необходимо наличие специализированной производственной структуры, требующее значительных первоначальных затрат, отдача от которых осуществится только через несколько лет. Следует отметить, что угольные компании и контролирующие органы принимают максимум усилий для неповторения впредь подобных случаев. Вкладываются большие средства в приборы контроля газа, усиления объёмов дегазационных работ, оповещения шахтёров (в том числе персонально) об аварии, позиционирование каждого работника под землёй, всевозможный, (включая видео) контроль и многое другое. Всё это играет несомненно положительную роль, но вряд ли будет являться достаточным с точки зрения безопасности в будущем. Мы сейчас наблюдаем применение высокопроизводительной техники на многих шахтах, и эта тенденция в условиях конкуренции вряд ли будет снижаться. Известно, что практически все месторождения Кузбасса с глубины более 300 м являются по сути не угольными, а углегазовыми месторождениями.
Заключение
В последнее время формируется представление, что к добыче угля на новых площадях надо приступать после того, как в результате отбора газа из недр его содержание в угольных пластах снизится до допустимого, с точки зрения безопасности уровня. Здесь особое внимание уделяется вопросам пожарной безопасности.
Итак, функционирование организационно-правового механизма государственного управления пожарной безопасностью угольной отрасли дает право утверждать, что, как и каждый механизм государственного управления, организационно-правовой механизм управления имеет обязательные составляющие, а именно цели, принципы, функции, методы, информацию, технологии и технические средства.
Это, в свою очередь, позволяет предложить определение организационно-правового механизма государственного управления пожарной безопасностью, как деятельности публичных институций, действующих на основе конституционно-правовых норм и созданных с целью выработки и реализации государственной политики пожарной безопасности по обеспечению недопустимого риска возникновения и развития пожаров, предупреждения и преодоления возможности причинения вреда живым существам, материальным ценностям и окружающей среде.
Список литературы
Поделиться
Плохих Д. А. Пожарная опасность угольных шахт, современные способы и средства повышения эффективности их безопасности // Актуальные исследования. 2021. №45 (72). С. 21-26. URL: https://apni.ru/article/3172-pozharnaya-opasnost-ugolnikh-shakht-sovremen