Вопросы ликвидации некоторых аварий, связанных со взрывами метановоздушных смесей и пожарами
Цель. Анализ известных способов ликвидации некоторых шахтных аварий, связанных со взрывами метановоздушных смесей и пожарами для разработки эффективных мероприятий. 
 Методика. Заключается в анализе опыта и результатов экспериментов при ликвидации взрывов метановоздушной смеси и шахтных пожа...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Физико-технические проблемы горного производства |
|---|---|
| Datum: | 2019 |
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут фізики гірничих процесів НАН України
2019
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/162813 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Вопросы ликвидации некоторых аварий, связанных со взрывами метановоздушных смесей и пожарами / С.П. Минеев // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. научн. тр. — 2019. — Вип. 21. — С. 78-90. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860228455080132608 |
|---|---|
| author | Минеев, С.П. |
| author_facet | Минеев, С.П. |
| citation_txt | Вопросы ликвидации некоторых аварий, связанных со взрывами метановоздушных смесей и пожарами / С.П. Минеев // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. научн. тр. — 2019. — Вип. 21. — С. 78-90. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Физико-технические проблемы горного производства |
| description | Цель. Анализ известных способов ликвидации некоторых шахтных аварий, связанных со взрывами метановоздушных смесей и пожарами для разработки эффективных мероприятий. 
Методика. Заключается в анализе опыта и результатов экспериментов при ликвидации взрывов метановоздушной смеси и шахтных пожаров.
Результаты. Показана эффективность реверсирования воздушной струи при тушении шахтного пожара, в том числе многократного реверсирования. Установлено, что работы по тушению пожара могут считаться законченными, когда в месте возникновения пожара и в прилегающих к нему выработках отсутствует оксид углерода в концентрациях выше допустимых, восстановлен нормальный режим проветривания в шахте и температура воздуха не превышает ее обычные (фоновые) показатели для этих выработок.
Практическая значимость. Для эффективного тушения пожаров, как установлено, осуществляют вскрытие изолированного участка для проведения разведки, сокращения изолированного объема и другие работы осуществляемые в соответствии с разработанными мероприятиями, исключающие проникновение в изолированное пространство свежего воздуха, развития пожара и возможности нового взрыва газовоздушной среды.
Мета. Аналіз відомих способів ліквідації деяких шахтних аварій, пов'язаних з вибухами метаноповітряної суміші і пожежами для розробки ефективних заходів.
Методика. Полягає в аналізі досвіду і результатів експериментів при ліквідації вибухів метаноповітряної суміші і шахтних пожеж.
Результати. Показана ефективність реверсування повітряного струменя при гасінні шахтного пожежі, в тому числі багаторазового реверсування. Встановлено, що роботи з гасіння пожежі можуть вважатися закінченими, коли в місці виникнення пожежі та в прилеглих до нього виробках відсутній оксид вуглецю в концентраціях вище допустимих, відновлений нормальний режим провітрювання в шахті і температура повітря не перевищує її звичайні (фонові) показники для цих виробок.
Практична значимість Для ефективного гасіння пожеж, як встановлено, здійснюють розтин ізольованої ділянки для проведення розвідки, скорочення ізольованого об'єму та інші роботи здійснюються у відповідності до розроблених заходів, що виключають проникнення в ізольований простір свіжого повітря, розвитку пожежі і можливості нового вибуху газоповітряної середовища.
Purpose. Analysis of known methods for eliminating some mine accidents associated with methane-air mixture explosions and fires to develop effective measures.
Methodology. It consists in the analysis of the experience and results of experiments in the elimination of methane-air mixture explosions and mine fires.
Results. The efficiency of air stream reversal during extinguishing a mine fire, including multiple reversal, is shown. It has been established that fire extinguishing operations can be considered completed when there is no carbon monoxide in concentrations higher than the permissible levels at the site of the fire and in adjacent workings, the normal ventilation mode in the mine is restored and the air temperature does not exceed it usual (background) indicators for these workings.
Practical significance. To effectively extinguish fires, it has been established that they carry out the opening of an isolated area for reconnaissance, reduce the isolated volume and other work carried out in accordance with the developed measures, excluding the penetration of fresh air into the isolated space, the development of heat and the possibility of new air gas explosion.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:20:35Z |
| format | Article |
| fulltext |
Физико-технические проблемы горного производства 2019, вып. 21
78
УДК 622.82: 622.454.2 https://doi.org/10.37101/ftpgp21.01.007
ВОПРОСЫ ЛИКВИДАЦИИ НЕКОТОРЫХ АВАРИЙ, СВЯЗАННЫХ
СО ВЗРЫВАМИ МЕТАНОВОЗДУШНЫХ СМЕСЕЙ И ПОЖАРАМИ
С.П. Минеев1*
1Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Национальной
академии наук Украины, г. Днепр, Украина
*Ответственный автор: e-mail: sergmineev@gmail.com
QUESTIONS OF LIQUIDATION OF SOME ACCIDENTS RELATED TO
THE EXPLOSIONS OF METHANE - AIR MIXTURES AND FIRES
S. P. Minieiev1*
1Institute of Geotechnical Mechanics named by N. Poljakov of National Academy
of Sciences of Ukraine, Dnipro, Ukraine
*Corresponding author: e-mail: sergmineev@gmail.com
Purpose. Analysis of known methods for eliminating some mine accidents associat-
ed with methane-air mixture explosions and fires to develop effective measures.
Methodology. It consists in the analysis of the experience and results of experi-
ments in the elimination of methane-air mixture explosions and mine fires.
Results. The efficiency of air stream reversal during extinguishing a mine fire,
including multiple reversal, is shown. It has been established that fire extinguish-
ing operations can be considered completed when there is no carbon monoxide in
concentrations higher than the permissible levels at the site of the fire and in adja-
cent workings, the normal ventilation mode in the mine is restored and the air
temperature does not exceed it usual (background) indicators for these workings.
Practical significance. To effectively extinguish fires, it has been established that
they carry out the opening of an isolated area for reconnaissance, reduce the iso-
lated volume and other work carried out in accordance with the developed
measures, excluding the penetration of fresh air into the isolated space, the devel-
opment of heat and the possibility of new air gas explosion.
Keywords: liquidation, mine, accident, explosions, methane-air mixtures.
1. ВВЕДЕНИЕ
Как известно, основными тактическими особенностями аварий, возника-
ющих при взрывах метанопылевоздушных смесей, являются трудности ве-
дения горноспасательных работ из-за невозможности быстрого проникнове-
ния к пострадавшим в связи с разрушением крепи горных выработок, обра-
зованием завалов, также загазирования части выработок [1-5].
https://doi.org/10.37101/ftpgp21.01.007
Физико-технические проблемы горного производства 2019, вып. 21
79
Характер поражения людей воздушной ударной волной подобен дей-
ствию ударных волн, возникающих при взрыве ВВ. Однако при взрыве го-
рючих смесей в шахте решающее влияние оказывает высокая температура и
движущийся вслед за фронтом ударной волны с большой скоростью поток
токсичных газов [5-7]. Наиболее высокие концентрации окиси углерода воз-
никают при участии во взрыве угольной пыли. Об участии пыли во взрыве
обычно судят по образовавшимся отложениям коксика на стенках и крепи
горных выработок.
При ликвидации последствий взрывов в шахтах первоочередным является
спасение людей, застигнутых взрывом, тушение возникших очагов пожара и
восстановление проветривания. Восстановление вентиляции участка, нару-
шенного взрывом, необходимо для обеспечения максимальной подачи воз-
духа в короткие сроки в выработки, где находятся люди. Последнее особен-
но важно при нахождении пострадавших за обрушениями и завалами, т.е.
когда к ним невозможно быстро попасть. Если при образовании очагов по-
жара в результате взрыва в выработках одной из неотложных задач является
их ликвидация.
2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
При ликвидации последствий взрыва, как правило, предусматриваются
следующие мероприятия: осуществляется постоянный контроль за газовой
обстановкой в выработках, где было нарушено проветривание; восстанавли-
вается нормальное проветривание на аварийном участке и осуществляется
разгазирование выработок; обеспечивается устойчивой оперативной связью
командный пункт со всеми зонами ведения работ; при необходимости осу-
ществляют тушение возникших очагов пожаров; осуществляется контроль
за обеспечением безопасности при выполнении аварийно-спасательных ра-
бот в шахте и главное выполняется разведка выработок с целью спасения
людей.
Горноспасательные работы по ликвидации последствий взрывов прово-
дятся в различных горно-геологических условиях, которые наводят свои
особенности и сложности в организации работ. Однако, при выполнении
отмеченных выше мероприятий существует постоянная опасность повтор-
ного взрыва, который может привести к дополнительным жертвам, как сре-
ди работников шахты, так и сотрудников ВГСЧ. В качестве примера можно
привести аварию с повторным взрывом, произошедшим 27.10.2015 г. на
шахте «Краснолиманская» [8, 9, 12].
Нередко произошедший взрыв метановоздушной смеси приводит к реа-
лизации пожара в шахте, который не удается потушить сразу. Значительный
удельных вес пожаров обусловлен высокий пожароопасностью угольных
шахт, которая с одной стороны связана с большой насыщенностью горных
выработок различными горючими материалами (метан, уголь, деревянная
крепь, резиново-кабельные изделия, конвейерные ленты, горюче-смазочные
материалы, взрывчатые вещества и пр.), а с другой – наличием многочис-
ленных потенциальных источников воспламенения (электрическое и механи-
ческое оборудование, взрывные работы, огневые работы, курение и др.) [8, 10].
Физико-технические проблемы горного производства 2019, вып. 21
80
При возникновении пожара вызывается ВГСЧ и все работы по тушению по-
жара выполняются строго в соответствии с требованиями Устава [2]. Рас-
смотрим основные из этих требований.
3. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
При пожаре в шахте спасательные работы и эвакуация людей из шахты не
должны сдерживать осуществления первоочередных мер по локализации и
тушению очагов загорания. Подавление пожара не должно создавать угрозы
эвакуируемым и выполняющим эти работы людям. При этом ответственный
руководитель ликвидации аварии и руководитель горноспасательных работ,
отправив первые отделения ВГСЧ в шахту согласно ПЛА (план ликвидации
аварий), обязаны выполнить следующее:
первое – оценить режим проветривания и по возможности направить
продукты горения, минуя скопления людей;
второе – установить все возможные подходы к очагам горения по
действующим и отработанным выработкам, скважинам, провалам и др.;
третье – выбрать способ тушения очагов загорания и рассчитать па-
раметры проветривания пожарного участка;
четвертое – определить объемы и места размещения сил и средств
для локализации и тушения пожара.
Анализ данных о ходе ликвидации сложных подземных аварий горноспа-
сательными подразделениями и результатов исследований, выполненных в
ИГТМ НАН Украины и других организациях показал, что известные методы
тушения сложных развившихся пожаров, которые применяют на практике,
часто оказываются малоэффективными или не отвечают условиям безопас-
ности. Известны отдельные случаи использования методов тушения пожа-
ров путем вентиляционного воздействия на очаг пожара. Однако такая тех-
нология не получила распространения из-за недостаточной изученности
аэродинамических и тепловых процессов протекающих в изолированных
пожарных участках, отсутствия контроля параметров пожара и нарушения
условий безопасности и в настоящее время не используется [7, 10].
Следует учитывать, что тушение подземных пожаров осуществляется
способами: активного тушения когда осуществляется непосредственное воз-
действие на очаг горения огнегасительными веществами или дистанционная
подача в зону горения воды, пены, инертного газа и других огнегасительных
веществ по трубопроводам, скважинам или по подводящим выработкам;
изоляцией горящих выработок перемычками и другими изолирующими со-
оружениями для прекращения доступа свежего воздуха к очагам горения, а
также комбинированным способом, когда временная изоляция пожарного
участка перемычками с последующим их вскрытием и тушением пожара ак-
тивным способом. Однако на всех стадиях тушения подземного пожара для
ограничения его активности и снижения скорости распространения по горным
выработкам необходимо осуществлять меры по его локализации. В качестве
первоочередных мер независимо от выбранного способа тушения применяются
следующие способы локализации пожара: сокращение расхода воздуха, по-
ступающего к очагам горения; установка водяных завес и создание преград
https://miningwiki.ru/wiki/%D0%A1%D0%BA%D0%B2%D0%B0%D0%B6%D0%B8%D0%BD%D0%B0
Физико-технические проблемы горного производства 2019, вып. 21
81
на пути распространения пожара (установка временных перемычек, закры-
тие противопожарных дверей и др.); местное реверсирование вентиляцион-
ной струи, удаление горючего материала из зоны горения или на пути рас-
пространения пожара и сочетание вышеперечисленных способов.
В зависимости от места возникновения пожара обычно ВГСЧ предусмат-
ривает следующий порядок направления отделений на выполнение опера-
тивных заданий:
при пожарах в стволах, по которым подается в шахту свежий воздух,
и надшахтных зданиях первое из прибывших отделений ВГСЧ направляется
для тушения пожара и перекрытия стволов, а второе – для вывода людей из
околоствольных выработок этих стволов и последующего тушения первич-
ными средствами пожаротушения возникших очагов в околоствольном дворе;
при пожарах в околоствольных дворах стволов, подающих в шахту
воздух, а также в главных выработках, расположенных в начале вентиляци-
онной струи (главные квершлаги, коренные штреки и т.п.), первое из при-
бывших отделений направляется на тушение пожара, а второе – для вывода
людей из наиболее опасных мест;
при пожарах в участковых штреках, квершлагах и камерах, а также в
лавах, вентиляционных ходках и сбойках, когда загазированию подвергается
один участок, первое отделение направляется кратчайшим путем по свежей
струе в выработки с исходящей с участка струей воздуха для вывода людей,
а второе – по поступающей струе для тушения пожара;
при пожарах в вертикальных стволах и шурфах исходящей струей
воздуха и их надшахтных зданиях первое отделение направляется на туше-
ние пожара и вывод людей из надшахтного здания, второе – в околостволь-
ный двор для предотвращения распространения пожара в горные выработки
шахты;
при пожарах в наклонных стволах, вентиляционных сбойках, имею-
щих выход на поверхность, и в околоствольных дворах с исходящей струей
воздуха первое отделение направляется в шахту для спасения людей, вто-
рое – на тушение пожара.
Эффективность действий горноспасателей по ликвидации пожара и раз-
мер материального ущерба во многом зависит от правильного выбора ава-
рийного вентиляционного режима. Так, считается [7, 10], что вопросы выбо-
ра вентиляционных режимов при гашении пожаров путем вентиляционного
воздействия до настоящего времени изучены не в полной мере.
Рассмотрим основные вентиляционные режимы, применяемые при туше-
нии подземных пожаров [2-7]. При тушении пожара в шахте устанавливает-
ся режим вентиляции, позволяющий снизить активность пожара и создать
условия для его тушения, предотвратить скопление горючих газов до взры-
воопасных концентраций.
Как известно, в последнее время, проблема повышения эффективности
борьбы с подземными пожарами приобретает особую актуальность в Дон-
бассе в связи с усложнившимися горно-геологическими и горнотехнически-
ми условиями шахт, ведением очистных и подготовительных работ на глу-
боких горизонтах. Значительное увеличение газовыделения, горного давле-
https://miningwiki.ru/wiki/%D0%A1%D1%82%D0%B2%D0%BE%D0%BB
https://miningwiki.ru/wiki/%D0%A8%D1%83%D1%80%D1%84
https://miningwiki.ru/wiki/%D0%93%D0%BE%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%B2%D1%8B%D1%80%D0%B0%D0%B1%D0%BE%D1%82%D0%BA%D0%B8
Физико-технические проблемы горного производства 2019, вып. 21
82
ния, скорости вентиляционной струи и температуры усложнили работы по
тушению пожаров.
Особую сложность при этом представляет процесс тушения развившихся
пожаров, которые не удалось ликвидировать на начальной стадии непосред-
ственным воздействием на очаг пожара огнегасящими средствами. Тушение
таких пожаров осуществляется изоляцией или комбинированным способом,
причем длительность тушения может достигать нескольких месяцев, а ино-
гда лет. Удельный вес сложных развившихся пожаров составляет примерно
10…15 %. Однако эти пожары дают до 70…80 % всех убытков от аварий.
Поэтому проблема повышения эффективности тушения подземных пожаров
сводится, в первую очередь, к повышению эффективности тушения развив-
шихся пожаров [10].
Обычно рекомендуется для тушения пожаров следующие вентиляцион-
ные режимы: прекращение проветривания горящих выработок пожарного
участка; сохранение режима проветривания выработок пожарного участка,
существовавшего до возникновения пожара; увеличение или уменьшение
расхода воздуха, поступающего к очагу пожара, при сохранении существо-
вавшего направления вентиляционной струи; реверсирование (опрокидыва-
ние) вентиляционной струи с сохранением, увеличением или уменьшением
расхода воздуха, поступавшего по выработкам до возникновения пожара и
закорачивание вентиляционной струи в нормальном или реверсивном режи-
ме проветривания.
В ходе тушения подземного пожара должен осуществляться непрерыв-
ный контроль за содержанием горючих газов (метан, окись углерода, водо-
род и др.), кислорода и другие параметры пожара (температура и расход
воздуха в выработках аварийного участка и др.).
Рассмотрим активный способ тушения подземного шахтного пожара, кото-
рый обычно применяется в случаях, когда имеется возможность для непосред-
ственного воздействия на очаг пожара огнетушителями, водой, пенными уста-
новками и другими огнегасительными средствами пожаротушения [2, 7, 11].
Тушение пожара непосредственным воздействием на его очаг обычно
осуществляться со стороны поступающей к очагу струи воздуха.
При ликвидации пожара пустоты за крепью выработок освобождаются от
горючих материалов и в них устанавливаются водяные или пенные завесы, а
пустоты заполняются гипсом, пенобетоном и другими негорючими материа-
лами. При непосредственном тушении пожара необходимо предусмотреть
меры, предотвращающие обрушение пород и высыпание горящих масс, ко-
торые могут преградить выход отделению с места работы. Обычно при
наличии горящего угля и породы их загружают в вагоны, а горящую массу
заливают водой. При этом горящие жидкости тушат огнетушащим порош-
ком, пеной, песком, инертной пылью или распыленной водой. Если к мо-
менту прибытия ВГСЧ на аварийный участок пожар принял такие размеры,
что имеющимися средствами потушить его невозможно, в первую очередь
принимаются меры по локализации пожара со стороны исходящей струи
воздуха. Причем, если на пути распространения пожара имеется сопряжение
с выработкой, подающей свежую струю воздуха (подсвежение), то для
предотвращения возникновения вторичных очагов пожара в этом месте
https://miningwiki.ru/wiki/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%B0%D0%BD
https://miningwiki.ru/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%B5%D0%BF%D1%8C
Физико-технические проблемы горного производства 2019, вып. 21
83
устанавливается водяная завеса для охлаждения газообразных продуктов
горения или же устраняется подсвежение. Следует иметь в виду, что при
установке водяных завес необходимо принять меры по исключению воз-
можности обхода завесы нагретыми газами по куполам или по пустотам за
крепью горной выработки.
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Для одновременного воздействия на очаги широко распространившегося
по горным выработкам пожара следует применять методы дистанционного
объемного тушения огнегасительным порошком, воздушно-механической
или инертной пеной. Далее рассмотрим несколько практических примеров
ликвидации пожаров с использованием активного метода [8, 13], основанно-
го на реверсировании воздушной струи.
Случай №1. Пожар произошел в конвейерном штреке 5-й восточной ла-
вы. Система разработки на шахте применялась сплошная, длина лавы со-
ставляла 200 м. Схема проветривания возвратноточная с выпуском исходя-
щей струи на выработанное пространство. В выработанном пространстве с
5-го восточного конвейерного штрека на 5 восточный вентиляционный
пройдены разрез 5 восточной лавы и вспомогательный ходок. Абсолютная
газообильность выемочного участка составляла 30 м3/мин.
Через 1 час после возникновения пожара произошло обрушение кровли,
расход воздуха в лаве сократился на 30%. Активное тушение пожара стало
невозможным, поэтому было принято решение возвести на конвейерном и
вентиляционных штреках изолирующие взрывоустойчивые перемычки №1 и
№2 с двумя проемами каждая (рис. 1).
Рисунок 1. Пример применения метода рециркуляции газовой смеси при ликви-
дации пожара на шахте им. А.А. Скочинского в 5 восточной лаве (1986 г)
Физико-технические проблемы горного производства 2019, вып. 21
84
Для ускорения тушения пожара было решено применить метод рецирку-
ляции газовой смеси. Для этого в уклоне был смонтирован трубопровод
диаметром 0,8 м. В конвейерном штреке был установлен вентилятор ВМЦГ-
7. Всасывающий и нагнетательный участки трубопровода были подключены
к проемам взрывоустойчивых перемычек. После включения вентилятора
продукты горения из вентиляционного штрека поступали в трубопровод, а
затем вентилятором нагнетались через перемычку в конвейерный штрек.
Пройдя через очаг пожара, они через лаву и вспомогательный ходок воз-
вращались на вентиляционный штрек. При этом вентилятор ВМЦГ-7 пода-
вал газовую смесь в том же направлении, что и вентилятор главного провет-
ривания. Расход газовой смеси в контуре рециркуляции составлял
400 м3/мин., длина контура – 3040 м. Скорость движения газов перед очагом
пожара равнялась 0,5–0,6 м/с.
Через 28 суток после начала рециркуляции температура угля и боковых
пород в районе очага пожара снизилась до 500С, т.е. она была ниже критиче-
ской, при которой невозможен рецидив пожара. Вскрытие изолированного
участка это подтвердило.
Случай №2. Пожар на шахте им. Ленина (г. Горловка) возник на участке
№ 82 пласта «Мазурка». В нормальных условиях участок проветривался сле-
дующим образом. Свежий воздух с южного квершлага гор. 1080 м поступал в
лаву № 82 через групповой откаточный штрек, квершлаг № 10 и промежуточ-
ный штрек. Отработанный воздух из лавы через вспомогательные участковые
выработки выводился в групповой вентиляционный штрек, а затем в южный
квершлаг гор. 970 м. В лаву № 82 свежий воздух частично поступал также че-
рез погашенный промежуточный квершлаг № 14. Пожар возник в погашен-
ной части промежуточного штрека от самовозгорания угля (рис. 2).
Горноспасатели пытались тушить пожар активным способом, однако в
местах возгорания крепи произошли завалы. Кроме того, температура воз-
духа в местах сопряжения пром. квершлаге № 10 и № 13 с групповым отка-
точным штреком гор. 1080 м вскоре превысила 40С. По указанным причи-
нам было невозможно продолжать тушение пожара активным способом.
Температура исходящей струи в пром. квершлаге № 12 повысилась до 51С.
Измерить температуру струи в нижней части лавы было невозможно, со-
гласно расчету она составляла 650...700С. Из-за последней вентиляционное
давление на гор. 970 м повысилось настолько, что произошло опрокидыва-
ние вентиляционной струи в лаве выемочного участка № 78. Возникла ре-
циркуляция продуктов горения в контуре, включающем выработки участков
№ 78 и № 82. В сложившихся условиях было решено изолировать пожар
взрывоустойчивыми гипсовыми перемычками. Перемычки были сооружены
в групповых откаточных штреках горизонтов 970 м и 1080 м в местах со-
пряжения их с южными квершлагами. При этом в изолированное простран-
ство входил контур рециркуляции.
Первой была сооружена перемычка с проемом на гор. 1080 м. Для созда-
ния приемлемых условий работы горноспасателей на гор. 970 м вентилятор
главного проветривания ВЦ-5 был переведен на реверсивную работу. Одна-
ко не удалось преодолеть тепловую депрессию и изменить направление
движения воздуха в лаве № 82. Замерами было установлено, что депрессия,
Физико-технические проблемы горного производства 2019, вып. 21
85
создаваемая вентилятором главного проветривания на выемочном участке
№ 82, составляла 520 Па, т.е. была значительно меньше тепловой депрессии
пожара.
Рисунок 2. Пример ликвидации пожара на Горловской шахте им. Ленина на
участке № 82 угольного пласта «Мазурка»
После завершения сооружения перемычки на гор. 970 м вентилятор глав-
ного проветривания был переведен на нормальную работу, затем проемы в
обеих перемычках были закрыты. С целью прогнозирования процессов,
происходящих в изолированном пространстве, была разработана компью-
терная модель аварийного участка. В процессе тушения пожара периодиче-
ски измерялись депрессии изолирующих перемычек, величина которых за-
висит, в основном, от тепловой депрессии пожара. Поэтому последняя кор-
ректировалась при изменении депрессии перемычек. Одновременно перио-
дически отбирались пробы воздуха из-за перемычек и анализировались на
содержание таких газов: СО, СО2, СН4, Н2, а также определялись температу-
ра нагретого угля по методу непредельных углеводородов.
Далее рассмотрим случай №3 с применением многократного реверсиро-
вания воздушной струи при тушении пожаров.
Случай №3. Пожар возник на шахте №3-бис в погашенной части 1-го
конвейерного штрека в районе 61-й восточной лавы, а затем горение пере-
местилось в выработанное пространство 61-й лавы, где тушение активным
методом стало невозможным. После изоляции пожарного участка взрыво-
устойчивыми перемычками А, Б и В, из-за большой воздухопроницаемости бо-
ковых пород и выработанных пространств, оконтуривающих изолированный
участок, горение не прекратилось. Было решено провести эксперимент по ту-
шению пожара путем многократного реверсирования вентиляционной струи.
Физико-технические проблемы горного производства 2019, вып. 21
86
Реверсирование вентиляционных струй внутри изолированного участка
осуществлялось путем повышения давления в камерах с помощью ВМП.
Продолжительность реверсивного режима была выбрана исходя из условия
появления продуктов горения за выдающей перемычкой. Через 165 минут
после опрокидывания воздушного потока через выдающую перемычку
начал выделяться дым. После этого давление в камерах было снижено до
нормального уровня, и продукты горения начали двигаться в обратном
направлении. Продолжительность применения многократного реверсирова-
ния составляла 24 часа. За это время было завершено 4 цикла. Затем был
восстановлен вентиляционный режим, существовавший до применения раз-
работанного метода тушения пожара (рис. 3).
Рисунок 3. Пожар на шахте №3-бис в погашенной части 1-го конвейерного
штреке в районе 61-й восточной лавы
В результате применения многократного реверсирования в изолирован-
ном пожарном участке произошли изменения. Они, прежде всего, вырази-
лось в снижении содержания кислорода в исходящей струе с 4…7% до
2…3%, т.е. оно достигло уровня, при котором исключается горение, и сни-
жении депрессии перемычек в среднем в 2,5 раза, что свидетельствовало об
уменьшении величины тепловой депрессии пожара. В дальнейшем происхо-
дило на исходящих струях постепенное увеличение содержания кислорода и
снижение углеродсодержащих газов (СО и СО2). Содержание метана изме-
нялось в диапазоне 10..20 %. Учитывая результаты контроля газовой обста-
новки было принято решение о вскрытии изолированного участка и восста-
новлении нормальной схемы проветривания. Разведка пожарного участка не
обнаружила признаков горения, что позволило начать восстановительные
работы.
Физико-технические проблемы горного производства 2019, вып. 21
87
5. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Рассматривая вопросы изоляции пожарных участков необходимо отме-
тить следующее. В случае, если при ликвидации аварии, возникший пожар
невозможно потушить путем непосредственного или дистанционного воз-
действия на очаг огнетушащими веществами (скорость распространения го-
рения превышает скорость тушения имеющимися средствами) или очаг по-
жара недоступен и возможно взрывоопасное скопление метана и попадание
его к очагам горения, пожар необходимо изолировать [2, 13]. При высокой
температуре на подступах к очагу пожара (в выработках негазовых шахт с
исходящей от пожара вентиляционной струей) для защиты людей от воздей-
ствия высокой температуры должны устанавливаться временные быстро-
возводимые перемычки, а затем под их защитой – постоянные.
Когда из-за высокой температуры или сильной задымленности возвести
перемычки в выработках с исходящей вентиляционной струей невозможно,
вначале возводятся перемычки в выработке с поступающей струей, а затем в
выработке с исходящей; при этом реверсируется вентиляционная струя и
принимаются меры по недопущению распространения пожара по выработке
с поступающей струей (устанавливаются завесы и др.). Если же по условиям
развития пожара имеется угроза распространения огня по выработке с исхо-
дящей вентиляционной струей или в другие выработки, то первой сооружа-
ется перемычка в выработке с исходящей струей воздуха. При этом венти-
ляционная струя реверсируется, а в выработке с поступающей вентиляцион-
ной струей осуществляются меры по предотвращению распространения по-
жара (установка водяных завес, извлечение горючих элементов крепи, обо-
рудования и др.).
После возведения изолирующих перемычек принимаются меры по мак-
симальному снижению притечек воздуха в изолированный пожарный уча-
сток путем уплотнения изолирующих сооружений, возведения дополни-
тельных перемычек и снятия депрессии с изолированного пространства.
Как правило, изоляция пожарного участка считается удовлетворительной,
если в районе горения в изолированном пространстве будет достигнута кон-
центрация кислорода, при которой прекращается горение (для угля – 2 %
кислорода по объему). Причем изоляция пожарного участка в целях после-
дующего его заиливания производится с предварительным возведением
фильтрующих или заиловочных перемычек. Заиливание пожарных участков
производится через скважины, специально пробуренные с поверхности или
из прилегающих горных выработок, а также через вертикальные и наклон-
ные выработки, ведущие к очагу пожара. Обычно пульпа подается как непо-
средственно в очаг пожара, так и в выработки, по которым возможно рас-
пространение пожара или приток к нему свежего воздуха.
При определенных условиях изоляция участка затоплением водой произ-
водится водоупорными перемычками, рассчитанными на максимально воз-
можное давление воды. Поэтому такие перемычки должны иметь соответ-
ствующие трубы с манометрами для контроля за давлением воды на пере-
мычку в период затопления и спуска воды.
Физико-технические проблемы горного производства 2019, вып. 21
88
6. ВЫВОДЫ
При ликвидации аварийного участка на шахтах осуществляют вскрытие
изолированного участка для проведения разведки, сокращения изолирован-
ного объема и выполнения других работ в соответствии с разработанными
мероприятиями, предусматривающими исключающие проникновение в изо-
лированное пространство свежего воздуха, развитие пожара и возможность
нового взрыва газовоздушной среды.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Правила безопасности в угольных шахтах (2010). К.: Основа, 218 с.
2. Статут ДВГРС по організації і веденню гірничорятувальних робіт: ДНАОП
1.1.30–4.01–97 (1997). Київ, 454 с.
3. Брюханов, А.М., Бережинский, В.И., & Бусыгин, К.К. (2004). Расследование и
предотвращение аварий на угольных шахтах. Изд. НОРД-ПРЕСС. 548 с.
4. Руководство по предупреждению и тушению эндогенных пожаров на уголь-
ных шахтах Украины (2000), Донецк, 216 с.
5. Шевцов, Н.Р. (2002). Взрывозащита горных выработок. Учебное пособие для
вузов. Донецк: ДонНТУ, 280 с.
6. Смоланов, С.Н. (2002). Ликвидация сложных подземных аварий методами
вентиляционного воздействия. Днепропетровск: Наука и образование, 272 с.
7. Минеев, С.П., Кочерга, В.Н., Дубовик, А.И., Лосев, В.И., & Кишкань, М.А.
(2016). Расследование аварии с двумя взрывами метановоздушной смеси, произо-
шедшей на шахте «Краснолиманская». Уголь Украины, (9-10), 7-15.
8. Минеев, С.П., Кочерга, В.Н., & Дубовик, А.И. (2016). Расследование аварии
на шахте «Краснолиманская». Физико-технические проблемы горного производ-
ства, (18), 163 -174.
9. Смоланов, С.Н. (2018). Розвиток наукових основ ліквідації складних підземних
пожеж у вугільних шахтах методами вентиляційного впливу. Автореф. дис. докт.
техн. наук. Дніпро: Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова НАН
України, 35 с.
10. Пашковский, П.С. (2013). Эндогенные пожары в угольных шахтах. Донецк:
Ноулидж, 791 с.
11. Минеев, С.П. (2018). О предупреждении аварий, связанных со взрывами ме-
тана в угольных шахтах. Уголь Украины, (1-2), 50-59.
12. Смоланов, С.Н., Беликов, И.Б., Коробин, С.А., & Зиновьев, Ю.А. и др.
(2013). Летопись горноспасательной службы. Днепропетровск: ООО «Лизунофф
Пресс», 642 с.
13. Голинько, В.И, Алексеенко, С.А., Смоланов, С.Н. (2011). Аварийно-
спасательные работы в шахтах. Днепропетровск: Лира, 480 с.
14. Смоланов, С.Н., Голинько, В.И., & Мартиненко, М.С. (2002). Изоляционные,
вентиляционные и взрывоустойчивые перемычки. Днепропетровск: Наука и обра-
зование, 2002, 261 с.
15. Минеев, С.П., Рубинский, А.А., Витушко, О.В., & Радченко, А.Г. (2010).
Горные работы в сложных условиях на выбросоопасных угольных шахтах. Донецк:
Східний вид. дім, 604 с.
Физико-технические проблемы горного производства 2019, вып. 21
89
REFERENCES
1. Pravila bezopasnosti v ugolnyh shahtah (2010). K.: Osnova, 218.
2. Statut DVGRS po organizaciyi i vedennyu girnichoryatuvalnih robit: DNAOP
1.1.30–4.01–97 (1997). Kiyiv, 454.
3. Bryuhanov, A.M., Berezhinskij, V.I., & Busigin, K.K. (2004). Rassledovanie i pre-
dotvrashenie avarij na ugolnyh shahtah. Izd. NORD-PRESS. 548.
4. Rukovodstvo po preduprezhdeniyu i tusheniyu endogennyh pozharov na ugolnyh
shahtah Ukrainy (2000), Doneck, 216.
5. Shevcov, N.R. (2002). Vzryvozashita gornyh vyrabotok. Uchebnoe posobie dlya
vuzov. Doneck: DonNTU, 280.
6. Smolanov, S.N. (2002). Likvidaciya slozhnyh podzemnyh avarij metodami venti-
lyacionnogo vozdejstviya. Dnepropetrovsk: Nauka i obrazovanie, 272.
7. Mineev, S.P., Kocherga, V.N., Dubovik, A.I., Losev, V.I., & Kishkan, M.A. (2016).
Rassledovanie avarii s dvumya vzryvami metanovozdushnoj smesi, proizoshedshej na
shahte «Krasnolimanskaya». Ugol Ukrainy, (9-10), 7-15.
8. Mineev, S.P., Kocherga, V.N., & Dubovik, A.I. (2016). Rassledovanie avarii na
shahte «Krasnolimanskaya». Fiziko-tehnicheskie problemy gornogo proizvodstva, (18),
163 -174.
9. Smolanov, S.N. (2018). Rozvitok naukovih osnov likvidaciyi skladnih pidzemnih
pozhezh u vugilnih shahtah metodami ventilyacijnogo vplivu. Avtoref. dis. dokt. tehn.
nauk. Dnipro: Institut geotehnichnoyi mehaniki im. M.S. Polyakova NAN Ukrayini, 35.
10. Pashkovskij, P.S. (2013). Endogennye pozhary v ugolnyh shahtah. Doneck: Nouli-
dzh, 791 s.
11. Mineev, S.P. (2018). O preduprezhdenii avarij, svyazannyh so vzryvami metana v
ugolnyh shahtah. Ugol Ukrainy, (1-2), 50-59.
12. Smolanov, S.N., Belikov, I.B., Korobin, S.A., & Zinovev, Yu.A. i dr. (2013). Le-
topis gornospasatelnoj sluzhby. Dnepropetrovsk: OOO «Lizunoff Press», 642 s.
13. Golinko, V.I, Alekseenko, S.A., Smolanov, S.N. (2011). Avarijno-spasatelnye
raboty v shahtah. Dnepropetrovsk: Lira, 480.
14. Smolanov, S.N., Golinko, V.I., & Martinenko, M.S. (2002). Izolyacionnye, venti-
lyacionnye i vzryvoustojchivye peremychki. Dnepropetrovsk: Nauka i obrazovanie, 2002.
– 261 s.
15. Mineev, S.P., Rubinskij, A.A., Vitushko, O.V., & Radchenko, A.G. (2010). Gornye
raboty v slozhnyh usloviyah na vybrosoopasnyh ugolnyh. Doneck: Shidnij vid. dim, 604.
ABSTRACT (IN UKRAINIAN)
Мета. Аналіз відомих способів ліквідації деяких шахтних аварій, пов'язаних
з вибухами метаноповітряної суміші і пожежами для розробки ефективних
заходів.
Методика. Полягає в аналізі досвіду і результатів експериментів при лікві-
дації вибухів метаноповітряної суміші і шахтних пожеж.
Результати. Показана ефективність реверсування повітряного струменя при
гасінні шахтного пожежі, в тому числі багаторазового реверсування. Вста-
новлено, що роботи з гасіння пожежі можуть вважатися закінченими, коли в
місці виникнення пожежі та в прилеглих до нього виробках відсутній оксид
вуглецю в концентраціях вище допустимих, відновлений нормальний режим
провітрювання в шахті і температура повітря не перевищує її звичайні (фо-
нові) показники для цих виробок.
Физико-технические проблемы горного производства 2019, вып. 21
90
Практична значимість Для ефективного гасіння пожеж, як встановлено,
здійснюють розтин ізольованої ділянки для проведення розвідки, скорочен-
ня ізольованого об'єму та інші роботи здійснюються у відповідності до роз-
роблених заходів, що виключають проникнення в ізольований простір сві-
жого повітря, розвитку пожежі і можливості нового вибуху газоповітряної
середовища.
Ключові слова: ліквідація, шахта, аварія, вибухи, метаноповітряні суміші.
ABSTRACT (IN RUSSIAN)
Цель. Анализ известных способов ликвидации некоторых шахтных аварий,
связанных со взрывами метановоздушных смесей и пожарами для разработ-
ки эффективных мероприятий.
Методика. Заключается в анализе опыта и результатов экспериментов при
ликвидации взрывов метановоздушной смеси и шахтных пожаров.
Результаты. Показана эффективность реверсирования воздушной струи при
тушении шахтного пожара, в том числе многократного реверсирования.
Установлено, что работы по тушению пожара могут считаться законченны-
ми, когда в месте возникновения пожара и в прилегающих к нему выработ-
ках отсутствует оксид углерода в концентрациях выше допустимых, восста-
новлен нормальный режим проветривания в шахте и температура воздуха не
превышает ее обычные (фоновые) показатели для этих выработок.
Практическая значимость. Для эффективного тушения пожаров, как уста-
новлено, осуществляют вскрытие изолированного участка для проведения
разведки, сокращения изолированного объема и другие работы осуществля-
емые в соответствии с разработанными мероприятиями, исключающие про-
никновение в изолированное пространство свежего воздуха, развития пожа-
ра и возможности нового взрыва газовоздушной среды.
Ключевые слова: ликвидация, шахта, авария, взрывы, метановоздушные
смеси.
ABOUT AUTHORS
Minieiev Sergii Pavlovych, Doctor of Technical Sciences (D. Sc.), Professor, Head of
the Department of management of the dynamic manifestations of rock pressure, Institute
of Geotechnical Mechanics named by N. Poljakov of National Academy of Sciences of
Ukraine (IGTM NASU), 2A Simferopolskaya Street, Dnipro, Ukraine 49600. E-mail:
sergmineev@gmail.com
mailto:sergmineev@gmail.com
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-162813 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2664-1771 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:20:35Z |
| publishDate | 2019 |
| publisher | Інститут фізики гірничих процесів НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Минеев, С.П. 2020-01-17T07:55:20Z 2020-01-17T07:55:20Z 2019 Вопросы ликвидации некоторых аварий, связанных со взрывами метановоздушных смесей и пожарами / С.П. Минеев // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. научн. тр. — 2019. — Вип. 21. — С. 78-90. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. 2664-1771 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/162813 622.82:622.454.2 Цель. Анализ известных способов ликвидации некоторых шахтных аварий, связанных со взрывами метановоздушных смесей и пожарами для разработки эффективных мероприятий. 
 Методика. Заключается в анализе опыта и результатов экспериментов при ликвидации взрывов метановоздушной смеси и шахтных пожаров.
 Результаты. Показана эффективность реверсирования воздушной струи при тушении шахтного пожара, в том числе многократного реверсирования. Установлено, что работы по тушению пожара могут считаться законченными, когда в месте возникновения пожара и в прилегающих к нему выработках отсутствует оксид углерода в концентрациях выше допустимых, восстановлен нормальный режим проветривания в шахте и температура воздуха не превышает ее обычные (фоновые) показатели для этих выработок.
 Практическая значимость. Для эффективного тушения пожаров, как установлено, осуществляют вскрытие изолированного участка для проведения разведки, сокращения изолированного объема и другие работы осуществляемые в соответствии с разработанными мероприятиями, исключающие проникновение в изолированное пространство свежего воздуха, развития пожара и возможности нового взрыва газовоздушной среды. Мета. Аналіз відомих способів ліквідації деяких шахтних аварій, пов'язаних з вибухами метаноповітряної суміші і пожежами для розробки ефективних заходів.
 Методика. Полягає в аналізі досвіду і результатів експериментів при ліквідації вибухів метаноповітряної суміші і шахтних пожеж.
 Результати. Показана ефективність реверсування повітряного струменя при гасінні шахтного пожежі, в тому числі багаторазового реверсування. Встановлено, що роботи з гасіння пожежі можуть вважатися закінченими, коли в місці виникнення пожежі та в прилеглих до нього виробках відсутній оксид вуглецю в концентраціях вище допустимих, відновлений нормальний режим провітрювання в шахті і температура повітря не перевищує її звичайні (фонові) показники для цих виробок.
 Практична значимість Для ефективного гасіння пожеж, як встановлено, здійснюють розтин ізольованої ділянки для проведення розвідки, скорочення ізольованого об'єму та інші роботи здійснюються у відповідності до розроблених заходів, що виключають проникнення в ізольований простір свіжого повітря, розвитку пожежі і можливості нового вибуху газоповітряної середовища. Purpose. Analysis of known methods for eliminating some mine accidents associated with methane-air mixture explosions and fires to develop effective measures.
 Methodology. It consists in the analysis of the experience and results of experiments in the elimination of methane-air mixture explosions and mine fires.
 Results. The efficiency of air stream reversal during extinguishing a mine fire, including multiple reversal, is shown. It has been established that fire extinguishing operations can be considered completed when there is no carbon monoxide in concentrations higher than the permissible levels at the site of the fire and in adjacent workings, the normal ventilation mode in the mine is restored and the air temperature does not exceed it usual (background) indicators for these workings.
 Practical significance. To effectively extinguish fires, it has been established that they carry out the opening of an isolated area for reconnaissance, reduce the isolated volume and other work carried out in accordance with the developed measures, excluding the penetration of fresh air into the isolated space, the development of heat and the possibility of new air gas explosion. ru Інститут фізики гірничих процесів НАН України Физико-технические проблемы горного производства Прогнозирование и управление состоянием горного массива Вопросы ликвидации некоторых аварий, связанных со взрывами метановоздушных смесей и пожарами Питання ліквідації деяких аварій, пов'язаних з вибухами метано-повітряної суміші і пожежами Questions of liquidation of some accidents related to the explosions of methane - air mixtures and fires Article published earlier |
| spellingShingle | Вопросы ликвидации некоторых аварий, связанных со взрывами метановоздушных смесей и пожарами Минеев, С.П. Прогнозирование и управление состоянием горного массива |
| title | Вопросы ликвидации некоторых аварий, связанных со взрывами метановоздушных смесей и пожарами |
| title_alt | Питання ліквідації деяких аварій, пов'язаних з вибухами метано-повітряної суміші і пожежами Questions of liquidation of some accidents related to the explosions of methane - air mixtures and fires |
| title_full | Вопросы ликвидации некоторых аварий, связанных со взрывами метановоздушных смесей и пожарами |
| title_fullStr | Вопросы ликвидации некоторых аварий, связанных со взрывами метановоздушных смесей и пожарами |
| title_full_unstemmed | Вопросы ликвидации некоторых аварий, связанных со взрывами метановоздушных смесей и пожарами |
| title_short | Вопросы ликвидации некоторых аварий, связанных со взрывами метановоздушных смесей и пожарами |
| title_sort | вопросы ликвидации некоторых аварий, связанных со взрывами метановоздушных смесей и пожарами |
| topic | Прогнозирование и управление состоянием горного массива |
| topic_facet | Прогнозирование и управление состоянием горного массива |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/162813 |
| work_keys_str_mv | AT mineevsp voprosylikvidaciinekotoryhavariisvâzannyhsovzryvamimetanovozdušnyhsmeseiipožarami AT mineevsp pitannâlíkvídacíídeâkihavaríipovâzanihzvibuhamimetanopovítrânoísumíšíípožežami AT mineevsp questionsofliquidationofsomeaccidentsrelatedtotheexplosionsofmethaneairmixturesandfires |