Изоляция пожаров в шахтах

В практике в погоне за минимальной потерей выработок при изоляции пожаров в газообильных шахтах создавались условия, при которых происходило накопление в изолированном пространстве горючих газов взрывоопасной концентрации. Взрывы метановоз-душной смеси резко усложняли работы по тушению пожаров и являлись причиной несчастных случаев с горноспасателями.

Согласно Уставу ВГСЧ по организации и ведению горноспасательных работ в газообильных шахтах, сооружение взрывоустойчивых изоляционных перемычек должно производиться на безопасных расстояниях (если атмосфера в изолируемом пространстве взрывоопасна), определяемых расчетом. Таким образом, руководители работ по ликвидации аварии вооружены соответствующими указаниями и поэтому не должны рисковать, изолируя пожары в газообильных шахтах в минимальных объемах. Изоляция пожаров в любых безопасных объемах должна осуществляться еще и потому, что эти объемы после создания невзрывоопасной атмосферы на пожарном участке всегда могут быть сокращены до любых минимальных размеров без риска для людей, занятых ликвидацией пожара. Рассмотрим примеры изоляции пожарных участков с безопасных расстояний (в большом объеме) и сокращения объема путем переноса изолирующих перемычек на ближайшие подступы к очагу пожара. ПРИМЕР 1. На шахте «Новатор» ПО «Красноармейскуголь» (рис. 63) пожар, осложненный взрывом, был изолирован на дальних подступах (перемычки № l—10). Для инертизации атмосферы использовались парогазогенераторы ГИГ-4. После инертизации среды и изоляции двух уклонных полей участок был оставлен до создания безопасных условий (певзрывоопасная атмосфера, доведение температуры до допустимых пределов и др.). Работы выполнялись в следующем порядке. Рис. 63. Схема горных выработок шахты «Новатор» ПО «Красноармсйскуголь», где было осуществлено сокращение изолированного пространства после изоляции пожара на дальних подступах: 1-  гипсовая перемычка на момент изоляции; 2 — гипсовая перемычка при сокращении пожарного участка; 3 — бетонитовая перемычка; 4 - вентиляционная дверь

Для изоляции пожарного участка согласно Генеральному плану ликвидации пожара были сооружены взрывоустойчивые гипсовые перемычки в следующих выработках: № I (с проемом) — на южном конвейерном штреке гор.—375 м в 10 м от сопряжения с южным ходком № 2 центрального уклона; № 2 (с проемом)— на южном откаточном штреке гор.—375 м в 175 м от сопряжения с южным ходком № 2; № 3 (с проемом) — на южном ходке центрального уклона («бис») в 30 м ниже северного откаточного штрека гор. — 375 м; № 4 (глухая) — на центральном уклоне «бис» в 70 м ниже северного откаточного штрека гор.— 375 м; № 5 (с проемом)—на северном ходке центрального уклона «бис» в 50 м ниже северного откаточного штрека гор.— 375 м.

Изоляционные глухие взрывоустойчивые перемычки были возведены в следующих выработках:

• № б и 7 из бетонита — на коренном южном штреке гор.— 220 м и его обходной;
• № 8 и серия перемычек, ограждающих действующие выработки шахты «Центральная» от ствола № 1 «бис», возводимые в выработках рудничных дворов гор.— 116 м и гор.— 217 м шахты «Центральная». Всего на горизонте 116 м было возведено 7 перемычек, а на горизонте 217 м — 3 перемычки и отремонтировано 12;
• № 9 — шурф № 1 засыпан глиной со щебнем на всю глубину его с поверхности (46 м);
• № 10 из гипса — в канале главного вентилятора ствола № 1 «бис» (устье ствола выше канала вентилятора до аварии было перекрыто бетонным полком).

Для контроля за составом газов, температуры и регистрации взрывов было установлено следующее оборудование:

• проложены линии дистанционного отбора проб воздуха к подземной базе (лебедочная камера южного ходка № 1 центрального уклона, гор. 220 м) из-за перемычек № 2 и 5, опущена линия дистанционного отбора проб воздуха в ствол № 1 «бис» на глубину 120 м и в дегазационную скважину на глубину 600 м;
• установлен датчик регистрации взрывов АСД в перемычке № 2;
• установлен датчик регистрации температуры ДЭТ-2 на глубине 120 м в стволе № 1 «бис».

На промплощадке у ствола № 1 «бис» установлено два генератора ГИГ-4 на параллельную работу.

В лебедочной камере южного ходка № 1 центрального уклона оборудована подземная база, на которой для отбора проб воздуха установлено два вакуум-насоса ВМ-2, работающих от электрического тока напряжением 380 В, а также два хроматографа «Поиск-1» для исследования рудничной атмосферы.

К этому времени были также закрыты проемы во взрывоустойчивых перемычках № 3 и 5 и частично снята депрессия с них путем открытия вентиляционных дверей ил северном откаточном штреке гор. 375 м между центральным уклоном «бис» и северным ходком и уменьшения подачи главного вентилятора шурфа № 2 с 3700 до 2000 м3/мин.

С целью предупреждения взрыва метановоздушной смеси в главном вентиляционном квершлаге и стволе № 1 «бис» перемычку № 10 необходимо было возвести за время, не превышающее времени образования в указанных выработках взрывоопасной атмосферы, после чего немедленно включить в работу генераторы.

Для создания взрывобезопасной среды в изолированном участке в 11 ч 10 мин первых суток (работы были начаты 15 октября) были включены на параллельную работу на стволе № 1 «бис» два генератора инертных газов ГИГ-4, при помощи которых в изолированное пространство каждый час подавалось около 25 тыс. м3 инертной газовой смеси (в пересчете на сухую смесь в связи с конденсацией 40 % влаги) со следующим содержанием газов (проба воздуха в стволе № 1 «бис»): 10 % СО₂, 3 % О₂, 0,05 % СО, 0,05 % Н₂.

Парогазовая смесь достигла перемычки № 2 в 13 ч 35 мин. Анализ пробы воздуха, отобранной из-за перемычки, в это время был следующим: 0,4 % СО₂, 11,5% О₂, 2,4% СН₄, 0,7% Н₂.

В 14 ч 05 мин за перемычкой № 2 уже была создана взрывобезопасная атмосфера (по кислороду), которая характеризовалась следующим содержанием газов: 6 % СО₂, 8,5 % О₂, 2 % СН₄, 0,9 % СО, 0,7 % Н₂.

В дальнейшем содержание кислорода в пробе воздуха из-за перемычки № 2 понижалось и достигло своего минимального значения при работе двух генераторов к 2 ч 30 мин вторых суток (через 15 ч с момента включения генераторов): 8,7% СО₂, 4.5% О₂, 1,2% СН₄, 0,3% СО, 0,3% Н₂.

Перемычки № 5 парогазовая смесь достигла в 0 ч 20 мин вторых суток. При этом состав пожарных газов за перемычкой № 5 был следующим: 0,5 % СО₂, 18,4 % О₂, 5,5 % СН₄, 0,14 % СО, 0,07 % Н₂.

На 8 ч 00 мин третьих суток генераторы инертных газов проработали в обшей сложности 75,5 ч (в пересчете на один генератор) и подали в изолиро-( ванный участок 900 000 м3 сухой парогазовой смеси. В связи с тем, что в изолированном участке была создана взрывобезопасная атмосфера, и учитывая необходимость периодически останавливать генераторы инертных газов для ревизии, было решено с 9 ч 45 мин третьих суток перейти на работу одного генератора. В указанном режиме один генератор проработал до 14 ч 10 мин седьмых суток, после чего был остановлен. За весь период работы генераторов в изолированный участок было подано около 2 млн. м3 сухой парогазовой смеси. Генераторами (в пересчете на один генератор) отработано 170 ч.

После создания устойчивой инертной среды в пожарном районе (см. рис. 63) 21 января (произошла задержка из-за непоставки материалов и прежде всего гипса) были начаты работы по сокращению объема пожарного участка.