Пять наиболее распространенных аварий на шахтах и меры по ликвидации их последствий 

Обрушение кровли является наиболее распространенным и легко возникающим происшествием в шахтах. Некоторые случаи обрушения кровли связаны с ограниченным пониманием объективных факторов, но в большинстве случаев они вызваны недостатками и ошибками в работе.

1. Аварийные меры при обвале в шахте

Обрушение кровли является наиболее распространенным и легко возникающим происшествием в шахтах. Некоторые случаи обрушения кровли связаны с ограниченным пониманием объективных факторов, но в большинстве случаев они вызваны недостатками и ошибками в работе. Основными причинами являются рассеянность внимания, небрежность, неясная геологическая структура, непонятные закономерности давления породы, низкое качество крепления, несвоевременные проверки и т. д.

После обрушения кровли спасатели должны сначала установить местонахождение и количество пострадавших, используя для этого крики, стук, звуковые детекторы и т. д.

Если местонахождение пострадавших плохо вентилируется, необходимо принять меры для улучшения вентиляции. Если пострадавшие заблокированы в результате обвала, необходимо использовать напорные воздуховоды, водопроводы, проходки штреков, бурение скважин и другие методы для доставки пострадавшим свежего воздуха, напитков и продуктов питания. Во время спасательных работ необходимо постоянно следить за безопасностью спасателей. Если обнаружена опасность повторного обвала, в первую очередь необходимо усилить крепление и подготовить безопасный путь отхода. При работе в зоне обвала необходимо назначить специального человека для наблюдения за изменениями в окружающем потолке. При удалении обвалившихся камней следует осторожно использовать инструменты, чтобы не повредить пострадавших. При проведении спасательных работ следует применять различные методы в зависимости от масштабов обвала и давления грунта.

Когда обрушение кровли не очень обширное, если пострадавшие зажаты большими глыбами породы, можно использовать домкраты и другие инструменты, чтобы поднять их и быстро спасти людей. Если обвал кровли произошел вдоль угольной стены, обломки породы имеют небольшой размер, а пострадавшие находятся близко к угольной стене, можно проделать небольшие отверстия вдоль угольной стены от зоны обвала к центру, установить трапециевидный навес для укрепления кровли, одновременно укрепляя и проделывая отверстия, пока не будет спасен человек. При обвале потолка на большой площади, когда люди заблокированы в штреке, можно также использовать метод прокладки другого штрека, чтобы обойти зону обвала и спасти людей.

2. Аварийные меры при взрыве газа

Взрыв газа происходит в результате окисления большого количества газа за очень короткое время, что приводит к накоплению тепла, образованию высокой температуры и высокого давления в месте взрыва, а затем к резкому распространению наружу, создавая огромную ударную волну и звук.

Взрыв газа является одним из самых разрушительных несчастных случаев в угольных шахтах. При взрыве газа его концентрация составляет от 5% до 16%, концентрация кислорода — более 12%, температура воспламенения — 650–750 °C. При взрыве мгновенная температура в свободном пространстве может достигать 1850 °C, а в закрытом пространстве — 2650 °C; максимальное давление, создаваемое взрывом, примерно в 9 раз превышает давление до взрыва, возникает сильная ударная волна; после взрыва образуется большое количество угарного газа, что является причиной большого числа жертв.

1) Основные моменты ликвидации последствий взрыва газа:

(1) Основное внимание уделяется спасению пострадавших, необходимо обеспечить присутствие людей во всех штреках, руководствуясь принципами: сначала живые, потом мертвые; сначала тяжелораненые, потом легкораненые; сначала легкие, потом сложные случаи.

(2) При входе в зону бедствия для разведки необходимо иметь при себе огнетушители с сухим порошком, чтобы при обнаружении источника огня своевременно потушить его. После подтверждения отсутствия источников огня, которые могут вызвать повторный взрыв, можно приступить к вентиляции штреков в зоне бедствия. Необходимо как можно скорее восстановить исходную систему вентиляции, увеличить объем воздуха для удаления дыма и токсичных газов, образовавшихся после взрыва газа. Быстрое удаление этих газов способствует спасению пострадавших, снижает степень их отравления, а также устраняет угрозу для других людей, находящихся под землей. Поэтому одновременно с тушением пожара и спасением пострадавших очень важной задачей является восстановление вентиляции в шахтных выработках и удаление токсичных газов.

(3) Устранить препятствия в штреках, чтобы облегчить спасение людей.

(4) Найти источник возгорания и потушить пожар, вызванный взрывом.

(5) Провести разведку зоны бедствия, найти место взрыва, оградить зону бедствия и т. д.

2) Вопросы, на которые следует обратить внимание спасательной команде при ликвидации последствий взрыва газа:

(1) Уточнить характер, причину, место происшествия и другие обстоятельства.

(2) Отключить электропитание в зоне бедствия.

(3) При входе в зону бедствия необходимо сначала тщательно проверить состав газов и приступить к работам только после того, как исчезнет опасность взрыва.

(4) При обнаружении открытого огня или других горючих материалов необходимо приложить все усилия для их немедленного тушения, чтобы предотвратить повторный взрыв.

(5) При наличии открытого огня спасатели должны действовать осторожно, чтобы не поднять угольную пыль и не вызвать взрыв угольной пыли.

(6) При прохождении через зоны разрушения опорных конструкций или завалы спасатели должны устанавливать временные опоры, чтобы обеспечить безопасность при перемещении в этих местах.

3. Аварийные меры при взрыве угольной пыли

Угольная пыль, взвешенная в воздухе, при высокой температуре быстро дистиллируется, образуя горючие газы. Эти газы смешиваются с воздухом, сгорают и выделяют большое количество тепла, которое передается близлежащей взвешенной угольной пыли, заставляя процесс горения продолжаться и приводя к взрыву. Поскольку вышеуказанная реакция протекает с очень высокой скоростью, она сопровождается очень высокой температурой (2300–2500 °C) и очень высоким давлением (от нескольких до нескольких десятков атмосфер), поэтому ее называют взрывом.

Условия, необходимые для взрыва угольной пыли: угольная пыль сама по себе взрывоопасна; угольная пыль находится в воздухе в виде взвеси и имеет определенную концентрацию; присутствует источник высокой температуры. Кроме того, на взрыв угольной пыли определенное влияние оказывают содержание влаги в угольной пыли, содержание кислорода в воздухе и т. д.

При возникновении взрыва угольной пыли, в первую очередь, обнаруживший его человек должен по ближайшему телефону сообщить об этом вышестоящему руководству, указав место, характер, масштаб и зону поражения. Одновременно необходимо постараться уведомить персонал, находящийся на обратной стороне вентиляционного канала, чтобы под руководством младших руководителей он по установленному маршруту эвакуации отступил в место с притоком свежего воздуха и ждал там или покинул шахту. В это время все сотрудники должны надеть самоспасатели. Если предполагается, что в течение времени, в течение которого самоспасатель будет эффективен, эвакуироваться из зоны бедствия не удастся, необходимо использовать все имеющиеся на месте материалы для сооружения временного убежища и ждать прибытия спасательной команды. Чтобы избежать повреждений от ударной волны, при аварии следует повернуться спиной к направлению ударной волны, защитить лицо и рот влажным полотенцем и лечь на бок в водосточной канаве. После получения сообщения об аварии диспетчерская шахты должна в соответствии с планом действий в чрезвычайных ситуациях уведомить соответствующих руководителей и спасательную команду шахты и немедленно организовать спасательные работы.。

Аварийно-спасательная команда должна оперативно выяснить местонахождение, характер бедствия, количество пострадавших, их местонахождение, степень повреждения вентиляционных устройств и т. д., а также разработать план спасательных работ и поддерживать постоянную связь со спасательной командой. Командир спасательной команды должен составить план действий в соответствии с планом спасательных работ. Командование также должно своевременно отдать приказ логистическому отделу о подготовке спасательных материалов и оборудования, подготовить статистику количества людей, спускающихся в шахту, организовать медицинскую помощь, работу с родственниками и обеспечение общественного порядка.

Спасатели в зоне бедствия должны обратить внимание на следующее: сосредоточить усилия на спасении пострадавших, взять с собой больше самоспасателей или запасных дыхательных аппаратов, чтобы обеспечить безопасность пострадавших; немедленно отключить электроэнергию в зоне бедствия, при этом отключение электроэнергии должно производиться из распределительного пункта, расположенного за пределами зоны бедствия, чтобы искры от отключения электроэнергии не вызвали взрыв угольной пыли или газа; провести полную разведку зоны бедствия, обнаружить источники огня и немедленно потушить их, чтобы предотвратить повторный взрыв; восстановить вентиляцию, удалить препятствия и быстро удалить вредные газы.

4. Аварийные меры при пожаре под землей

В зависимости от источника тепла, пожары в шахтах можно разделить на две основные категории: первая — это пожары внешнего происхождения, вызванные внешними источниками тепла; вторая — это пожары внутреннего происхождения, вызванные химическим или физическим воздействием на горючие материалы, такие как минералы. Из этих двух категорий пожаров чаще всего происходят пожары внутреннего происхождения.

Для возникновения внутреннего пожара необходимо наличие трех условий: минерал должен иметь склонность к самовозгоранию, окружающая среда должна обеспечивать постоянное поступление кислорода, а тепло должно легко накапливаться. Склонность минералов к самовозгоранию определяется их химическими и физическими свойствами, которые определяют степень легкости окисления минералов при нормальной температуре и являются внутренней причиной самовозгорания минералов; условия подачи кислорода и накопления тепла являются внешними причинами самовозгорания минералов, которые связаны с геологическими условиями, методами добычи и способами вентиляции.

Технические основы тушения пожаров под землей:

1) Правильность метода вентиляции играет решающую роль в эффективности тушения пожара.

Часто используемые методы вентиляции при пожаре включают нормальную вентиляцию, увеличение или уменьшение объема воздуха, обратный поток воздуха, короткое замыкание воздушного потока, изоляцию воздушного потока, остановку вентилятора и т. д. Независимо от метода вентиляции, необходимо соблюдать следующие требования: не допускать скопления газа и разлета шахтной пыли, которые могут привести к взрыву; не ставить под угрозу безопасность людей, находящихся под землей, не допускать распространения огня в зоны скопления газа и не допускать проникновения газа, превышающего допустимую концентрацию, к источнику огня; способствовать предотвращению распространения пожара, подавлять огонь, создавать условия для приближения к источнику огня; предотвращать повторное возникновение источника огня и обратное движение дыма; предотвращать образование пожарного давления, вызывающего обратное движение воздушного потока.

2) Чтобы приблизиться к источнику огня, спасти людей и потушить пожар, необходимо своевременно удалить дым, заполнивший шахтные стволы.

3) Методы тушения подземных пожаров включают в себя прямые методы тушения (тушение водой, инертным газом, пеной и т. д.), методы изоляции (закрытие зоны пожара), комплексные методы тушения (заливка грязью и песком, выравнивание давления, поэтапное открытие и прямое тушение и т. д.).

Пожар тушить водой наиболее удобно и эффективно. Необходимо обеспечить достаточный объем воды и ее бесперебойную подачу; нормальную вентиляцию, чтобы дым и водяной пар беспрепятственно удалялись; при тушении пожара воду следует направлять от края очага возгорания постепенно к центру, чтобы не допустить образования большого количества водяного пара и взрыва; необходимо регулярно проверять уровень газа вблизи зоны пожара, чтобы не допустить взрыва.

Инертное гашение пожара заключается в подаче в зону возгорания с помощью определенной силы инертного газа, не участвующего в процессе горения, с целью снижения содержания кислорода в зоне возгорания ниже уровня, необходимого для горения, что позволяет предотвратить горение и взрыв горючих материалов. Наиболее часто используемым инертным газом является азот. Инертное гашение пожара может применяться в случаях, когда невозможно приблизиться к источнику возгорания или когда другие методы непосредственного тушения пожара сопряжены с большой опасностью или не дают желаемого результата. Преимущества тушения инертными газами заключаются в том, что они не только инертизируют газ в зоне пожара, но и подавляют выделение газа, а также обеспечивают безопасность и быстроту проведения спасательных и восстановительных работ в зоне пожара с минимальным повреждением оборудования. Недостатки тушения инертными газами заключаются в том, что при сильном пожаре время тушения увеличивается, возникает вероятность повторного возгорания, а охлаждающее действие на источник огня меньше, чем у воды.

Углекислый газ является удушающим газом, поскольку он не способствует горению и самовоспламенению, поэтому после введения в зону пожара он также может снижать содержание кислорода, подавляя горение и взрыв.

Сухой порошок обладает химическим действием, охлаждая, удушая, изолируя и прерывая горение, а также физическим действием, создавая ударную волну, которая нарушает расположение горящего материала и тушит его. Поэтому он также является хорошим материалом для тушения пожаров под землей.

Высокократное пенообразование способно изолировать источник огня и покрыть горящие предметы, производя водяной пар и поглощая большое количество тепла, препятствуя теплопроводности, тепловой конвекции и тепловому излучению в зоне пожара. Оно обладает большой мощностью и быстродействием, поэтому широко применяется для тушения подземных пожаров.

Метод изоляции для тушения пожара заключается в сооружении герметичной стены в проходе, ведущем к зоне пожара, с целью перекрыть доступ кислорода в зону пожара, чтобы содержание кислорода в зоне пожара постепенно уменьшалось, а содержание углекислого газа постепенно увеличивалось, что приводит к самопроизвольному тушению пожара. Этот метод подходит для случаев, когда трудно подойти к источнику пожара, невозможно тушить пожар напрямую или тушение напрямую неэффективно. Герметичные материалы, используемые для тушения пожара методом изоляции, легко доступны на месте, просты в изготовлении и удобны для открытия.

Грунтовая пожаротушение является относительно простым комплексным методом тушения пожаров. Он использует давление, создаваемое разницей высот между поверхностью земли и подземными скважинами, а также давление самого грунта, для закачивания заранее приготовленного грунта в зону пожара с целью тушения пожара. Грунтовая пожаротушение сочетает в себе преимущества прямого тушения и изоляционного тушения, а также является экономичным и эффективным методом, поэтому широко применяется в шахтах.

Уравнительная вентиляция для тушения пожара осуществляется путем изменения распределения давления в вентиляционной системе, снижения разницы давления на обоих концах воздуховода с утечкой воздуха, чтобы уменьшить утечку воздуха, и ускорения тушения пожара за счет снижения количества кислорода, поступающего в зону пожара. Уравнительная вентиляция для тушения пожара подходит для случаев, когда местоположение источника пожара неясно, персонал не может приблизиться к нему, а прямое тушение или изоляция пожара затруднительны.

Поэтапное открытие и непосредственное тушение пожара — это метод, который часто используют спасательные команды. Когда площадь пожара большая, он быстро распространяется, но в закрытой зоне его интенсивность ослабевает, можно использовать метод поэтапного открытия и непосредственного тушения пожара.

5. Аварийное реагирование на подземные наводнения

Когда объем воды в шахте превышает ее дренажную способность или происходит внезапный подземный выброс воды, это может привести к наводнению, в легких случаях затоплению отдельных штреков, а в тяжелых — затоплению всей шахты, разрушению шахты и гибели людей.

После затопления шахты люди часто остаются заблокированными под землей в ожидании спасения, и это является основной задачей спасательных работ.

1) Общие принципы ликвидации последствий подземных наводнений:

(1) Необходимо выяснить место и характер выхода воды, оценить объем выходящей воды, уровень стоячей воды, объем воды, выходящей после выхода воды, зону воздействия, источники пополнения воды и затронутые поверхностные водоемы.

(2) Определить зону бедствия, распределение людей до аварии, места в шахте, пригодные для выживания, возможные пути доступа к этим местам, чтобы быстро организовать спасательные работы.

(3) Организовать интенсивный отвод воды в зависимости от объема скопившейся воды и объема выходящей воды, одновременно перекрыв источники пополнения воды на поверхности.

(4) Усилить вентиляцию во время дренажа и спасательных работ, отключить электропитание в зоне бедствия, чтобы предотвратить взрыв скопившегося в пустотах газа или внезапный выброс других веществ.

(5) Во время разведки и спасательных работ после дренажа необходимо предотвратить обрушение кровли, провал пола и повторный выброс воды.

(6) При транспортировке и спасении пострадавших необходимо предотвратить внезапное изменение условий, к которым приспособились пострадавшие, чтобы не допустить ненужных жертв.

2) При спасении людей, долгое время находившихся в затопленной шахте, следует обратить внимание на следующее:

(1) При обнаружении пострадавшего строго запрещается направлять луч фары прямо в его глаза, чтобы избежать резкого сужения зрачков под воздействием яркого света, что может привести к потере зрения. Правильным способом является прикрытие фары куском ткани и т. п. для ослабления света или прикрытие глаз пострадавшего, чтобы зрачки постепенно сузились до нормального состояния, после чего можно будет подвергнуть их воздействию яркого света.

(2) При обнаружении пострадавших нельзя сразу выносить их из шахты, необходимо следить за поддержанием температуры тела. Необходимо провести первичную помощь (например, перевязку, инфузию, инъекции) в безопасном месте под землей и только после стабилизации эмоционального состояния доставить в больницу для оказания специальной помощи. В начале лечения следует избегать посещений родственников и друзей, чтобы чрезмерное возбуждение не повлияло на здоровье пострадавших или не привело к летальному исходу.

(3) Пострадавшие долгое время не ели, их пищеварительная система сильно ослаблена, и им срочно необходимо восполнить запасы питательных веществ. Им следует давать небольшие порции пищи, предпочтительно жидкую, мягкую, высококалорийную и богатую белком.