Взрывы можно предотвратить

Можно, конечно, ругать и Господа Бога за то, что дал Кузбассу нарушенные и газоносные пласты. Однако капиталисты любой зарубежной страны, обладай они такими угольными запасами, невзирая на газоносность, молились бы на них и работали, не покладая рук.

Суть проблемы - от чего взрывается шахта. Независимо от формаций и собственников существует несколько условий для взрыва: наличие определенной концентрации метана, достаточной для детонации шахтной пыли при мощном взрыве, и инициатора взрыва.

Ликвидацию первого условия призваны осуществлять такие мероприятия, как вентиляция, орошение и подавление пыли, а также пропитка горного массива, что постоянно нарушается и становится объектом пристального внимания комиссий.

Инициатор взрыва - искра в шахте - присутствует всегда. Чтобы убедиться в этом, достаточно выключить светильник и взглянуть на рабочий орган комбайна в действии. Это и удар лопаты, кувалды, кирки о металл, колчедан, песчаник. Это и обрыв или замыкание кабеля. Нельзя не упомянуть и о нарушении эксплуатации горношахтного оборудования и техники безопасности.

Большинство комиссий объясняют причину взрыва внезапным появлением газа метана, но не дают оценку подобной внезапности.

Исследования причин аварий на шахтах России и других стран проводились институтом ВНИИгидроуголь. Доктор технических наук Б.М.Стефанюк связывает взрывы с погодными условиями и ошибочными решениями по подогреву подаваемого в шахту воздуха без его увлажнения, что сушит пыль на бортах и кровле горных выработок, чем смещает порог взрываемости газопылевоздушной смеси. Избежать этого можно увлажнением воздуха и обустройством диспергаторов для создания душевых завес в горных выработках на пути прохождения воздуха. Но, по сути, это только одна из корректировок правил безопасности.

Газета "Кузнецкий рабочий" неоднократно предоставляла свои страницы различным специалистам для выражения мнений по поводу аварий. Одна из гипотез геологов - о поступлении водорода, активного окислителя из мантии Земли, образующего метан в угольных пластах, - мне очень импонирует. Можно согласиться с накоплением метана в пластах, но нельзя не признать, что это не происходит внезапно, даже на загазованных пластах. Хотя именно эту гипотезу, в первую очередь, выдвигает комиссия.

Причина взрывов лежит на поверхности, она проста и порождается самим человеком, за что природа наказывает его. Стратиграфический анализ пород любой разведочной скважины покажет наличие в толще горного массива различных пород, в том числе и водоносных, которые формируют гидрологические режимы движения подземных вод, играющих роль защитных экранов от проникновения метана и других газов на поверхность.

При добыче полезных ископаемых происходит подработка вышележащих породных слоев, которые при обрушении теряют свою монолитность, образуют трещины, пустоты и формируют вертикальные водотоки, пропускающие осадки с поверхности и потоки подземных вод из водоносных пластов в горные выработки в зоне подземных работ. Загрязненная вода заполняет подземные водосборники, которые выполняют роль отстойников, откуда шахтный поток выходит на поверхность. В зоне же работ образуется депрессионная воронка, где породы обезвоживаются. Пустоты и трещины на водоносных пластах и в депрессионных воронках заполняются метаном. То есть образуются газовые мешки огромной емкости, имеющие естественный выход по трещинам в горные выработки. Конечно, отработанное пространство заперемычивается, но весь горный массив не изолируешь. Пример этой гипотезы - растворение и вытеснение метана на поверхность, в погреба и подвалы наземных строений при закрытии и затоплении шахт.

Просадка кровли при очистных работах воздействует на массивы горных пород, которые, совершая колебания, активизируют внезапное поступление метана в выработки, где инициатор взрыва всегда присутствует. От силы колебаний пород, объема образованных газовых мешков и сечения газовых каналов, которые нужно перекрывать, зависит скорость поступления газа в выработки, концентрация метана и сила взрыва.

Чтобы избежать этого, нужно решить технически простую задачу - очистить шахтный приток от взвесей, нефтепродуктов и других загрязнений в подземных условиях и возвратить очищенную воду в водоносные пласты по их падению за пределы депрессионной воронки. Это позволит восстановить гидрологические режимы подземных вод за пределами зоны ведения горных работ и их защитные функции от проникновения метана на поверхность и в горные выработки.

Представленная концепция ведет к пересмотру устоявшихся проектных требований и решений для схем шахтного водоотлива, что, в свою очередь, ведет к изменению подхода к проектированию угольных предприятий в целом. Ученые ведут работы в этом направлении, а полученные результаты и существующие технические средства шахтного водоотлива позволяют реализовать предложенную технологию.

Витаутас Сенкус, заведующий кафедрой экологии и естествознания НФИ КемГУ.

"Кузнецкий рабочий"