Доколь взрываться будут шахты?

Прошло 11 лет после трагедии на шахте "Распадская" в Междуреченске и 14 лет — на шахтах "Ульяновская" и "Юбилейная" в Новокузнецке.

Стало казаться, наконец, труд шахтёров стал безопасным. Ан нет. Как всегда внезапно, неожиданно 25 ноября 2021-го взорвался метан на шахте "Листвяжная" в Белове.

Вновь расследование причин, приведших к трагедии, проверка всей системы промышленной безопасности. Определение виновных в трагедии.

Всегда в числе главной причины сразу всплывает пресловутый "человеческий фактор", "искра". Быстро устанавливаются виновники взрыва. Ранее это были люди рабочих профессий (простые шахтёры), теперь виновниками стали руководящие работники шахты: директора, заместители директоров, главные инженеры, инспектора Ростехнадзора. Сразу же, как говорится, без суда и предъявления обвинения, арестована практически вся руководящая служба шахты. Теперь арестован и основной владелец шахты "Листвяжная". Но, к сожалению, периодически повторяющиеся взрывы шахт в Кузбассе отменить невозможно.

Увы, взрыв в шахте "Листвяжная" в Кузбассе не последний, что подтверждает статистика, а она вещь упрямая…

Причина периодически повторяющихся внезапных, всегда неожиданных, взрывов метана в чём-то другом! В чём же?

Когда элиты будут биты

Обратимся к большемасштабным взрывам метана в шахтах. Что для них характерно? Установлено однозначно, что все они внезапные (неожиданные), не прогнозируемые и в них участвует огромное количество метана. Ища действительную причину взрывов-трагедий, надо найти объяснение: откуда они (внезапность и такое количество метана) возникают в шахтах в процессе добычи (разрушения) угля. И возникают ли они в таком количестве вообще. Если мы ответа не найдём — будем вечно крутиться вокруг человеческого фактора.

Действительно впечатляет внезапное появление в шахтной атмосфере немыслимого количества метана. Приведём лишь один пример такого взрыва — взрыва на шахте имени Засядько в Украине 20 сентября 2006-го. Здесь сумели определить количество взорвавшегося метана. Взрыв произошёл на глубине 1087 метров. "За полчаса в лаву было выброшено 200 — 300 тысяч кубометров метана вместо 200 — 300 кубометров обычного суточного количества, то есть количество метана превысило в тысячу раз". В таких взрывах участвует метан в количестве сотен тысяч и даже миллионов кубометров, как в Карагандинском бассейне, где известны случаи, когда выброс метана в шахты при внезапном взрыве превышал 2 миллиона кубометров. Судя по тем разрушениям, которые имели место при взрыве на шахте "Распадская", количество взорвавшегося метана тоже было сотни тысяч, а может быть, миллион кубометров.

Анализ имеющихся литературных источников (монографий, научных статей) и результатов расследований причин взрывов-трагедий приводит к мысли: первопричина этих аномальных взрывов находится вне пространства шахт, не связана напрямую с процессом угледобычи, не результат нарушения технологии и правил (требований) промышленной безопасности. Причина взрывов — внешний фактор, внешнее не санкционированное вмешательство в работу шахты. Такое вмешательство по-сути обнуляет всю созданную промышленную безопасность подземной добычи угля. Она не создана предотвратить внезапное появление в шахте запредельное количество газа.

В 2005 году, после взрыва метана в шахте " Есаульская", автор пришёл к мысли, что трагедия в шахте произошла, потому что её внезапно и в большом количестве заполнил скопившийся в недрах глубинный мантийный газ. И сделал заключение: "без серьёзной нейтрализации глубинного газа избежать внезапных взрывов метана в шахтах Кузбасса, к большому сожалению, не удастся" ("Кузнецкий рабочий", № 43, 2005 год). Спустя 6 лет, после взрыва на шахте "Распадская", автор вернулся к проблеме внезапных взрывов на шахтах Кузбасса. И опять шла речь о причинах взрыва. Вновь стоял вопрос: откуда взялся метан в таком большом количестве в лаве ("Кузнецкий рабочий", № 62, 2010 год)? И моё представление, что в трагедии виноват глубинный метан, еще более утвердилось.

В последнее время процесс дегазации земли интенсивно изучался, в том числе нефтяниками, и стало доказанным, что потоки эндогенного мантийного метана в земной коре на путях своего подъёма на разных глубинах разреза осадочной толщи формируют замкнутые резервуары, заполненные газом, находящимся под большим давлением. Есть геологические данные, свидетельствующие о том, что значительное их число сформировалось вблизи поверхности на глубинах действующих шахт и ниже. В Кузбассе глубинными нефтепоисковыми скважинами установлены следующие этажи накопления в резервуарах ("слепые" залежи) свободного газа: 180 — 380 метров, 322 — 470, 447 — 525, 959 — 971, 2850 — 2920 метров.

Взрыв на шахте "Листвяжная" заставляет вновь обращаться к предложенной нами научной гипотезе:

Этот газ входит в поток вещества и энергии, поднимающийся из недр к поверхности в рамках планетарной дегазации Земли. По выражению В.И. Вернадского, Земля "дышит" этим газом. Как и положено: импульсно, циклично. Понятно, что во взрыве участвует смесь метана угольных пластов и метана (газа) глубинного. Эти газы разные не только по природе, но и по составу и взрывным свойствам.

Глубинный газ к поверхности свободно мигрирует по каналам, которые формируются с двух сторон: снизу потоком высокоэнергетических и высоконагретых флюидов, сверху самой шахтой. Горные работы, выполняемые шахтой, создают субвертикальные зоны аномальной трещиноватости пород горного массива, уходящие на глубину более километра. Это доказано сейсмическими исследованиями Сибирского отделения Российской академии наук. Совместная встречная работа глубинных газов и шахт создает каналы прорыва газов, подходящих прямо к горным выработкам.

Угольный метан — моногенный газ, глубинный метан — полигенный газ, он состоит из смеси метана и его гомологов (углеводородных газов: этана, пропана, бутана, гексана) и водорода. Кроме того, в нём имеются углекислый газ, азот, сероводород и редкие газы (гелий и др.). Так в составе метановых газов Сыромолотненской площади, по данным нефтяной разведки, содержится этан (4,7%), пропан (0,9%) и бутан (0,4%), редких газов до 8,7%. На Абашевском куполе количество гомологов метана доходит до 10%, причем с глубиной оно увеличивается. Поэтому в связи с внезапными взрывами газа на шахтах надо особое внимание уделить водороду. Газовая смесь, содержащая от 4% до 74% водорода, является взрывчаткой. Водород в Кузбассе впервые был установлен в 1946 году в ряде шахт и в разведочных скважинах. В составе природных газов повышенное содержание водорода обнаружено в Кемеровском, Плотниковском, Байдаевском районах Кузбасса. На шахте "Алардинская" в скважине содержание водорода составило 35%, а на участке Бунгуро-Листвянском — 58%. Максимальный процент водорода в газе бассейна — 87,2%. Как-то так получилось, что водород, как один из важных факторов внезапных взрывов, выпал из поля зрения "охотников" за причиной трагедий. То, что в шахтах "Абашевская-1" и "Юбилейная" наблюдалось выделение в лаве из трещин алевролитов жидкой нефти (капли), и то, что в этих шахтах произошли внезапные взрывы-трагедии, совсем не случайно. Такая связь не может быть совпадением.

Что получается?

Если такая гремучая смесь глубинного газа в большом количестве (сотни тысяч кубометров) под большим давлением внезапно впрыскивается в шахту, мгновенный взрыв и пожар предопределены, неминуемы. Трагедия неотвратима. Такая ситуация типична для всех взорвавшихся угольных шахт Кузбасса. Кстати, возникновение после первого второго взрыва, как это случилось на шахте "Распадская", который произошёл через 4 часа после первого, и был более мощным, может быть истолковано лишь только как второй вброс в шахту глубинного газа из недр.

Важно найти причину периодичности (повторяемости) взрывов. Статистика подтверждает, что она существует, причём частота внезапных взрывов шахт с большим количеством человеческих жертв в странах угольной добычи разная. Есть страны, в которых взрывы происходят чаще, а есть страны, в которых они происходят реже. Считается, что в России, Казахстане и Китае такие взрывы происходят чаще. Причину мы видим не в том, что в этих странах низкая технология добычи угля, промышленная безопасность и производственная дисциплина, а в том, что дегазация планеты в этой части Евразийского континента более масштабная, более интенсивная. В шахты России, Казахстана и Китая чаще вбрасывается взрывоопасный глубинный газ планетной системы дегазации Земли.

В какой-то мере она "крутится" вокруг 11 (22)-летнего цикла активации Солнца (количеством солнечных пятен Вольфа). Но есть и другие накладки. Надо изучать. В целом связь понятна: Солнце вызывает активацию Земли, в которой активируются потоки газа из недр к поверхности.

Зная первопричину взрывов шахт: несанкционированное вмешательство внешних сил в лице подтока глубинного газа в производственный процесс добычи угля, можно ли, и если можно, то каким образом, нейтрализовать или хотя бы ослабить его негативное воздействие? Уйти из череды продолжающихся взрывов шахт Кузбасса. Гибели шахтёров. Мы считаем, что работа шахт может адаптироваться к условиям внешнего вмешательства.

Есть предпосылки к такой адаптации.

Имеются если не прямые, то хотя бы косвенные предвестники подготовки подшахтного массива к внезапному прорыву глубинных газов в шахты.

Что может служить такими предвестниками? Во-первых, изменение шахтной атмосферы. В подшахтном пространстве в разрезе осадочных пород имеется резервуар накопления свободного глубинного газа, и он постоянно, в импульсном режиме (так работает дегазация), пополняется газом, идущим снизу. Постоянное пополнение резервуара газом создаёт условия давления на его покрышку, и она начинает "помаленьку" пропускать газ. Просачиваясь в шахту, газ, принеся с собой этан, пропан, бутан, гексан и водород, качественно изменяет воздушно-метановую атмосферу шахты. Уловленное изменение элементно-химического состава шахтной атмосферы — это свидетельство того, что шахта находится в поле воздействия эмиссии глубинных газов. Восходящий эмиссионный поток флюидов также изменяет сейсмическое поле шахтного горного массива. В нем появляется "сейсмический шум" — микросейсмы. Может появиться локальная сейсмическая активизация недр — возникновение слабых землетрясений в диапазоне малых энергетических классов. Такие землетрясения регистрируются только специальными сейсмическими исследованиями. Регистрация на шахте "сейсмического шума" и слабых землетрясений — второй предвестник подготовки внезапного взрыва. Об этом же свидетельствует аномальная деформация почвы шахтных выработок: вспучивание, водообильность, газовыделение. Предвестником трагедии является изменение теплового поля в шахтном горном массиве. Вынос глубинного газа в шахту — это и вынос энергии. Замеры температуры в шахтном поле скважин могут указать на рост геотермического градиента. А появление в шахте нефти — прямой предвестник подготовки внезапного взрыва.

Первое. Надо организовать службу мониторинга за всеми предвестниками, свидетельствующими о наличии стороннего (внешнего по отношению к шахте) фактора воздействия, динамику их изменения. Мониторинг позволит определить, поступает или не поступает в шахту из недр вещество (углеводороды-газы) и энергия (тепло). Находится ли шахта под внешним воздействием. При положительном заключении организуются работы по дегазации подшахтного пространства посредством бурения скважин и отбора через них накапливающегося в горном массиве глубинного метана.

— истинная причина трагедий на шахтах — причина внезапных взрывов метана горной науке (и людям) неизвестна;

— есть достаточно данных, свидетельствующих, что взрывы возникают в результате внезапных прорывов из недр в шахты глубинного газа;

— современная технология угледобычи "внутришахтная", совершенно не учитывает окружающую "геолого-физическую среду", содержащую карманы (пузыри) свободного эндогенного газа;

— газовые пузыри (главный виновник бед) подшахтного и периферийного пространства шахтного поля могут быть выявлены и оконтурены геофизическими методами;

— неизвестность (незнание) истинной причины внезапного взрыва в шахте "Листвяжная", по существу, не позволяет проводить аресты и суды шахтёров и иных лиц, в каком бы ранге они ни были, до момента выяснения причины трагедии.