CC BY
118
УДК 622.814
ДЕСЯТИЛЕТИЕ ВЗРЫВА НА ШАХТЕ «УЛЬЯНОВСКАЯ». АНАЛИЗ ВЫВОДОВ ГОСУДАРСТВЕННОЙ КОМИССИИ И ГОРНЫХ СПЕЦИАЛИСТОВ
THE DECADE OF THE EXPLOSION AT "ULYANOVSKAIA" MINE. THE STATE COMMISSION AND MINING SPECIALISTS CONCLUSIONS ANALYSIS
С. Бычков - горный инженер А. И. Герусов - горный инженер
S. V. Bychkov - mining engineer and seismologist, Novokuznetsk - Vancouver
A. I. Gerusov - mining engineer, Novokuznetsk,
Russia
В статье дан критический анализ акта государственной комиссии по расследованию причин взрыва на шахте «Ульяновская» [1], произошедшего 19 марта 2007 года, и проведён анализ нескольких работ в научных журналах [2], [3], [4], [5], посвященных этой аварии. Согласно приведённым выводам государственной комиссии в шахте произошёл взрыв метана в лаве 50-11бис, вытесненного из выработанного пространства воздушной струёй проветривания в призабойное пространство. Изменение глубины проветривания выработанного пространства произошло за счёт включения в работу дополнительного (резервного) вентилятора в каскад установки главного проветривания шахты. Однако, согласно показаниям, контролирующие рудничную атмосферу приборы на момент взрыва зафиксировали отсутствие метана в горных выработках в концентрациях, необходимых для взрыва. Проветривание горных выработок и лавы 50-11бис работало в штатном и безопасном режиме, исключающим загазование и запыление выработок шахты. Взрывные и другие пожароопасные работы, способные привести к взрыву метано-воздушной смеси, в этот день не проводились. Целью выполненной работы является внесение ясности в понимание причин произошедшей катастрофы. Авторы надеятся, что аналитическая информация, изложенная в статье, хоть к какой-то мере поможет избежать повторения подобных ситуаций в будущем.
The article provides a critical analysis of the state commission act of the explosion causes investigation at "Ulyanovskaia" mine [1], which occurred on March 19, 2007, and an analysis of several papers in scientific journals [2], [3], [4], [5] dealing with the accident is conducted. According to the state commission conclusions methane explosion occurred at the mine at the longwall face 50-11bis where to methane was displaced from the gob area to the face with ventilation air stream. Changing of gob area ventilation depth happened due to inclusion of an additional (backup) fan into cascade installation of the mine main ventilation.
However, according to the testimonies, the mine atmosphere monitoring devices at the time of the explosion recorded no methane in the mine openings at the concentrations required for an explosion. Ventilation of mine openings and 50-11bis longwall face worked in normal and safe mode, excluding excessive gas and dust concentration at the mine openings. Blasting and other fire-hazardous works that could lead to an explosion of methane-air mixture were not carried out on this day. The aim of the performed work is to clarify the accident causes understanding. The authors hope that the analytical information presented in the article, at least to some extent, will help to avoid the recurrence of similar situations in the future.
Ключевые слова: ВЗРЫВ, ШАХТА УЛЬЯНОВСКАЯ, МЕТАН, УГОЛЬНАЯ ПЫЛЬ, САМОВОЗГОРАНИЕ УГЛЯ, ГОРНЫЕ ВЫРАБОТКИ, ВЕНТИЛЯЦИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК
Key words: EXPLOSION, ULIANOVSKAIA MINE, METHANE, COAL DUST, COAL SELF IGNITION, MINE OPENINGS, MINE OPENING VENTILATION
Прошло 10 лет после трагедии на шахте «Ульяновская», которая унесла 110 человеческих жизней. Для большинства горных специалистов причины произошедшего так и остались тайной за семью печатя-
ми. Аварию постарались поскорее забыть, а о её настоящих причинах оставалось только догадываться. Мы понимаем, что говорить про аварию с такими большими человеческими жертвами нелегко, но это необходимо для того, чтобы делать соот-
А. И. Герусов ager28@rambler.ru
119
ветствующие выводы, направленные на предотвращение подобных ситуаций в будущем. Казалось бы, по прошествии 10 лет причины одной из крупнейших в истории страны аварий должны быть известны и досконально проанализированы горными специалистами и специализированными организациями. А на практике, кроме акта государственной комиссии по расследованию аварии и нескольких статей в журналах, никакой информации нет. Основной задачей работы является разбор и критический анализ акта государственной комиссии и статей в научных журналах с целью выяснения достоверности сделанных ими заключений и выводов.
Официальная версия событий, развивавшихся на шахте «Ульяновская» 19 марта 2007 года, по материалам акта комиссии и аналитической статьи гласит: Взрыв метановоздушной смеси на ш. «Ульяновская» произошел 19 марта 2007 г. в 14 часов 12 минут в лаве 50-11бис, отрабатывавшей пласт 50. Схема проветривания шахты - центрально-фланговая: 6 нагнетающих вентиляторов ВЦ-15, (1 резервный), на путевом уклоне (юг) пласта 50 и 4 отсасывающих вентилятора ВЦ-15 (2 резервных) на устье флангового уклона пласта 50 (север). Длина выемочного столба 50-11бис по простиранию -1780 м, по падению - 265 м. Угол падения пласта 3o. В лаве было смонтировано 153 секции механизированной крепи «Юрмаш-16/32». Для отбойки угля использовался выемочный комбайн «SL 300». Оконтуривающие лаву штреки пройдены комбайном 12ВМ15 сечением в свету 13,8м2. На северном крыле пласта 50 комбайном 12М15 производилось расширение монтажной камеры 50-15 сечения - 16,3 м2 на сечение - 24,5 м2с креплением анкерной крепью и пробивкой комплекта деревянных стоек по середине камеры. Проветривание монтажной камеры осуществлялось за счет общешахтной депрессии. Расчетное количество воздуха, проходящее по выработке - 751 м3/мин, фактически - 990 м3/мин. В нижней части центральных уклонов комбайном КСП-32 проводился центральный водосборник по породе сечением 5-16,2 м2. Крепление - арочной крепью А16-27 с перетяжкой металлической сеткой. Проветривание осуществлялось нагнетательным способом вентилятором местного проветривания ВМЭ-8, установленным на путевом уклоне пл. 50 юг. Расчетное количество воздуха - 318 м3/мин, фактически подавалось 410 м3/ мин. На исходящей - 630м3/мин. На южном крыле пласта 50 велась подготовка выемочного столба 50-02. Воздух в лаву поступал по вентиляционному штреку 50-11бис. Вентиляция участка осу-
ществлялась отводом части воздуха через выработанное пространство в сохранённую часть конвейерного штрека 50-11бис, в сбойку №5 и далее в вентиляционный штрек 50-15. Другая часть исходящего воздуха лавы шла по лаве, по конвейерному штреку 50-11бис до сбойки №4, через которую исходящая струя воздуха поступала на вентиляционный штрек 50-15. На вентиляционном штреке 50-15 струя подсвежалась и далее, совместно с метано-воздушной смесью, выходящей из выработанного пространства через сбойку №5, направлялась в монтажную камеру 50-15, конвейерный штрек 50-15 и фланговый путевой уклон пласта 50, через который исходящая струя воздуха выбрасывалась на поверхность вентиляционной установкой 4ВЦГ-15.
19 марта 2007 года в 13:15 из-за роста концентрации метана на нижнем сопряжении лавы (1.4 %), что выше предусмотренных правилами безопасности норм, главный инженер шахты дал указание горному диспетчеру запустить резервный вентилятор №6 на главной вентиляционной установке, который и был запущен в 13:20. В момент пуска в работу шестого агрегата 6ВЦ-15 в лаве 50-11бис велась работа по отбойке угля комбайном с 13:00 и до 13:50. После этого в лаве приступили к выполнению концевых операций. Для их завершения в 14:10 была начата зарубка комбайна в сторону нижнего сопряжения. Через 2 минуты после включения комбайна в шахте произошел взрыв. Через 5 секунд с короткими промежутками времени последовательно произошло ещё 4 взрыва и возникло 14 пожаров. Ударные волны распространились по выработкам, примыкающим к выемочному участку, и имели катастрофические последствия - погибло 110 человек. На рис.1 представлена схема шахты с показаниями датчиков в момент аварии.
Как мы уже отметили, существует несколько аналитических работ, претендующих на объективность в описании произошедшей аварии. Главное, что их объединяет, это версия взрыва газа метана в лаве 50-11бис. В то же время в каждой работе дано своё понимание появление газа метана в месте взрыва и способа его инициирования. В акте госкомиссии указано 8 причин, приведших к взрыву на шахте:
1. Повышение интенсивности метановы-деления обусловлено примыканием нижней части лавы к оси Усковской синклинали.
2. Увеличение концентрации метана в нижней части лавы за счет изменения глубины проветривания выработанного пространства при включении шестого агрегата главной вентиляторной установки.
Рисунок 1 - Схема вентиляции шахты с показаниями датчиков в момент взрыва
3. Формирование взрывооопасной концентрации метановоздушной среды в нижней части лавы в месте нахождения комбайна.
4. Внештатное взаимодействие персонала с аппаратурой аэрогазового контроля "DAVISDERBY".
5. Неотключение электроэнергии с забойного оборудования и механизмов при превышении концентрации метана.
6. Возникновение источника воспламенения метана в результате повреждения комбайнового кабеля с образованием электрического дугового разряда.
7. Развитию процесса протекания взрыва по всей сети горных выработок шахты способствовало участие в нем угольной пыли.
8. Аварии способствовали неквалифицированные действия инженерно-
технических работников и формальная работа служб производственного контроля компании и филиала.
Это уже стало традицией объяснять подобные аварии различными горно-геологическими аномалиями и связывать эти аномалии с внезапным появлением метана в горных выра-
ботках. Вот и в этом случае членами комиссии упомянута ось Усковской синклинали, как будто эта воображаемая линия может действительно влиять на повышение выделение метана, а само слово «синклиналь» автоматически означает появление метана в больших объёмах. Создаётся впечатление, что существует шаблон, по которому пишутся все акты расследований аварий на шахтах, где первым пунктом акта обязана стоять горно-геологическая аномалия, вторым пунктом - внезапно появившийся газ метан, третьим пунктом акта должен стоять повреждённый силовой кабель, а четвёртым - самовозгорание угля в выработанном пространстве. Как мрачно шутят кузбасские шахтёры, этот пресловутый конец комбайнового кабеля после каждого взрыва на шахтах достают из сейфа технадзора и привозят на очередное место аварии, чтобы предоставить на всеобщее обозрение и указать его источником взрыва. В этом сарказме есть доля правды. В семи крупных авариях, включая Ульяновскую аварию, на шахтах Кузбасса с 2001 по 2007 год в актах комиссий по расследованию пять причин взрывов из семи была названа причина - повреждение силовых кабелей
(30.03.2001г. шахта «Распадская», 11.02.2003г. Шахта «Алардинская», 10.04.2004г. шахта «Тайжина», 24.05.2007г. шахта «Юбилейная»). При нормальной работе электрооборудования участка повреждение силового кабеля добычного комбайна не могло быть причиной взрыва, ибо повреждение кабеля влечёт за собой автоматическое отключение реле утечки, питающей лаву подстанции, что мгновенно снимет напряжение сети и тем самым устраняет малейшую возможность искрения и, следовательно, исключит причину взрыва. Была ли исследована питающая подстанция и само реле утечки? По всей видимости, да. Тогда почему члены комиссии не предоставили результаты экспертизы осмотра участковой подстанции и в случае неисправности реле утечки или его блокировки не передали в следственные органы имён тех, кто в этом виноват? Почему этот вопрос не отражён в итоговом документе? В акте комиссии одной из главных причин взрыва и появления метана в лаве названо изменение глубины проветривания выработанного пространства лавы 50-11бис по причине включения в работу шестого вентилятора ВЦ-15. По мнению комиссии, дополнительный объём воздуха, поданный в шахту резервным вентилятором №6, вытеснил газ ме-
Рисунок 2 - Тренд датчика депрессии ДР 1-1
тан, скопившийся в выработанном пространстве лавы в призабойное пространство, который и взорвался в районе добычного комбайна. Принимая решение о включении в работу вентилятора №6, главный инженер шахты, как и члены комиссии, посчитавшие это действие главной причиной аварии, не учли то, что при параллельной работе шахтовых вентиляторов каждый добавленный к работе агрегат ведет к неустойчивости работы всего комплекса вентиляторов и снижению производительности каждого включенного в цепь вентилятора вплоть до того, что вентиляторы начнут рециркулировать. Грубо говоря, вентиляторы просто будут гонять часть воздуха через соседний агрегат(ы), и повышение количества поступающего в шахту воздуха не произойдёт. В некоторых случаях при включении дополнительного вентилятора в параллельную цепь возможно даже понижение общей подачи воздуха в шахту. Эти азы рудничной вентиляции, которые почему-то не знал главный инженер и почему-то не знали члены комиссии, полностью подтвердились в данном случае. После включения резервного вентилятора № 6 в работу повышение подаваемого количества воздуха в шахту не произошло. В этом можно убедиться по показаниям датчиков системы аэрогазового контроля
122
Рисунок 3 - Тренд датчика скорости воздуха С1-1
(АГК), установленных в выработках шахты. Следовательно, ни о каком изменении глубины проветривания, о котором заявили члены комиссии, речи идти не может, и главная причина взрыва, озвученная в акте, представляется нам несостоятельной. На рис.2 и рис.3 видно, что каких-либо изменений состояния рудничной атмосферы ни датчик депрессии ДР1-1, ни датчик скорости воздуха С1-1 не отметили. Как и другие датчики скорости воздуха С2-1, С1-9, С1-10 и датчики метана, скриншоты, показания которых имеются в редакции.
К слову сказать, повысить производительность рабочих вентиляторов на главной установке можно было другим способом - задействовать в работу резервный вентилятор (всасывающий) на фланговом уклоне, что позволило бы повысить общую депрессию шахты и уменьшило бы сопротивление подпора воздушной струи шахты. Следует отметить, что холостая работа резервного вентилятора №6 могла способствовать появлению в рудничной атмосфере кластеров молекул кислорода или молекул газа озона, которые вполне могли быть инициаторами взрыва [6], но это отдельная тема, которая не вписывается в формат данной статьи. Известно, и на это
указала комиссия, что на шахте были махинации с показаниями датчиков. Но вмешательство в работу датчиков производились не в режиме реального времени, а задним числом. Из отчета представителей разработчиков системы газовой защиты "Davis-Derby" следует, что несанкционированный доступ к серверу программы был осуществлён несколько раз: информация за 10 марта была изменена 12 марта; информация с 11 по 16 марта была изменена 17 марта; информация за 17-18 марта была изменена 19 марта и последний раз, конфигурация системы была изменена 19 марта 2007 года в 20 час. 26 мин. В режиме реального времени все датчики показывали истинное содержание газа.
На рис.4 в последнюю секунду работы лавы датчик на исходящей участка М3-10 показывал примерно 1.1 % СН4. Максимальное же значение под лавой в 13 часов 16 минут было 1.6 % СН4.
В таком случае ни о каком взрыве в лаве или под лавой при такой концентрации метана речи идти не может. Следовательно, нет ни единого шанса, чтобы был выполнен сценарий, описанный в акте госкомиссии. Почему комиссия отвергла другие версии? Например, самовозго-
Рисунок 4 - Тренд датчика СН4 М3-10
Рисунок 5 - Схема распространения взрыва метана из выработанного пространства с последующим развитием его в лаве 50-11бис по версии изложенных в работах [2] и [5]
рание угля и взрыв метана в выработанном пространстве лавы, которое было указано причиной взрыва в работах [2] и [5 ? Да потому, что эта причина является такой же сомнительной и надуманной, как и повреждение силовых электрических кабелей. Конечно, взрыв в шахте можно списать на самовозгорание угля в выработанном пространстве лавы, но тогда должна быть представлена доказательная база, которая должна содержать сведения о наличии оставленного в завале измельчённого угля, поступление в очаг
самовозгорания кислорода по времени, превышающем инкубационный период самовозгорания (в нашем случае около 52 суток), наличие в пробах воздуха водорода, окислов углерода, предельных и непредельных углеводородов и т.д. Поэтому члены комиссии из двух зол выбрали меньшее - *проторенную дорожку*, то есть повреждение силового кабеля добычного комбайна. В анализируемых аварию статьях [2] и 5] понимали зыбкость и необоснованность версии госкомиссии о взрыве метана в нижней части
124
лавы и в силу специфики своей научной деятельности попытались найти объяснение взрыва на шахте «Ульяновская» из-за самовозгорания угля, но выполнили это крайне неубедительно. Статья пояснена рис.5 с нашими добавлениями к рисунку перемычек №75 и 76, а также пробоотборника газов в изолирующей перемычке.
Лава на «Ульяновской» работала чуть больше месяца. Следовательно, самонагревание угля за столь короткий период времени до температуры вспышки в выработанном пространстве не могло произойти. Тогда в статье было предположено, что инициация взрыва произошла от очага самовоспламенения угля, который находился не в рабочей лаве, а в ранее отработанной смежной лаве. Якобы открытый огонь пришёл в рабочую лаву через разрушенный горным давлением целик. Но в таком случае напрашивается закономерный вопрос, а почему служба газового контроля не зафиксировала следы возникшего пожара в вышележащей отработанной лаве в пробах рудничной атмосферы? В статье и здесь *изыскали* ответ и объяснили это сложностью определения следов пожара в пробах воздуха за счёт комбинированной схемы проветривания шахты. Это так, комбинированная схема проветривания действительно сложная, но пробы воздуха через трубу (рис.5) пробоотборника в изолирующей перемычке вентиляционного штрека 50-11 отбирались непосредственно из завала отработанной лавы, и в таком случае схема проветривания как шахты, так и рабочей нижележащей лавы никаким образом не касалась выработанного пространства отработанной лавы. Следовательно, поймать концентрации окиси углерода работниками газовой службы из завала отработанной лавы не представляло никакой сложности. Тем более от трубки пробоотборника и до указанного авторами очага самовозгорания угля были не сотни и даже не десятки метров, а какие-то сантиметры, и любая проба газов из-за указанной перемычки однозначно зафиксировала бы самовозгорание угля. Следующий момент: одного раздавленного целика для подачи кислорода в завал мало, нужна тяга воздуха. Значит, изолирующая перемычка в диагональной сбойке и перемычка на вентиляционном штреке 50-11 у монтажной камеры должны были пропускать через себя воздух. А утечки воздуха обязательно заметили бы горные мастера участка ВТБ, ИТР шахты и показал бы элементарный замер расхода количества воздуха, поступающего в лаву и исходящего из него. Или у автора были веские основания утверждать, что замеры воздуха на шахте не проводи-
лись и рудничная атмосфера не мониторилась службой ВТБ? Вдобавок ко всему, против версии взрыва, изложенной государственной комиссией, и версий авторов всех аналитических статей существует ещё один очень важный факт, который в сумме с остальными фактами делает версию первичного взрыва метана в лаве или в выработанном пространстве крайне сомнительной. Это донесение спасателей ВГСЧ о том, что энергия взрывной волны в вентиляционном штреке 50-15 превышала энергию взрывной волны в конвейерном штреке 50-11бис. В донесениях ВГСЧ было указано, что вентиляционные перемычки в сбойки №1, №2 и №3 между конвейерным штреком 50-11бис и вентиляционным штреком 50-15 были перемещены взрывной волной в направлении конвейерного штрека 50-11бис. Это неоспоримый физический факт, который с гарантией в 100% указывает на то, что первый взрыв произошёл или в вентиляционном штреке 50-15 или в выработках ниже его по падению пласта. Например, в монтажной камере лавы 50-15 или в конвейерном штреке 50-15. В аналитической статье [2] обратили внимание на факт выброса фрагментов перемычек на конвейерный штрек 50-11бис, но объяснили его дополнительной мощностью взрыва за счёт участия в нём угольной пыли, скопившейся на вентиляционном штреке 50-15. Но тогда возникает ещё один закономерный вопрос, который как авторы статьи, так и члены комиссии обошли вниманием. Почему угольная пыль не приняла участие во взрыве метана на конвейерном штреке 50-11бис? Два одинаковых штрека пройдены одним способом, по одному пласту, параллельно друг другу с целиком между ними в 20 м и проветривания свежей струёй воздуха. В одном угольная пыль оказалась, а в другом нет? Тем более, что именно конвейерный штрек являлся местом интенсивного отложения пыли, так как в нём работал ленточный конвейер. Остаётся единственный вариант, когда взрыв газа в вентиляционном штреке 50-15 мог быть сильнее, чем в конвейерном 50-15, если в момент взрыва концентрация метановоздушной смеси в его атмосфере была ближе к стехиометрической, чем в конвейерном штреке. То есть метан уже присутствовал в выработках по исходящей струе воздуха участка, но присутствовал в разных концентрациях, что и предопределило повышенную силу взрыва в вентиляционном штреке 50-15. К примеру, нижнее сопряжение лавы и конвейерный штрек 50-11бис - 16-13 % СН,, сбойка №4 - 11 % СН,, вентиляционный штрек 50-15 - 9.5 % СН4. Это вполне могло быть по причине разжижения исхо-
Рисунок 6 - Показание датчика М2-10 (Исходящая лавы)
дящей метановоздушной смеси из исходящей из лавы свежей струёй воздуха, начиная от сбойки №4. Только в этом единственном случае сценарий перемещения ударной волной перемычек из сбоек № 1, № 2, № 3 в конвейерный штрек был бы реальным. Но и этот вариант мы должны отвергнуть как ошибочный, так как в этом случае датчик метана под лавой показал бы выброс метана из отработанного пространства. Насколько известно и подтверждено показаниями, ни один датчик метана, как это было отмечено выше, не показал высокого содержания метана не только под лавой (М2-10, 0,9 СН) рис.6, но и в рудничной атмосфере всего участка. Не вдавались в серьёзное исследование обстоятельств взрыва и авторы других статей по этой аварии, но их понять можно, они исходили не из реальных фактов, а из интересов научных тем, в которых они работали. Авторы статьи [3] высказали версию появления метана в лаве за счёт обрушения основной кровли, а автор статьи 4] причиной взрыва указал метан, скопившийся в районе шнеков добычного комбайна в объёме 12 м3, выделившийся вследствие воздействия опорного давления на краевые зоны пласта.
Есть ещё важный физический факт, кото-
рый делает версию государственной комиссии и соответственно версии аналитиков невозможными и игнорирование которого вызывает недоумение и сомнение в квалификации членов комиссии по расследованию аварии. Дело в том, что изолирующие выработанное пространство рабочей лавы перемычки №75 и №76 (рис.5 и рис.9) были разрушены взрывом со стороны флангового уклона пл.50 север и их фрагменты перемещены в выработанное пространство. При взрыве в лаве или в выработанном пространстве результат был бы строго обратным. И это не вызывает никаких сомнений. Все приведённые факты говорят о небрежности, беспринципности и предвзятости проведённого расследования, в результате которого условия возникновения и истинные причины аварии остались невыясненными и итоги расследования, по сути, носят дезинформационный характер. Именно воздействием этой дезинформацией можно объяснить ложные выводы авторов последующих аналитических статей. Наводит на определённые мысли тот факт, что, несмотря на то что у членов государственной комиссии имелись все необходимые условия для расследования причин аварии и достоверная информация, включая визуаль-
126
022323232323232323232323239153535353
ный осмотр места аварии, они не выполнили работу на должном уровне. Предлагаем вашему вниманию ещё один документ, о существовании которого не могли не знать члены комиссии. Это часть донесения ВГСЧ осмотра монтажной камеры, написанного через несколько часов после аварии (18 часов), пунктуация и орфография сохранены:
Донесение. 20.03.2007 г. В 7 часов 00 минут дано задание произвести разведку горных выработок шахты «Ульяновская» (монтажная камера 50-15, конвейерный штрек 50-15, нижняя часть флангового уклона 50) с целью обнаружения и оказания помощи пострадавшим силами пяти отделений НОВГСО. В конце вентиляционного штрека 50-15 догнал четыре отделения КОВГСО. Силами 9 отделений произвели разведку, обнаружили двух пострадавших за четвёртой сбойкой. Обследовали монтажную камеру 50-15, конвейерный штрек 50-15. Монтажная камера 50-15, горная выработка не обрушена, задымлённость сильная. На протяжении 100 метров от сопряжения вентиляционного штрека 50-15 было обнаружено 12 пострадавших без признаков жизни в различных положениях. Посередине вдоль выработки стояли деревянные стойки, несколько стоек было выбито со стороны
конвейерного штрека 50-15, трое пострадавших лежало также прижатых к стойкам со стороны конвейерного штрека 50-15, двое лежало под стойками. В 60м от сопряжения стоит *зарублен-ный* проходческий комбайн *Джой*, сечение выработки монтажной камеры не перекрывает. Конвейерный штрек 50-15, горная выработка не обрушена, задымленность слабая, на расстоянии 60 м от сопряжения с монтажной камерой 50-15 затоплена, проход не возможен. Анкерная крепь концы сетки загнуты в сторону флангового уклона пл.50...
С трудом верится, что члены комиссии не были знакомы с донесениями бойцов ВГСЧ и показаниями шахтовых датчиков. В таком случае, где те серьёзные основания и факты, которые позволили членам комиссии игнорировать столь веские аргументы и вопреки им выстроить свою версию взрыва метана в лаве 50-11бис? Ведь именно из приведённого выше донесения становится ясно, что первый взрыв произошёл не в лаве, а в монтажной камере 50-15 в районе проходческого комбайна или ниже его по направлению к конвейерному штреку 50-15. Поваленные деревянные стойки пробитого комплекта монтажной камеры 50-15 и загнутая анкерная крепь конвейерного штрека 50-15 чётко показы-
Рисунок 7 - Показание датчика метана в момент взрыва на входящей струе воздуха монтажной камеры 50-15
1&ЛЗЛЮТ 11:33 и] J ► | 19.03.2007 16:10
Ш'фроаий е*ад А налогов ыйвкед | и*Фр ЗИ)|) ВЫХОД | Аналоговый еыадд Счетчщ Эентяп агг ре* 5»-« КОНВ щгреи 50-52: | Фл»нг
Каив. уклон ЛвмЯИ* 1 Прпхсдщ 1уч
]сши1-7<зае>
Т- &*:3? €у _|
курсор 1 Сейчас [Вящни* урове»
Время ¡20.10.2016 16:34
0.00% '1.00 4
< >
Варианты
1 ЧК 19 Яегамт» свт»>
8-вСан р? ¡Логамте УРОВНИ тр«0С»|
1 Ден= • Недвл* Г~ вцпелит* усаоня! тревя1 Г" Пс«лэыьать в к фншдами
4 Н»Д«11»
| Пшьмватегь г? Соединять точи
Рисунок 8 - Показания датчика метана в момент взрыва на исходящей струе воздуха монтажной камеры 5015
вают местоположение эпицентра, направление и развитие взрыва, а показания входящего и исходящего датчиков метана в монтажной камере 50-15 на момент взрыва (М 3-7 = 0.75СН4 и М 1-7 = 1.1СН4; рис.7 и рис.8) говорят о том, что для взрыва газа в монтажной камере 50-15 его концентрация была явно недостаточна. Анализ газовой обстановки на шахте до взрыва показывает, что в целом вентиляционная система проветривания шахты работала в нормальном режиме и никаких угрожающих концентраций метана ни в одной горной выработке шахты не было. А это означает только одно - источником взрыва в монтажной камере 50-15 была угольная пыль, а не газ.
Что послужило причиной взрыва угольной пыли по прошествии стольких лет, выяснить невозможно. По нашему мнению, ситуация на момент взрыва развивалась по следующему сценарию: во время расширения монтажной камеры 50-15 проходческим комбайном *Джой*, который двигался по восстанию пласта и на момент взрыва находился в 60 м от сопряжения с вентиляционным штреком 50-15, горнорабочими, осуществляющими доставку оборудования и материалов в шахту, была нарушена схема проветривания монтажной камеры 50-15. Ими на какое-то непродолжительное время были
открыты вентиляционные перемычки на вентиляционном штреке 50-15 у флангового уклона пласта 50 север. Это позволило части воздушной струи, минуя монтажную камеру и конвейерный штрек 50-15, двигаться на фланговый уклон. По причине поступления в монтажную камеру 50-15 недостаточного количества воздуха рудничная атмосфера ниже работающего проходческого комбайна на протяжении порядка 200м, конвейерного штрека 50-15 на протяжении 175 м и флангового уклона пл.50 север на протяжении 300 м была запылена угольной пылью выше допустимых норм. При расширении камеры, при выемке угля исполнительным органом, под кровлей с левой стороны от комбайна получался трудно проветриваемый куток, где могло образовываться локальное пылегазовое облако с низкой концентрацией метана и с концентрацией пыли меньше нижнего порога взрываемости. Если метан и пыль не могли самостоятельно взорваться при таких концентрациях, то в смеси друг с другом произошло снижение нижнего предела взрываемости угольной пыли [7]. Согласно таблице 1, при локальной концентрации метана в кутке расширяемой монтажной камеры 50-15 в 2-3 % метана, нижний предел взрываемости пыли мог опуститься до 5-10 грамм пыли на кубический метр воздуха, что и привело в 14:12
128
Таблица1 - Нижний предел взрываемости угольной пыли в зависимости от концентрации метана
Содержание метана СН4 в рудничной атмосфере шахты 0,5% 1,0% 1,5% 2,0% 2,5% 3,0%
Нижний предел взрывоопасной концентрации пыли, г/м3 30 20 15 10 8 5
к взрыву угольной пыли от неизвестного источника.
Это мог быть удар зубка шнека по швеллеру закреплённой части монтажной камеры, это могла быть искра от соударения частей доставляемого оборудования ниже комбайна, это мог быть кластер кислорода или озона, образовавшийся при совпадении погодных условий и холостой работы вентилятора №6, и ещё много разных причин, которые следовало искать сразу после взрыва. На рис.9 показана схема взрыва на шахте «Ульяновская» 19.03.2007 года, места 14 пожаров и показания датчиков на момент взрыва.
Один рукав ударной волны первого взрыва в монтажной камере 50-15 ушёл на вентиляционный штрек 50-15 и фланговый уклон пл.50 север. Второй рукав ушёл на конвейерный штрек 50-15 и далее на фланговый уклон пл.50 север. На своём пути выбил перемычки №75 и №76 по направлению в выработанное пространство лавы и ушёл на устье флангового уклона пл.50 север. Получив инициацию от первого взрыва угольной пыли, второй и третий взрывы пыли
произошли на вентиляционном штреке 50-15. Левый рукав второго взрыва ушёл по фланговому уклону пласта 50 север на выход из шахты. Правый рукав ударной волны через сбойку № 5 пришёл на сохранённый участок конвейерного штрека 50-11бис, в выработанное пространство, на сопряжение с лавой, в забойное пространство и вентиляционный штрек 50-11 бис и через сбойки №4, №3, №2, №1 ударил в конвейерный штрек 50-11бис и путевой уклон пласта 50 север. Четвёртый и пятый взрывы произошли на конвейерном штреке 50-11бис с распространением ударной волны на конвейерный уклон пласта 50. Возможны некоторые отличия от нашей версии распространения взрывов по горным выработкам шахты, но какие бы отличия в вариантах не были, то, что на шахте «Ульяновская» взорвался не метан, а угольная пыль и первый взрыв произошёл не в лаве, а в монтажной камере 50-15, не вызывает никакого сомнения.
Большой промежуток времени, прошедший со времени аварии на шахте «Ульяновская», не позволил нам выполнить полный анализ случившейся катастрофы, и тем самым
Рисунок 9 - Схема взрыва
выполненная работа не претендует на скрупулёзное исследование всех аспектов произошедшей аварии. Главное, что нам удалось сделать, это показать не профессиональную работу государственной комиссии по расследованию причин взрыва на шахте «Ульяновская» и то, что взрыв на шахте был вызван не метаном, а угольно пылью. Если в подавляющем большинстве всех произошедших метановоздушных взрывов на шахтах Кузбасса (70% - 80%) угольная пыль принимала самое активное участие, то возникает подозрение, что возможно угольная пыль была истинным источником большинства этих катастроф. Ошибки экспертов, посчитавших причиной взрывов в этих авариях газ метан, есть не что иное, как инертность мышления, которое заключается в психологической склонности считать газ метан первым и основным источником взрывов, а оценка степени опасности взрыва угольной пыли оказалась неоправданно заниженной. Если опасные концентрации метана могут возникнуть в строго определённых местах шахты, где мы это ожидаем и можем предпринять превентивные меры, то угольная пыль может скопиться и взорваться в любом месте шахты. Можно с уверенностью сказать, что не будь угольная пыль участником всех произошедших взрывов, то таких катастрофических последствий не было бы в нашей истории, и почти все взрывы метана свелись бы к локальным вспышкам с незначительными разрушениями. Или дело в другом? Если взрывы газа можно списать на природные факторы, выраженные в непредсказуемости газовой обстановки по причине внезапности горно-динамических проявлений, то вина за взрыв угольной пыли полностью ложится на инженерно-технический состав шахт, руководителей угольных компании и инспекторов надзорных органов. Может быть, в данном случае члены комиссии по расследованию аварии, не желая вскрыть правду, спускались в шахту на место аварии с широко закрытыми глазами и в итоге *не заметили*, *не обнаружили*, *не
определили* очевидных фактов и событий, произошедших 19 марта 2007 года на шахте «Ульяновская»?
Заключение.
Чистый взрыв угольной пыли на шахте «Ульяновская» показал опасность недооценки угольной пыли как более серьёзного врага шахтёров, чем газ метан. Очевидно, что руководителям угольных предприятий и органам государственного надзора необходимо предпринять дополнительные меры для борьбы с отложениями угольной пыли в горных выработках шахт. Проведённый анализ расследования взрыва государственной комиссией показал непрофессионализм членов комиссии, которые своими выводами дезинформировали органы государственной власти, органы Ростехнадзора, научные круги и общественность страны. По сути, своими действиями члены комиссии скрыли истинные причины катастрофы, что не позволило ответственным органам и организациям предпринять превентивные меры для того, чтобы подобные случаи не повторялись. Со всей очевидностью следует ужесточить критерии отбора экспертов, привлекаемых для расследования несчастных случаев и аварий. Профессор Опарин В.Н., член-корреспондент РАН, член Президиума СО РАН, предельно ясно, честно и ответственно выразил тревогу по поводу достоверности и качества расследований аварий на шахтах Кузбасса, в частности на шахте «Ульяновская» [5]: *Особую озабоченность вызывает то, что в процессе расследования взрывов метана, происходящих в угольных шахтах Кузбасса, выявляются не истинные причины возникновения аварий, а изыскиваются версии, которыми возникшую аварию можно представить, как случайное стечение обстоятельств, либо обусловленную низкой производственной дисциплиной работников шахты*. Хочется верить и надеяться, что подобных аварий и подобных расследований больше не случится в истории угольной промышленности России.
Позиция редакции не всегда совпадает с точкой зрения авторов публикуемых материалов
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Об аварии в филиале *Шахта Ульяновская* ОАО *ОУК Южкузбассуголь* с изменениями на 22.04.2009 г Приказ № 451 от 05.07.2007 г Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору. URL: http://docs.cntd.ru/document/902052681.
2. Скрицкий В.А. Взрывы метана в шахтах: трагедия на *Ульяновской* // Горная Промышленность. № 3. 2008. С. 63
3. Галанин А.Ф. Артамонов Е.В. Заугольникова РБ. Зайцева Е.Г. Условия формирования двух крупных аварий на угольных шахтах // Вестник Кузбасского государственного технического университета. № 2. 2010. С 87- 89.
4. Толстунов С.А. Влияние состояния краевой зоны пласта на механизм возникновения взрывов метана на угольных шахтах // Записки Горного института. Т. 190. 2011. С. 249-255.
5. Опарин В.Н., Скрицкий В.А. Взрывы метана и эндогенные пожары на угольных шахтах Кузбасса. Причины и возможности их предотвращения // Горная промышленность. № 3 (91). 2010. С.50.
6. Гречихин Л.И. Шевцов Н.Р Куненко И.В. Куць Н.Г. Физика горения и взрыва метановоздушной смеси и угольной пыли // Науков1 прац1 ДонНТУ. Вып. 1. 2014. С.104.
7. Горная энциклопедия. Пылевзрывобезопасность горных выработок. URL: http://www.mining-enc.ru/p/ pylevzryvobezopasnost/
REFERENCES
1. Ob avarii v filiale "Shakhta Ulianovskaia" OAO "OUK Yuzhkuzbassugol" [On the accident at Ulianovskaia mine]. Oder No. 451 by July 05, 2007 of Federal Service for Ecological, Technological and Nuclear Supervision [in Russian].
2. Skritsky, V.A. (2008). Vzryvy metana v shakhtakh: tragediia na "Ulianovskoi" [Methane explosions at mines: tragedy at "Ulianovskaia"]. Gornaia promyshlennost - Mining Industry, 3, 63 [in Russian].
3. Galanin, A.F., Artamonov, Ye.V., Zaugolnikova, R.B., & Zaitseva, Yr.G. (2010). Uslovia formirovaniia dvukh krupnykh avarii na ugolnykh shakhtakh [Conditions of two big accidents forming at coal mines]. Vestnik Kuzbasskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta - Gerald of Kuzbass State Technical University, 2, 87-89 [in Russian].
4. Tolstunov, S.A. (2011). Vliianie sostoiania kraievoi zony plasts na mekhanizm vozniknoveniia vzryvov metana na ugolnykh shakhtakh [Influence of the seam edge zone condition at the explosion forming mechanism at coal mines]. Notes of Mining Institute, V.190, 249-255 [in Russian].
5. Oparin, V.N., & Skritsky, V.A. (2010). Vzryvy metana i endogennyie pozhary na ugolnykh shakhtakh Kuzbassa [Methane explosions and endogenous fires at coal mines of Kuzbass]. Gornaia promyshlennost - Mining Industry, 3(91), 50 [in Russian].
6. Grechikhin, L.I., Shevtsov, N.R., Kunenko, I.V. & Kuts, N.G. (2014). Fizika goreniia i vzryva metanovozdushnoi smesi i ugolnoi pyli [Physics of methane-air mixture and coal dust burning and explosion]. Scientific works of DonNTU, 1, 104 [in Russian].
7. Gornaia entsiklopedia. Pylevzryvobezopasnost gornykh vyrabotok [Mining Encyclopedia. Dust and explosion safety of mine openings [in Russian].
на правах рекламы
