15.7.4. Прорывы воды, глины и заиловочных материалов в горные выработки

Прорывы жидких флюидов. Это динамическое явление связано с нарушением сплошности защитной толщи пород или специальных инженерных конструкций и приводит к затоплению горных выработок, нарушению технологического процесса, гибели людей и материальному ущербу.

Прорывы глин и заиловочных материалов. При разработке мощных крутых пластов угля системами с обрушением кровли возможны скопления в вышележащем выработанном пространстве увлажненных глин, состояние которых близко к пластическому. Увлажнению глинистых грунтов в выработанном пространстве и дополнительному скоплению пластической глины в нем способствуют заиловочные работы.

Аварийно-спасательные работы. Задачами ВГСЧ при затоплении выработок являются оказание помощи людям, застигнутым аварией, предохранение шахты от дальнейшего затопления (сооружение оградительных комплексов в подступах к центральным водоотливам, электроподстанциям) и проветривание выработок в случае загазирования.

Действия ВГСЧ при затоплении горных выработок водой. Тактика ликвидации аварии должна вырабатываться с учетом следующих положений:

- затопление может быть постепенным (при выходе из строя водоотливных средств) или быстрым и бурным (при прорыве воды из подземных или поверхностных водоемов).

- местами прорывов могут быть забои при встрече их с водоносными породами, шурфы, скважины и др.

- количество прорвавшейся воды может быть небольшим (несколько сотен кубических метров) или достигать нескольких сотен тысяч кубических метров.

- затопления бывают локальными (охватывают отдельный участок, насосные водоотливные сооружения) и глобальными, когда затапливаются все выработки шахты.

- одновременно с водой в выработки проникают ядовитые и удушающие газы (сероводород, углекислый газ, метан), которые делают атмосферу в них непригодной для дыхания.

- затопления, происходящие быстро, с проникновением в горные выработки огромных масс воды, обычно являются причиной выноса крепи и завалов выработок, заиливанием их и несчастных случаев с людьми.

Ликвидация аварий при прорыве глин и заиловочных материалов. Объем прорывов глины и заиловочных материалов в действующие выработки может достигать сотен тысяч кубических метров.

Спасательные работы следует производить одновременно из наибольшего числа возможных мест. По окончании фильтрации воды из заиловочных материалов уборка глины производится вручную.

15.7.5. Использование подземных горных выработок под защитные сооружения

Горные выработки, образующиеся в результате разработки месторождений поземным способом, являются пригодными для размещения в них защитных сооружений. Используются как правило капитальные выработки, так как, они обладают высокой степенью защищенности от проникающей радиации, светового излучения, и ударной волны. Наиболее перспективными считаются выработки большой протяженности с минимальным количеством отвлетвлений горизонтальные или с небольшим уклоном. Поэтому чаще всего под защитные сооружения приспосабливают квершлаги, штольни, выработки околоствольного двора и другие, пройденные в устойчивых горных породах, имеющие выход на поверхность.

Выработки могут иметь различные формы и размеры, которые необходимо учитывать при размещении людей. Минимальные размеры принимаются с учетом антропометрических данных человека и составляют 2м в высоту и 2м в ширину. При размещении защитных сооружений в подземном пространстве необходимо учитывать ряд факторов, влияющих на функционирование объекта и жизнедеятельность людей. Прежде всего это горное давление, приводящее к нарушению геометрии пространства, деформациям конструкций и устройств таких как крепь, перемычки, двери, ляды, вентиляционные окна и др.

При отключении электроэнергии возникают трудности с водоотливом подземных вод, что может привести к затоплению сооружения. Для предотвращения этой угрозы необходимо запастись материалами и средствами, позволяющими в короткие сроки возвести водозаградительные перемычки. Кроме того в выработках с течение времени меняется газовый состав: снижается концентрация кислорода за счет протекания окислительных процессов и увеличивается количество взрывоопасных и ядовитых газов, выделяющихся из горных пород таких как метан, сероводород, сернистый, угарный и углекислый газы. Для поддержании нормальной жизнедеятельности людей необходимо учитывать и микроклиматические параметры защитного сооружения. Это температура и относительная влажность воздуха.

В рудничной атмосфере как правило высокая относительная влажность воздуха, которая может достигать 98%., а температура меняться в широком диапазоне: от -7С в вечномерзлых горных породах до 36С на глубоких горизонтах в районах с повышенным геотермическим градиентом. Низкие и высокие температуры влажного воздуха негативно сказываются на организме человека из-за нарушения его терморегуляции.

Таким образом подземное пространство горного производства может быть приспособлено для защиты населения в чрезвычайных ситуациях. Под убежища и ПРУ можно приспосабливать естественные и искусственные подземные горные выработки. Требования к этим убежищам и ПРУ, изложены в СНиП 2.01.54-84 (1998) "Защитные сооружения ГО в подземных горных выработках». Если указанные требования не выполнены, то ЗС являются простейшими укрытиями.

Выводы

1. Все сферы деятельности человека – опасны. Абсолютная безопасность недостижима

2. Современное горное производство – это разведка, добыча, обогащение и переработка полезных ископаемых. В поземных горных выработках сегодня осуществляется: хранение радиоактивных и других опасных отходов производств; синтез новых видов ядерного топлива и проведение работ с опасными химическими веществами. Для обеспечения горного производства требуется сосредоточение на ограниченной территории больших энергетических и людских ресурсов, а также развитой сети технологических коммуникаций Горнохимические комбинаты постоянно сталкиваются с решением проблем, возникающих при чрезвычайных ситуациях в поземных сооружениях и на поверхностных комплексах. Аварии в техносферных условиях сегодня сравнимы по своим масштабам природными катастрофами. Для уменьшение ущерба и защиты людей на предприятиях созданы специальные службы по ликвидации чрезвычайных ситуаций, способные эффективно проводить АСиДНР, а также их профилактику. В данном разделе рассмотрены основные чрезвычайные ситуации природного и техногенного происхождения и способы ликвидации.

3. Предупреждение чрезвычайных ситуаций на горных предприятиях – это комплекс мероприятий, проводимых заблаговременно и направленных на максимально возможное уменьшение риска возникновения чрезвычайных ситуаций, а также на сохранение здоровья людей, снижение размеров ущерба окружающей природной среде и материальных потерь в случае их возникновения.

4. Основными техногенными опасностями горного производства являются взрывы газа и пыли, пожары, выбросы метана угольной массы, прорывы воды, проседание земной поверхности, обрушение горных пород и другие.