Добыча полезных ископаемых, в том числе и угля, подземным способом до сего времени сопряжена с опасностью возникновения всевозможных аварийных ситуаций, зачастую представляющих угрозу для здоровья, а иногда и жизни людей. С увеличением глубины разработки эта опасность не уменьшается, а, к сожалению, растет, особенно это касается угольных предприятий.
Подземные пожары являются наиболее распространенными и сложными видами аварий в шахтах. Подземными называются пожары, возникающие в горных выработках шахт. К подземным пожарам относятся и пожары, которые возникают на поверхностных комплексах и при этом продукты горения могут поступать в горные выработки шахты.
Наиболее опасными являются пожары в действующих выработках шахт, так как они характеризуются быстрой активизацией и угрозой массового отравления людей продуктами горения.
Пожары в горных выработках по источнику воспламенения бывают двух видов: возникающие от различных внешних причин (экзогенные) и от самовозгорания угля (эндогенные).
К внешним причинам, вызывающим экзогенные пожары относятся:
- короткие замыкания электрокабелей и неисправности электрооборудования;
- взрывные работы в шахтах;
- варочные и автогенные работы;
- курение и открытый огонь в шахтах;
- чрезмерное механическое трение в механизмах и машинах;
- воспламенение горючих жидкостей при нагревании.
Эндогенные пожары происходят от самовозгорания угля, которое зависит от склонности угля к самонагреванию, а также от горно-геологических и горнотехнических условий разрабатываемых месторождений. Самовозгорание появляется от постоянного окисления разрыхленного и раздавленного в целиках угля. Процесс окисления происходит с выделением тепла. Если условия выемки угля, склонного к самонагреванию, не обеспечивают отвод тепла, образующегося в угле, и 50-70% его остается в нем, а температура достигает 300-350ºС, то самонагревание переходит в самовозгорание.
Противопожарная защита шахты включает защиту всех горных выработок и следующих объектов на поверхности: сооружений и устройств, обеспечивающих противопожарную защиту горных выработок (водоемы, насосные станции, склады пожарных материалов и т. п.); зданий и сооружений, пожары в которых могут угрожать горным выработкам или людям в шахте (надшахтные здания, вентиляторы главного проветривания и т. п.); зданий и сооружений, которым угрожает пожар, возникший в горных выработках (надшахтные здания, галереи, эстакады и т. п.)
Вода является одним из самых эффективных средств пожаротушения, что определяется ее малой стоимостью и высокими огнегасительными свойствами, поэтому в противопожарных мероприятиях водоснабжение занимает основное место.
Система пожарного водоснабжения шахты складывается из наружных сетей, расположенных на промплощадке, внутренних сетей в зданиях и сооружениях и сети пожарно-оросительного трубопровода в горных выработках.
Пожарное водоснабжение шахты может осуществляться как из хозяйственно-питьевого или технического водопровода, так и из шахтного водоотлива. Для резервных целей на промплощадках шахт устраивается постоянно наполненный водой утепленный пожарный резервуар, вместимость которого определяется из расчета подачи воды на подземное пожаротушение в течение 3-х часов, но не менее 250 м3. Питание резервуаров водой должно осуществляться не менее чем из двух независимых источников, дебет каждого из которых должен быть равен половине расчетного часового расхода и составлять не менее 0,011 м3/с (40 м3/ч).
Тушение пожаров в шахтах может осуществляться следующими способами:
- активным способом, т.е. непосредственным воздействием на очаг огнегасительными средствами или дистанционная подача в зону горения воды, пены и других огнегасительных веществ по трубопроводам, скважинам или по подводящим выработкам;
- изоляцией пожарного участка от действующих выработок перемычками, “рубашками” и другими изоляционными сооружениями с целью прекращения доступа воздуха к очагу пожара;
- комбинированным способом – временной изоляцией пожарного участка перемычками (глухими или со шлюзами) для локализации горения с последующим вскрытием перемычек и окончательным тушением пожара активным способом.
Активный способ тушения подземных пожаров предполагает применение различных огнегасительных средств, которые в зависимости от физико-химических свойств и особенностей применения делятся на жидкие (вода, пена), газообразные (углекислый газ, азот, парогазовая смесь), сыпучие (огнегасительные порошки, инертная пыль, песок) и флегматизаторы (бромэтиловая смесь).
Сущность пассивного способа состоит в том, что к очагу горения прекращают доступ воздуха и затем ждут, когда пожар потухнет сам собой от недостатка кислорода. Эти методы осуществляются: 1) изолированием очага пожара или участка, где возник пожар, перемычками; 2) закрытием всех выработок и трещин, сообщающих рудник с земной поверхностью; 3) затоплением участка пожара или всей шахты в целом (крайняя мера).
Комбинированные способы — сочетание внешней изоляции участка с активными мерами, направленными для скорейшего тушения пожара.
Выбор того или иного из способов зависит от характера пожара, места его возникновения, размеров, стадий, а также от наличия имеющихся средств борьбы.
В первую очередь следует всегда стремиться к тому, чтобы потушить пожар в самом начале активными способами.
