А.Ф. Галанин Отработка действий ИТР по предупреждению аварии - внезапный выброс угля и газа

1

Министерство образования Российской Федерации

Кузбасский государственный технический университет

Кафедра аэрологии, охраны труда и природы

ОТРАБОТКА ДЕЙСТВИЙ ИТР ПО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЮ АВАРИИ – ВНЕЗАПНЫЙ ВЫБРОС УГЛЯ И ГАЗА

Методические указания к практической работе по курсу “Безопасность ведения горных работ и горноспасательное дело” для

обучения студентов специальности 330500 – "Безопасность технологических процессов и производств"

Составитель А.Ф. Галанин А.И.Дьячков А.Г.Родионов

Утверждены на заседании кафедры Протокол № 3 от 27.10.2000

Рекомендованы к печати учебно-методической комиссией специальности 330500 Протокол № 1 от 2.11.2000

Электронная копия находится в библиотеке главного корпуса КузГТУ

Кемерово 2001

2

1. СОДЕРЖАНИЕ И ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКОГО ЗАНЯТИЯ

1.1.Цель работы

-изучить обстоятельства и причины внезапного выброса угля и газа на ш. «Первомайская»;

-отработать конкретные действия ИТР, определенных ответственными в аварии, которые необходимо было осуществить.

1.2.Форма занятия – анализ и решение производственной ситуации

1.3.Порядок проведения занятия

Преподаватель условно назначает из числа присутствующих студентов на должности ИТР, определенных виновными за аварию.

Студенты изучают и анализируют обстоятельства и причины аварии, отрабатывают необходимые действия ИТР для предотвращения аварии. При этом рассматривают действия ИТР в период, предшествующий аварии. Действия ИТР обосновываются требованиями нормативных документов. Занятия завершаются обсуждением разработанных мер для предотвращения рассмотренной аварии.

1.4. Оформление работы

Каждый студент кратко излагает обстоятельства и причины аварии и подробно намечает необходимые действия, которые должен был предпринять ИТР, роль которого он исполняет.

1.5. Научно-исследовательская работа студентов (НИРС) при выполнении работы

Студенты самостоятельно выполняют анализ обстоятельств и причин аварии, анализ требований нормативных документов по предотвращению аналогичных аварий.

3

Каждый студент на основе выполненного анализа причин и требований всех приведенных ниже нормативных документов самостоятельно избирает действия конкретного лица ИТР.

2. ОБСТОЯТЕЛЬСТВА И ПРИЧИНЫ АВАРИИ

Внезапный выброс угля и газа произошел 04.09.95 в забое путевого уклона № 3 пл. XXVII при ведении взрывных работ в режиме сотрясательного взрывания. При взрывных работах произошло выгорание заряда и взрыв метана и угольной пыли.

2.1. Характеристика места аварии

Шахта «Первомайская» отнесена к категории опасных по внезапным выбросам угля и газа и опасных по взрывчатости угольной пыли. Пласт XXVII склонен к самовозгоранию. Природная метаноносность пласта на глубине проведения выработок (430 м) составляла 17 м3 /т, природная влажность – 3,5 %, выход летучих веществ –22 %. Нижний предел взрываемости угольной пыли пласта – 53 г/м 3 .

Порядок ведения горных работ в шахтном поле - прямой, в пределах выемочного участка – обратный. Очистные работы велись лавами, оборудованными механизированными комплексами KK-1424-OZK (польского производства), подготовительные – проходческими комбайнами ГПК, погрузочными машинами 2ПНБ-2, 2ПНБ-2Б.

Расчетное количество воздуха, подаваемого в шахту, составляло 16380 м3/мин. Фактически (по состоянию на 04.09.95) подавалось 17840 м3/мин вентилятором главного проветривания ВОКД – 3.6. Шахта оборудована системой автоматического контроля метана и аппаратурой контроля количества воздуха, поступающего в подготовительные выработки.

Согласно «Проекту улучшения проветривания шахты «Первомайская», выполненному институтом «Кузбассгипрошахт», в 1989 году были начаты работы по подготовке уклонного поля № 3. Авария произошла в забое путевого уклона №3 (см. рисунок).

Уклоны закреплены металлической арочной крепью, перетяжка бортов – железобетонная, угол наклона выработок 14-15 о. Проведение конвейерного и путевого уклонов осуществлялось при помощи взрывных работ, выгрузка горной массы – погрузочной машиной 2ПНБ-2.

4

Схема выработок аварийного участка

1 - путевой уклон № 3; 2 - сбойка № 2; 3- конвейерный уклон № 3; 4 – вентиляционный уклон; 5 - групповой вентиляционный штрек № 3; 6 - основной штрек; 7 - транспортный штрек № 71; 8 - сбойка № 1; 9 - полевой штрек «Север»; 10 - главный квершлаг; 11 - клетевой ствол и выработки околоствольного двора гор. - 40 м; а) энергопоезд. Передвижная подстанция ТВСП; б) вентиляторы местного проветривания; в) место внезапного выдавливания 108 т угля; г) неповрежденная часть вентиляционного трубопровода длиной 20 м; д) погрузочная машина 2ПНБ-2, полузадавленная выдавленной массой угля; е) скребковый конвейер СР-70; ж) погрузочная машина 2ПНБ-2; з) водяная завеса ОКВ-7; и) скребковый конвейер СР-70; к) приводная головка ленточного конвейера, пересып со скребкового конвейера, автоматический ороситель АО-3

5

Забои конвейерного и путевого уклонов № 3 проветривались вентиляторами ВМЦГ-8.

По состоянию горных работ на 01.09.95 пройдено путевого уклона 720 м; конвейерного – 600 м и вентиляционного – 370 м. Между тремя уклонами (в 400 м от основного штрека пл. XXVII) пройдена сбойка № 2 длиной 120 м. Длина тупиковой части путевого уклона ниже сбойки составляла 270 м. Глубина забоя выработки от земной поверхности

430 м.

При проведении путевого уклона предусмотрены меры по безопасности:

-взрывные работы велись в режиме сотрясательного взрывания на основании приказа директора шахты от 22.07.93, где предусмотрено, что разрешение на ведение взрывных работ мастеру взрывнику дает начальник смены после получения сообщения от постовых. Телефонные переговоры ответственного руководителя работ по сотрясательному взрыванию (начальник смены) с мастером – взрывником и постовым должны записываться на магнитофон. При ведении взрывных работ 04.09.95 нарушено это мероприятие и требование § 260 «Единых правил безопасности при ведении взрывных работ» в части назначения горных мастеров ответственными за проведение сотрясательного взрывания;

-осуществлялся прогноз выбросоопасности в соответствии с требованиями «Инструкции по безопасному ведению горных работ на пластах, опасных по внезапным выбросам угля и газа» (1989г.). Прогнозы выполняла группа, назначенная приказом по шахте (Приказ № 653 от

29.12.94);

-в качестве меры по снижению опасности внезапного выброса шахтой осуществлялось низконапорное увлажнение с последующим нагнетанием воды в угольный массив в режиме гидрорыхления на основании «Мероприятий по ликвидации опасности возникновения газодинамических явлений при проведении центральных уклонов № 3 по пл. XXVII», составленных совместно с сотрудниками ВостНИИ 06.07.95 по результатам происшедшего 05.06.95 газодинамического явления – внезапного

выдавливания угля (2 тонны) с повышенным выделением метана (260 м3). Фактически с «Мероприятиями …» начальник участка № 3 не был ознакомлен, и противовыбросные мероприятия велись по ранее разработанному паспорту без учета рекомендаций ВостНИИ.

6

2.2.Обстоятельства аварии

Впервую смену 02.09.95 в забое путевого уклона были пробурены по 2 опережающие скважины диаметром 43 мм, длиной 10 м, с после-

дующей пропиткой угольного массива под давлением до 60 атм. Объем нагнетаемой воды в массив по паспорту – 9,8 м3 . Проверка эффективности противовыбросных мероприятий не проводилась.

На аварийном участке 03.09.95 в 4 смену горный мастер выдал наряд: двум проходчикам - на откачку воды и наращивание конвейера СР-70 в забое конвейерного уклона № 3; машинисту горно-выемочных машин и проходчику - на откачку воды, бурение шпуров и производство буровзрывных работ в режиме сотрясательного взрывания в забое путевого уклона № 3, электрослесарю - на дежурство по участку.

Выдав наряд, горный мастер вместе со сменой в 2 ч 30 мин спустился в шахту. Для ведения БВР в путевом уклоне № 3 с участка ВР был направлен мастер-взрывник, которому было выписано 32,4 кг аммонита ПЖВ –20М, 54 электродетонатора с 3 ступенями замедления. В складе ВМ по указанию горного мастера раздатчик выдал мастеру-взрывнику 25,2 кг аммонита ПЖВ-20М и 42 электродетонатора.

Горный мастер ВТБ был направлен в 4 смену 03.09.95 по маршруту, в который входят выработка участка № 3, для контроля за состоянием рудничной атмосферы и за соблюдением пылегазового режима. Спустившись в выработки участка № 3, обследовав конвейерный и путевой уклоны, он дал указание двум проходчикам о навеске вентиляционной трубы, отстававшей от забоя на 15 м, перетяжке бортов и кровли путевого уклона на протяжении 6 рам. В связи с тем, что забой к ведению взрывных работ не был готов, он пошел по маршруту дальше, намереваясь к началу взрывных работ вернуться в путевой уклон.

К4 ч 50 мин забой путевого уклона № 3 был подготовлен к ведению взрывных работ, горный мастер и мастер-взрывник попросили разрешения на ведение взрывных работ у начальника смены, о чем свидетельствует запись в журнале производства взрывных работ в режиме сотрясательного взрывания. Взрывные работы в режиме сотрясательного взрывания были разрешены начальником смены. Постовые, которые по инструкции должны были позвонить начальнику смены о своем местонахождении, не звонили.

Взрывные работы в путевом уклоне № 3 были произведены примерно в 5 ч 35 мин. В 5ч 55 мин люкогрузчик обратил внимание, что на

7

погрузочном пункте нет электроэнергии. Подойдя к РПП-6-71, расположенному на расстоянии 100 м от погрузочного пункта, он обнаружил, что РПП-6-71 отключен, сигнальные лампы не горят. В это время он услышал звук взрыва и почувствовал ударную волну. На поверхность он вышел по бремсбергу № 71.

Находящийся на территории шахты начальник смены в 5 ч 58 мин услышал грохот взрыва, прибежал к дежурному по шахте и дал команду на вызов пожарных и горноспасателей по позиции № 3 плана ликвидации аварий (взрыв, пожар в надшахтном здании).

Загазирование тупиковой части уклона могло произойти в результате отбойки угля при взрывных работах до уровня порядка 2,5-3 %. Подтверждается это и срабатыванием датчика Д-1-29 на конвейерном уклоне № 3. В момент срабатывания датчика Д-1-29 из путевого уклона выносилось около 10-12 м3 /мин метана.

Таким образом, полная динамика загазирования выработок аварийного участка представляется следующим образом. После взрывания шпуровых зарядов в забое путевого уклона № 3 из-за недостаточной эффективности мер по снижению газовыделения из отбитого угля произошло образование метанопылевоздушного облака. В результате чего увеличилась концентрация метана до нижнего предела, а на исходящей струе порядка 3 %. По этой причине не сработал датчик Д-1-29. Такая ситуация обусловила загорание метана в призабойной зоне по причине выгорания шпуровых зарядов. Когда концентрация в призабойной зоне увеличилась до 25 %, вступила в реакцию угольная пыль. После чего произошел взрыв. Взрывная волна опрокинула вентиляционную струю,

врезультате чего и произошел групповой несчастный случай.

3.ПРИЧИНЫ АВАРИИ И ГРУППОВОГО НЕСЧАСТНОГО

СЛУЧАЯ

Групповой несчастный случай с горнорабочими и горными мастерами участка № 3, ВШТ и ВР произошел в результате взрыва метанопылевой среды и воздействия на них ударной волны, высокой температуры и отравления СО.

Причинами аварии явились

-загазирование метаном тупиковой части путевого уклона до опасной концентрации при взрывных работах по отбойке угля и при внезап-

8

ном выбросе угля (108 т) и газа (9000 м3) после взрывных работ в забое в режиме сотрясательного взрывания (нарушение § 194, 195 ПБ);

-воспламенение метановоздушной среды при возгорании аммонита ПЖВ-20М из-за неравномерной плотности взрывчатого вещества в патронах (нарушение § 4 ЕПБ при взрывных работах).

Аварии способствовали

-несвоевременная перетяжка бортов и кровли уклона, отсутствие ее на протяжении 6 м от забоя (нарушение § 35,48,132 ПБ);

-неудовлетворительное выполнение противовыбросных мероприятий и контроля за их эффективностью (нарушение § 132 ПБ);

-отсутствие водяной завесы в путевом уклоне при ведении сотрясательного взрывания (нарушение § 256 ЕПБ при взрывных работах);

-нахождение выработок в пылевзрывоопасном состоянии из-за неудовлетворительного выполнения предусмотренных паспортом пылевзрывозащитных мероприятий (нарушение § 219 ПБ);

-руководство подготовкой и проведением сотрясательного взрывания в забое путевого уклона велось горным мастером вместо начальника участка или его заместителя (нарушение § 260 ЕПБ при взрывных работах);

-низкий уровень производственной и технологической дисциплины среди ИТР шахты, участков № 3, ВТБ, ВР, выразившийся в ведении горных работ на участке № 3 с грубейшими нарушениями ПБ, ЕПБ при взрывных работах.

4. ИТР, ОТВЕТСТВЕННЫЕ ЗА АВАРИЮ

1.Начальник участка № 3 шахты - нарушил § 35, 48, 132, 219 ПБ,

§256 ЕПБ при взрывных работах, п.2, 4 Должностной инструкции;

-не обеспечил безопасного ведения горных работ при проведении путевого уклона по выбросоопасному пласту;

-допустил крепление уклона с нарушением паспорта (в части перетяжки бортов и кровли);

-не установил должный контроль за качественным выполнением противовыбросных и противопылевых мероприятий;

-ослабил дисциплину среди ИТР и рабочих участка в части обязательного выхода людей в безопасную зону при проведении взрывных работ в режиме сотрясательного взрывания.

9

2. И.о. начальника участка вентиляции и техники безопасности -

нарушил § 35, 132, 213, 219 ПБ, п. 3.17.5, 3.17.12 «Должностной инст-

рукции»:

-ослабил контроль и спрос с надзора горных мастеров участка за безопасным ведением горных работ на участке № 3 в части выполнения паспортов противопылевых, противовыбросных мероприятий, исправной работы аппаратуры контроля, своевременной проверкой эффективности противовыбросных мероприятий.

3.Начальник участка взрывных работ - нарушил § 4, 256 ЕПБ при взрывных работах, п.5.1, 5.2 Должностной инструкции:

-ослабил требовательность к ИТР и мастерам взрывникам за безопасным ведением взрывных работ на участке № 3, в результате чего взрывные работы в режиме сотрясательного взрывания при пылевзрывоопасном состоянии горных выработок велись при нахождении масте- ра-взрывника, горного мастера участка № 3 и горнорабочих в опасной зоне.

4.Зам. главного инженера шахты по ТБ - нарушил § 1, 132, 195 ПБ

ип. 3.2.1, 3.2.2, 3.3.1, 3.3.2, 3.3.3, 4.1.2 Должностной инструкции:

-не обеспечил должного контроля и не проявил требовательности к руководителям участков взрывных работ, профилактики и техники безопасности по выполнению паспортов противовыбросных, противопылевых мероприятий, «Инструкции по безопасному ведению сотрясательного взрывания в забоях путевого и конвейерного уклонов № 3 пл. XXVII участка № 3», утвержденной 28.07.95 главным инженером шахты.

5.Главный инженер шахты - нарушил § 1, 132, 207 ПБ и п. 3.18, 3.19, 3.20 Должностной инструкции:

-не установил должного контроля и спроса с руководителей и ИТР подчиненных служб за безопасным ведением работ на участке № 3.

6.Генеральный директор шахты - нарушил § 1 ПБ и п. 1.1, 3.11 Должностной инструкции, § 20 ЕПБ при взрывных работах:

-не установил должной требовательности к руководителям служб ИТР шахты по созданию здоровых и безопасных условий труда и выполнению ПБ и ЕПБ, противовыбросных мероприятий;

10

- ослабил производственную и технологическую дисциплину, издал приказ по шахте от 22.07.93. № 497 «О назначении горных мастеров ответственными за руководство, подготовку и проведение сотрясательного взрывания», что привело к ведению горных работ на участке № 3 с нарушением нормативных документов.

5. ВЫПИСКА ИЗ ИНСТРУКЦИЙ, ПОЛОЖЕНИЙ, ПРИКАЗОВ И ДРУГИХ АКТОВ, УСТАНАВЛИВАЮЩИХ МЕРЫ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ БЕЗОПАСНЫЕ УСЛОВИЯ ТРУДА И ОТВЕТСТВЕННЫХ ЗА ЭТО ЛИЦ

5.1.Правила безопасности в угольной и сланцевых шахтах

§35 «Перед началом работы сменный инженерно-технический работник участка обязан удостовериться в соответствии крепи утвержденному паспорту, в пылевзрывобезопасности выработок, в обеспечении рабочих мест проветриванием, средствами газового контроля…

Сменный инженерно-технический работник участка обязан немедленно принять меры по устранению всех нарушений требований ПБ, замеченных до начала работ или во время работы…».

§48 «Все горные выработки должны быть своевременно закреплены в соответствии с утвержденными проектами и паспорту…

До начала работ начальник участка или его заместитель (помощник) должны ознакомить рабочих и ИТР участка под расписку с паспортом, а также с вносимыми в него изменениями. Запрещается ведение горных работ без утвержденного проекта паспорта, а также с отступлениями от них…».

§132 «Отнесение угольных пластов и пород к опасным по внезапным выбросам, а также склонным к горным ударам и их разработка должны производиться в соответствии с «Инструкцией по безопасному ведению горных работ на пластах, опасных по внезапным выбросам угля, породы и газа» и «Инструкцией по безопасному ведению горных работ на шахтах, разрабатывающих пласты, склонные к горным ударам».

§194 «Содержание метана в атмосфере подземных выработок должно соответствовать нормам…».