 |
Источники и причины воспламенения
Рудничными называются пожары, происходящие непосредственно в горных выработках шахты или на поверхности вблизи устьев стволов, штолен, скважин, если продукты горения, огонь могут распространиться через них в подземные выработки. Даже небольшие подземные пожары создают значительную угрозу для находящихся в шахте людей и являются одной из наиболее опасных аварий, которые очень трудно ликвидируются. Наличие в шахте горючих материалов (дерево, горюче-смазочные материалы) и большие скорости движения воздуха по горным выработкам создают условия для быстрого развития пожара. Ядовитые и удушливые продукты горения могут быстро распространяться по выработкам потоками воздуха и приводить к отравлениям работающих в шахте людей.
Рудничные пожары подразделяются на экзогенные и эндогенные. Для рудных шахт наиболее распространенными являются экзогенные пожары.
Чаще всего их причинами служат неосторожное обращение с открытым огнем при выполнении сварочных работ и работ по резке металла, замыкания в электрокабелях и неисправности рудничного электрооборудования, выгорания взрывчатых веществ при взрывных работах, курение и др. Сварка и резка металла выполняются, как правило, в выработках со свежей общешахтной струей воздуха. Поэтому пожары, происходящие при нарушении правил ведения таких работ, представляют особую опасность ввиду того, что газообразные продукты горения могут быстро заполнить все выработки. Приводящие к пожарам замыкания в электрических сетях происходят, как правило, в результате длительных перегрузок рудничного электрооборудования в условиях загрубления или неисправности аппаратуры максимальной токовой защиты, а также повреждения оболочек кабелей падающими кусками горной массы, подвижным составом и т. п. Характерными являются пожары от коротких замыканий в обмотках электродвигателей и трансформаторов.
При эксплуатации контактных электровозов причинами пожаров могут быть замыкания контактного провода при подвеске его без растяжек, на неисправных изоляторах, при соприкосновении с верхняками крепи и т. п. Причиной подземный пожаров являются ведущиеся с нарушением правил безопасности взрывные работы. Происходит это при выгорании шпуровых зарядов и их выбросе в призабойное пространство. Выгорание происходит из-за переуплотнения заряда; плохого качества забойки; использования слежавшихся взрывчатых веществ; неправильного выбора расстояния между шпурами.
Курение и использование открытого огня также могут привести к пожару. Эндогенные пожары возникают в результате самовозгорания полезного ископаемого или вмещающих пород. К самовозгорающимся относятся вещества, которые при обычной температуре самонагреваются г до возникновения горения.
Тепловыделение, достаточное для возгорания материала, может быть вызвано химическими реакциями (реакция карбида кальция с водой, окисление белого фосфора на воздухе), микробиологическими (самовозгорание торфа) или физико-химическими процессами. Физико-химические процессы и являются основной причиной самовозгорания на рудных шахтах.
Среди разрабатываемых в настоящее время рудных месторождений к опасным по самовозгоранию относятся месторождения сульфидных руд. Самовозгорание сульфидных руд происходит в результате окислительных реакций, протекающих в самом веществе, и может возникать под воздействием тепла, образующегося при трении частиц руды в процессе обрушения горных пород. Способность сульфидной руды к самовозгоранию зависит от ее химического состава. С повышением содержания серы в руде повышается и степень ее самовозгорания.
При разработке сульфидных руд существенное влияние на их самовозгораемость оказывают геологические и технологические факторы. Вероятность самовозгорания возрастает при увеличении мощности рудной залежи, так как при этом увеличиваются потерн руды, меньше тепла отбирается вмещающими I породами. Возможность самовозгорания повышается при использовании систем разработки с обрушением, поскольку при этих системах создаются условия для повышения температуры вследствие трения при обрушении и увеличения пылеобразования при дроблении пород, что способствует активизации окислительных процессов сульфидных руд.