S&T (Super Tehnology)

Анализ причин травматизма на угольных шахтах, выполненный МакНИИ, показал, что особую опасность представляют аварии, связанные со взрывами взрывоопасной смеси горючих газов или пыли с воздухом в горных выработках. На их долю в общем числе травмирующих факторов приходится 20% случаев. При этом в период с 2001 по 2004 гг. в горных выработках произошло 9 взрывов газа метана, при которых погибло 120 чел. В августе 2006 года на шахте «Суходольской-Восточной» в результате взрыва газа метана погибло восемь и пострадало 5 человек. Эта авария не стоит особняком, достаточно перечислить крупные аварии на шахтах Украины за последние восемь лет, чтобы сделать вывод на сколько трагическое положение дел мы имеем на сегодняшний день.

Так в апреле 1998 г. на шахте им. А. А. Скочинского в результате взрыва погибло 63 горняка, 16 августа того же года на шахте имени ХІУ съезда КПСС погибли 24 шахтера, в мае 1999 г. на шахте им. А.Ф. Засядько в результате взрыва 50 человек погибли, 49 получили ранения. В марте 2000 г. на шахте им. Баракова в результате взрыва погибли 80 горняков, 7 ранено, в январе 2001 г. на шахте «Краснолиманская» при взрыве погибло 9 шахтеров, в мае того же года на шахте им. Кирова погибли 10 шахтеров, а в августе при взрыве метана на шахте Засядько погибло 55 человек, в 2004 году в результате взрыва метана на шахте «Краснолиманская» погибло 37 человек.

Анализ этих аварий показывает, что люди как правило находятся в опасной зоне непосредственного действия взрыва МВС в горных выработках. Поэтому необходимо пересмотреть требования к взрывозащите горных выработок и четко регламентировать технологию работ с учетом возможных опасных зон, возникающих в результате взрыва МВС.

Анализ последних исследований и публикаций показал, что учет границ опасных зон по действию взрыва на людей с одной стороны связан с поражающими факторами взрыва, а с другой с условиями ведения горных работ и параметрами горных выработок, в которых они производятся.

Целью данной статьи является оценка поражающих факторов взрыва МВС на людей в горных выработках, которая позволит установить их критические значения и моделировать опасные ситуации при взрыве, а также временные и пространственные характеристики опасных зон в горных выработках.

К поражающим факторам взрыва метана в подземных горных выработках на людей относят: действие избыточного давления в ударной волне - ар , высокую температуру продуктов взрыва МВС - ТПВ и токсическое действие ядовитых газов, находящихся в продуктах взрыва МВС в результате неполноценного сгорания метана, как правило, оксида углерода (угарного газа).

Согласно работы первые сведения о вредном воздействии взрыва на человека были опубликованы еще в 1768 г. Начиная с этого времени, были затрачены огромные усилия на изучение механизмов поражения человека взрывом и взрывной патологии. В целом поражение людей при взрыве связывают с действием воздушных взрывных (ударных) волн. Это действие удобно разделить на две категории: прямое (первичное) и побочное (вторичное). Прямое действие ударной волны связано с изменением давления в окружающей заряд ВВ среде. Человек особо чувствителен к таким факторам, как избыточное давление в подающей и отраженной волнах, динамическое давление, скорость повышения давления до пикового значения во фронте волны и длительность действия ударной волны. Ткани легких, наполненные воздухом, страдают от действия ударной волны, больше, чем какой-либо другой жизненно важный орган. Повреждение легких является основной причиной патофизиологических эффектов, наблюдаемых при поражении человека ударной волной. Ухо, хотя и не относится к жизненно важным органам, проявляет очень высокую чувствительность к избыточному давлению во фронте ударной волны. Побочное действие ударной волны связано с действием осколков либо в результате удара различного рода предметами или механизмами. К этим эффектам относится перенос тела под действием ударной волны и последующий тормозящий удар. В целом в работах поражающее действие на человека избыточного давления и длительности ударной волны сводятся к следующему.

Поражающее действие ударной волны обусловлено действием избыточного давления во фронте волны и длительностью положительной фазы волны. Величина этих характеристик ударной волны оценивается удельным импульсом или приведенным удельным импульсом ударной волны, действующим на человека.