Безопасность в шахте: Подземные технологии безопасности персонала и эффективности предприятия

24.05.2017

Несмотря на то, что ключевыми источниками энергии в мире являются не только нефть и газ, но и уголь, о последнем зачастую стараются умалчивать – слишком много опасностей для человека таит в себе угольная промышленность. Возможно, поэтому широкое распространение получил ошибочный тезис о том, что все современные технологии в энергетике предназначены для развития нефте- и газодобычи, а добыча угля производится «по старинке». На самом деле, это не так – в ином случае угледобывающие предприятия уже бы закрылись из-за нарушений требований безопасности. Под землей тоже работают современные системы и приборы, а также действуют четкие требования и правила, которые обеспечивают и безопасность персонала, и эффективность работы предприятия.

Можно сказать, что безопасность, а, следовательно, и экономическая эффективность шахты, начинаются с нескольких простых шагов.

Шаг 1. Дегазация угольной шахты

Основную опасность при разработке шахт представляет метан, природный газ, который выделяется в результате проведения работ и при смешении с воздухом может воспламениться. Воспламенение метана – основная причина взрывов на шахтах.

Для предотвращения таких аварий проводится дегазация угольных шахт: природные газы удаляются из массива угля вакуумными насосами и выводятся на поверхность. Далее внутри шахты организуется всасывающая или нагнетательная система вентиляции, которая позволяет вывести вредные, взрывоопасные и токсичные газы на поверхность или снизив их концентрацию подачей свежего воздуха. При этом за состоянием воздуха в шахте следят многочисленные газоанализаторы, совмещенные с системами оповещения и защиты, – если уровень метана в воздухе превысит допустимые пределы, сигнализация сработает и персонал будет эвакуирован.

Шаг 2. Подготовка персонала

Все специалисты, работающие в угольной шахте, проходят соответствующую подготовку. Их знания инструкций и стандартов безопасности регулярно проверяются, а состояние здоровья контролируется в ходе медицинских осмотров. Особое внимание уделяется проверкам профпригодности сотрудников, от которых зависит безопасность других людей – это машинисты подъемов людей и электровозов, взрывники и диспетчеры.

Спуск в шахту и подъем людей на поверхность точно учитывается, а каждый специалист, находящийся в шахте, должен быть в спецодежде, иметь светильник и исправный индивидуальный самоспасатель.

Несмотря на серьезные меры безопасности и отличную подготовку персонала, человеческий фактор остается в числе частых причин аварий на угледобывающих предприятиях, поэтому системы безопасности следят не только за оборудованием и воздухом в шахте, но и за действиями специалистов.

Шаг 3. Обеспечение оборудованием

Все приборы и механизмы, используемые в угольных шахтах, должны соответствовать актуальным стандартам, использоваться согласно инструкции и своевременно обслуживаться. Помимо оборудования, предназначенного непосредственно для добычи угля, к технике, используемой в шахте, можно отнести многочисленные системы наблюдения, осуществляющие контроль возникновения и прогнозирование нештатных ситуаций. 

Шаг 4. Настройка систем контроля безопасности

Согласно документу «Правила безопасности в угольных шахтах», действующему на территории России, на угледобывающих предприятиях должны применяться многофункциональные системы безопасности. В первую очередь к ним относятся системы противоаварийной защиты и оповещения, которые способны сообщить об аварии всем сотрудникам, находящимся в шахте, и обеспечить эффективное и оперативное проведение спасательных работ.

Основы систем безопасности шахты — электронные и программируемые системы (ЭЭПС) — планируются еще на этапе ее проектирования. Они задействованы в процессах подготовки шахты, выборе методов вскрытия, разработки, технических средств и преследуют цель снизить риски в части безопасности и эффективности в будущем.

К таким системам относятся, в том числе:

• системы контроля и управления вентиляционными, газоотсасывающими и дегазационными установками, предназначенные для удаления природного газа и обеспечения шахты воздухом, пригодным для дыхания;

• системы аэрогазового контроля, контроля пылевых отложений, предназначенные для обнаружения признаков риска возникновения пожаров и контроля пожарного водоснабжения;

• системы геофизических и сейсмических наблюдений, предназначенные для получения региональных и локальных прогнозов возможных провалов грунта;

• системы технологического позиционирования, предназначенные для наблюдения и определения местоположения персонала и транспорта в шахтах;

• системы подземной связи, предназначенные для организации спасательных работ и оповещения персонала о возникновении нештатной ситуации.

Задача ЭЭПС – непрерывно контролировать данные за различные промежутки времени, от нескольких минут до нескольких месяцев. Анализ получаемых данных осуществляется с помощью специального программного обеспечения, которое способно автоматически сформировать прогноз возникновения аварийной или нештатной ситуации и своевременно предупредить специалистов.

При необходимости, ЭЭПС способны работать в течение длительного времени (16 часов и более) даже без сетевого питания, а также сохранять информацию на локальных подземных устройствах хранения данных – это гарантирует непрерывность процесса контроля важных параметров.

К другой разновидности систем безопасности относятся системы технологической защиты. Их задача – остановить работы в случае обнаружения потенциальной опасности, поэтому они должны быть быстродействующими, надежными, защищенными от внешних воздействий и вмешательства со стороны персонала, независимыми от наземных технических и программных средств.

К такому оборудованию можно отнести системы взрывозащиты. Обычно они активируются уже при избыточной концентрации метана, поэтому датчики вспышки и ударной волны используются комбинированно, вместе с метанометрами.

Современные технологии для угледобывающей промышленности

Примером систем для определения местоположения персонала является продукт «RealTrac Позиционирование». Основан на запатентованной технологии, он может осуществлять зональное и точное позиционирование или определять местоположение с точностью до 1 метра. В первую очередь продукт предназначен для контроля местоположения сотрудников в определенных зонах шахты. А также предназначен для помощи при организации спасательных операций и оперативного реагирования в нештатной ситуации. С его помощью можно и предотвратить аварию: RealTrac способна собирать и передавать данные различных датчиков для последующего анализа состава воздуха, температуры, давления и других параметров, а также приборов для контроля самочувствия персонала.

Следующим шагом в обеспечении безопасности угледобывающей промышленности станет внедрение беспроводных устройств связи с внутренними источниками энергии, которые смогут обеспечить устойчивую голосовую связь на все время нахождения под землей, в том числе во время и после аварии. Такие устройства включенные в штатное оснащение горнорабочего, помогут предотвратить многие нештатные ситуации, а скорость и эффективность проведения оперативного управления и спасательных работ существенно возрастет. Для решения этой задачи можно использовать продукт «RealTrac Голосовая связь» в исполнении для горнодобывающих предприятий.

Несмотря на то, что большинство систем безопасности для предприятий, работающих под землей, направлено на защиту персонала и техники, предотвращение возможных аварийных ситуаций способствует и увеличению экономической эффективности производства за счет его стабильной и бесперебойной работы.