Подземный пожар

Подземный пожар — это процесс горения, происходящий в подземных горных выработках, торфяниках, угольных пластах или других геологических образованиях, характеризующийся отсутствием свободного доступа кислорода и сложностью обнаружения и тушения. Подземные пожары относятся к категории техногенных и природных чрезвычайных ситуаций, способных наносить значительный экономический, экологический и социальный ущерб.

Классификация

Подземные пожары классифицируются по нескольким признакам.

По месту возникновения

• Шахтные (рудничные) пожары. Возникают в подземных горных выработках (шахтах, рудниках, тоннелях) при добыче полезных ископаемых. Являются наиболее опасными из-за высокой вероятности взрывов метана и угольной пыли, а также труднодоступности для пожарных подразделений.
• Торфяные пожары. Происходят в торфяных залежах, как правило, на осушенных болотах. Могут быть как природными (от удара молнии, самовозгорания), так и антропогенными (от непотушенного костра, пала травы). Характеризуются медленным, тлеющим горением на глубине до нескольких метров.
• Пожары на угольных разрезах и отвалах. Возникают в местах складирования угля или вскрышных пород, содержащих углистые вещества. Часто являются следствием самовозгорания угля при контакте с кислородом воздуха.
• Пожары в подземных коммуникациях. Происходят в кабельных коллекторах, канализационных сетях, тоннелях метрополитена, подземных переходах. Причинами могут быть замыкание электропроводки, утечка газа, возгорание мусора.

По типу горения

• Пламенное горение. Характерно для начальных стадий пожара в шахтах, а также для пожаров в подземных коммуникациях. Сопровождается открытым пламенем, высокой температурой и интенсивным выделением дыма.
• Тление (беспламенное горение). Преобладает при пожарах в торфяниках и угольных пластах. Горение происходит в порах и трещинах материала при недостатке кислорода. Температура может быть ниже, чем при пламенном горении, но процесс длится очень долго (месяцы и годы).

Причины возникновения

Причины подземных пожаров делятся на природные и техногенные.

• Природные:
• Самовозгорание торфа, угля, сланцев при определённых условиях (влажность, температура, доступ кислорода). Этот процесс связан с окислением органического вещества, сопровождающимся выделением тепла.
• Удары молний в торфяные или угольные залежи.
• Вулканическая деятельность (в редких случаях).
• Техногенные:
• Нарушение правил пожарной безопасности при ведении горных работ (сварка, взрывные работы, неисправное электрооборудование).
• Неосторожное обращение с огнём (непотушенные костры, окурки) на поверхности торфяников или вблизи угольных складов.
• Аварии на подземных коммуникациях (короткое замыкание, утечка газа).
• Террористические акты.

Опасность и последствия

Подземные пожары представляют собой комплексную угрозу.

• Для жизни и здоровья людей:
• Отравление угарным газом (CO) и другими токсичными продуктами горения. Угарный газ не имеет запаха и цвета, быстро приводит к потере сознания и смерти.
• Взрывы метана и угольной пыли в шахтах, которые могут разрушить выработки и привести к массовой гибели горняков.
• Термические ожоги.
• Обрушение горных пород и грунта из-за выгорания пустот.
• Экологические последствия:
• Выброс в атмосферу огромного количества парниковых газов (CO₂, CH₄) и токсичных веществ (сернистый газ, оксиды азота).
• Загрязнение почвы и грунтовых вод продуктами горения.
• Уничтожение плодородного слоя почвы и растительности на больших площадях (особенно при торфяных пожарах).
• Оседание и провалы грунта (карстовые явления) над выгоревшими пустотами.
• Экономические последствия:
• Прекращение добычи полезных ископаемых на длительный срок.
• Уничтожение дорогостоящего оборудования и инфраструктуры.
• Затраты на тушение, которое может длиться годами и требовать огромных ресурсов.
• Ущерб сельскому и лесному хозяйству (при торфяных пожарах).

Тушение подземных пожаров

Тушение подземных пожаров — одна из самых сложных задач в пожарном деле. Основные методы:

• Изоляция очага горения. Наиболее распространённый метод для шахтных и торфяных пожаров. Заключается в создании герметичных перемычек (из бетона, глины, песка) в горных выработках или в изоляции участка торфяного поля минерализованными полосами. Цель — прекратить доступ кислорода к очагу.
• Заиливание (нагнетание инертных материалов). В очаг пожара через скважины подаётся глинистая пульпа, песок, зола или другие инертные материалы, которые заполняют пустоты и перекрывают доступ воздуха.
• Затопление выработок. Водой заполняются аварийные участки шахты. Метод эффективен, но может привести к необратимым повреждениям оборудования и затруднить последующее восстановление добычи.
• Использование инертных газов. В изолированное пространство подаётся азот, углекислый газ или пена, которые вытесняют кислород и подавляют горение.
• Охлаждение. Подача воды или других охлаждающих жидкостей в зону горения для снижения температуры.
• Вскрытие и выемка горящего материала. Применяется при небольших очагах, когда горящий уголь или торф извлекают на поверхность и тушат там.

Примеры крупных подземных пожаров

• Пожар на шахте «Ульяновская» (Россия, Кемеровская область, 2007 год). В результате взрыва метана и последовавшего пожара погибло 110 человек. Одна из крупнейших аварий в российской угольной промышленности.
• Пожар на шахте «Распадская» (Россия, Кемеровская область, 2010 год). Серия взрывов метана и угольной пыли, приведшая к гибели 91 человека. Пожар тушился несколько месяцев.
• Торфяные пожары в Подмосковье (Россия, 2010 год). Аномально жаркое лето привело к массовым торфяным пожарам, которые вызвали сильное задымление Москвы и Московской области на несколько недель. Пожары тушились с привлечением значительных сил МЧС и военных.
• Пожар на угольном разрезе «Коркино» (Челябинская область, Россия). Один из крупнейших действующих подземных пожаров в России. Глубина очагов достигает 150 метров, площадь — несколько десятков гектаров. Пожар длится с 1930-х годов и представляет серьёзную экологическую угрозу.
• Пожар в угольном пласте под городом Централия (Пенсильвания, США). Начался в 1962 году и продолжается до сих пор. Привёл к практически полному исходу населения из города.

Интересные факты

• Самый старый известный подземный пожар — горящий угольный пласт под горой Уошингтон (Австралия), который, по оценкам, тлеет уже около 6000 лет.
• В Китае ежегодно сгорает в подземных пожарах до 200 миллионов тонн угля, что сопоставимо с годовым объёмом добычи некоторых стран.
• Торфяные пожары могут распространяться под землёй, обходя минерализованные полосы и даже небольшие реки.

Источники

• Федеральный закон № 69-ФЗ «О пожарной безопасности».
• Правила безопасности в угольных шахтах (ПБ 05-618-03).
• Методические рекомендации по тушению подземных пожаров в шахтах (МЧС России).
• Отчёты о расследовании аварий на шахтах «Ульяновская» и «Распадская» (Ростехнадзор).
• Научные статьи по геоэкологии и горному делу (журналы «Горный журнал», «Пожаровзрывобезопасность»).
• Данные Государственного доклада о состоянии окружающей среды в Российской Федерации.