Лунный календарь для шахты

Далеко не на все вопросы о причинах газодинамических явлений современная теория дает ответы. Сегодня их ищут ученые всего мира, в том числе и украинские.

После экономически-соци­альной перестройки нашего бывшего общего государства стало ясно: нет в угледобыче СНГ ни техники безопасности, ни безопасной техники. Вообще-то, есть и добычные комбайны современные, и датчики уровня метана импортные и отечественные. Однако шахтеры ХХІ века их глиной замазывают, чтобы больше добыть угля для новых хозяев шахт, получить при этом весьма невысокую зарплату, а потом — взорваться. И это проблема не только СНГ.

Изучить, предвидеть, не допустить

В конце жаркого мая в Нацио­нальном горном университете (НГУ, Днепропетровск) состоялась представительная и очень актуальная 2-я международная конференция «Подземные катастрофы: модели, прогноз, предотвращение». В ней приняли участие ведущие ученые и горные практики из Украины (Киев, Донецк, Кривой Рог, Днепропетровск), соседи из ЕС и Таможенного союза РБК (польские Краков и Катовице, Москва, казахстанская экс-столица Алматы). Содержание докладов, как всегда на таких научно-технических слетах, было то конкретно-практическим, то нудно-занаученным. Но красной нитью всех выступлений были далеко не новые мысли: японская мартовская трагедия научила многому. Нужно не смиренно ждать новых подземных катастроф — их надо предупреждать и избегать. А уж если произошли – минимизировать людские и материальные потери.

Во время пленарного заседания возник не праздный вопрос о влиянии на подземные катастрофы небесных светил. Но где Луна? На расстоянии в 380 тыс. км от поверхности Земли. А где самый глубокий пласт угля? На глубине 2—3 км под ее же поверхностью. Солнце вообще в отдалении на 150 млн км. Какая между этими цифрами взаимосвязь?

— Традиционно считается, что газовые выбросы происходят из небольших полостей, расположенных в угольных пластах, а природа содержащегося в них газа метаморфическая. И новолуние здесь как бы вообще ни при чем, — говорит зав­кафедрой «Подземная разработка месторождений» НГУ, профессор, доктор технических наук, лауреат Гос­премии Украины Владимир Бондаренко. — Эта точка зрения, вошедшая во все учебники и энциклопедии, базируется на очевидных фактах: угольные пласты насыщены газом, и при проходке горных выработок он может выделяться, смешиваясь с воздухом. На них же основывается изучение параметров углей, угольных пластов и вмещающих их горных пород, а также разработка методов прогнозирования выбросоопасности угольных пластов… Однако кардинального прогресса в деле предсказания шахтных аварий и катастроф не видно. Более того, число взрывов газа в шахтах и количество жертв в последние годы неуклонно растут. Причем катастрофы эти происходят не только в нашей стране, где в последние годы резко ухудшилось техническое состояние шахт, но и в других угольных бассейнах мира.

Луна или люди — кто виноват?

Страшной катастрофой обернулся взрыв газа 19 марта 2007 года на шахте «Ульяновская» в Кузбассе. Погибли 110 человек… Обстоятельства взрыва оказались показательными. Самая новая шахта Кузбасса, введенная в строй в 2002 году, была оборудована новейшей английской сигнально-блокировочной про­тивогазовой системой. В день трагедии в забой спустились шахтное начальство и иностранные специалисты, что, казалось бы, гарантировало максимальное соблюдении ТБ при горнопроходческих работах. И все-таки катастрофа произошла, хотя аппаратура, на первый взгляд, сработала должным образом. Она зафиксировала резкий рост концентрации метана и автоматически отключила электроток, поэтому дальнейшее поведение газа зафиксировано не было. Однако госкомиссия Ростехнадзора выявила страшное нарушение: народные умельцы «покопались» в современной аппаратуре и завысили уровень критической концентрации метана, после которого датчики отключают электроснабжение. Конкретной причиной гибели людей оказались элементарная жадность и халатность. Виновники (руководство шахты) наказаны судьбой — они сами же и погибли, как и английские эксперты по шахтной автоматике. 

Печальна эта история, однако она дает повод для серьезных размышлений о причинах шахтных взрывов вообще и на шахте «Ульяновская» в частности. Дело в том, что 19 марта 2007 года пришлось на новолуние. На день раньше произошел взрыв газа на шахте в Китае. 19 марта – дата рядом с весенним равноденствием. В этот день наша планета на околосолнечной орбите занимает почти такое же положение, как и в день осеннего равноденствия, которое пришлось на 22 сентября 2006 года. За два дня до этого произошли два взрыва: один на крупнейшей шахте им. Засядько, другой – на шахте им. Ленина под Карагандой. Как ни странно, но и в этот день Луна  также была новой.  «Кровавое лидерство» же при полнолуниях в России держат шахты Кузбасса. Так, в Кемеровской области взрывы гремели 2 декабря 1997 года — на шахте «Зыряновская» (погибших — 67); 16 июня 2003-го – на  «Зиминке» (12); 28 октября 2004-го – на  «Листвяжной» (13); 10 апреля 2004-го — на шахте «Тайжина» (47); 9 февраля 2005-го — на «Есаульской» (25).

Поверить науку катастрофами

Еще в начале 1980-х годов советские геологи Г.Войтов и Н.Хитаров, обработав статистику взрывов газа метана и выбросов угля на шахтах Донбасса в период с 1947 по 1963 год, выявили, что аварии такого рода происходят в пятнадцать раз чаще в дни, близкие к полнолунию и новолунию — апоселению и периселению.

Профессор НГУ Олег Васильевич Колоколов долгие годы исследовал взаимосвязь этих явлений с выбросоопасностью угольных пластов, с изменением содержания и давления метана в массиве горных пород. Результаты исследований позволили расширить возможность прогнозирования опасных проявлений и тем самым повысить без­опасность ведения горных работ. Примерно через двадцать лет после Войтова и Хитарова О.Колоколов и его коллега С.Приходько изучили данные уже по восьми тысячам случаев внезапных выбросов газа в донбасских шахтах, случившихся в период с 1951 по 1996 год, и выяснили, что при положении Луны в переселении происходит 54% выбросов, в апоселении — 24%.

Но Луна — не единственный «взрывоопасный» фактор. В 1979 году советские горные инженеры О.Чернов и В.Пузырев высчитали, что коэффициент корреляции между частотой внезапных выбросов в шахтах и числами Вольфа (показателем активности Солнца) равен 0,8. Позже С.Приходько установил значимую корреляцию внезапных выбросов со скоростью вращения Земли. Случайностью это не объяснишь. Статистика — наука серьезная, заставляющая подумать о причинно-следственных связях шахтных взрывов и взаимном расположении «небесной троицы» — Земли, Луны и Солнца, которые общепринятая теория отнюдь не предполагает.

Есть мнение

Василий Малинников
Ректор Московского государственного университета геодезии и картографии, профессор, доктор технических наук 

— Вообще, угли антрациты не способны продуцировать метан, и поэтому скрытый в них газ должен вести себя пассивно. Выбросы его могут происходить локально при вскрытии полостей горно-проходческими работами. Временной закономерности и связи с параметрами Земли как космического тела в распределении таких выбросов не должно наблюдаться.  Именно наличие такой корреляции, найденной при изу­чении выделения метана в апатитовых рудниках Хибин на Кольском полуострове, подтолкнуло ученых из Московского горного института Г.Войтова и Н.Хитарова к поиску связи шахтных взрывов с фазами Луны. Особенность же Хибинского апатитно-фосфатного рудного массива в том, что из магматических пород выделяются огромные массы метана, водорода и других газов. Отсутствие углеводородных образований (угля, нефти) ставит вопрос о природе подземного метана в целом.

Есть мнение

Александр Шашенко
Профессор НГУ, проректор по международным связям, доктор технических наук

— Предположим, что и здесь взрывается не метан из угольных пластов, а водородно-метановый поток глубинной природы. Это тот самый фактор, который не учитывается при анализе причин шахтных взрывов. Печально, что никто не проводит мониторинга выделения водорода на угольных шахтах, ведь он на порядок легче метана, при проникновении в горную выработку может существенно опережать метановую часть выброса. К тому же он более горюч и взрывоопасен. У этой теории есть еще одно, кажущееся на первый взгляд парадоксальным, следствие: не уголь порождает газ, а, наоборот, поток глубинного газа, сотни миллионов лет назад проходивший через скопления растительных остатков, превратил их в уголь и продолжает до сих пор выходить из глубин по тем же разломам… Элементы палеорек, как и современные речные долины, контролируются зонами георазломов. Они же стали каналами глубинной дегазации, поэтому горные выработки неизбежно располагаются на пути газового потока и при его спонтанном усилении мгновенно превращаются в огромные глубинные бомбы.

Хроника катастроф

4 марта 1992 года в Турции на угольных шахтах Козлу погибли 263 человека. В 1994-м в Украине на шахтах Донбасса от взрывов газа 2 мая, 4 и 17 сентября погиб 41 горняк. 31 августа 1995 года при взрыве газа в Андалузии на севере Испании погибли четырнадцать человек. В Болгарии 1 сентября 1997-го взрыв метана на угольной шахте в Бобовдоле в 50 км к юго-западу от Софии унес семь жизней и еще 28 человек были ранены. В Норвегии на острове Шпицберген двадцать три русских и украинских шахтера взорвались 17 сентября 1997 года. Так где же была Луна? Она светила в те дни в полную силу.