Внедрение ГОСТ Р 72194-2025 радикально меняет подход к пожарной безопасности в горнодобывающей отрасли. Статья исследует, как изоляция слепых стволов и гезенков помогает бороться с шахтными пожарами, лишая огонь окислителя.
Введение: Внедрение СТ РК 72194-2025 в горнодобывающую отрасль и специфика тушения подземных выработок
Современная парадигма обеспечения промышленной и пожарной безопасности на объектах критической инфраструктуры претерпевает существенную трансформацию. Базисом для этого перехода выступает Закон РК от 22.07.2008 № 123-IV «О гражданской защите», который задает концептуальные рамки для разработки отраслевых строительных норм (СН) и национальных стандартов (СТ РК), формируя правовое поле для инженерных изысканий. Нормативная база, формирующаяся в период 2024–2026 годов, демонстрирует масштабное обновление требований, затрагивающих наиболее уязвимые и стратегически значимые сектора экономики, включая переработку твердых полезных ископаемых. Интенсификация добычи ведет к повышению производительности оборудования, увеличению единичных мощностей и, как следствие, беспрецедентному возрастанию плотности пожарной нагрузки на единицу площади промышленной площадки.
Ключевым событием, формирующим современный облик пожарной безопасности в шахтах на ближайшие десятилетия, стала разработка и утверждение СТ РК 72194-2025 «Горное дело. Выработки горные. Требования пожарной безопасности», вводимого в действие с 1 сентября 2025 года. Этот стандарт устанавливает фундаментальные и исчерпывающие требования к подземным горным выработкам угольных шахт, а также к наземным объектам, технологически, аэродинамически и пространственно связанным с ними. Важнейшей методологической характеристикой данного СТ РК является его универсальность на временной шкале: нормативные требования жестко привязаны к объектам на всех этапах их жизненного цикла – от проектирования до консервации и ликвидации. Архитектура СТ РК 72194-2025 выстроена таким образом, что он не подменяет собой существующие национальные нормы промышленной безопасности, а выступает в качестве высокоточного дополняющего нормативно-технического документа, позволяя инженерам детализировать конкретные технические решения, оставляя концептуальное управление рисками и организационные вопросы в ведении базовых норм.
1. Вентиляционная сложная топология шахты: как направленные потоки воздуха раздувают эндогенные пожары
Горнодобывающая промышленность, и в особенности сегмент, связанный с подземной разработкой угольных и рудных месторождений, традиционно относится к категории объектов с экстремально высоким риском возникновения аварий. Специфика подземного пространства — ограниченность путей эвакуации, сложная топология вентиляционных сетей, присутствие взрывоопасных газов (метана) и угольной пыли — делает каждый инцидент потенциально катастрофическим. Вентиляционная струя мгновенно разносит угарный газ на огромные расстояния, отравляя рабочие зоны, и, что еще опаснее, активно питает пожар, обеспечивая приток кислорода к очагу, тем самым способствуя его быстрому распространению и интенсификации. Эндогенные пожары, возникающие вследствие самовозгорания полезных ископаемых, крайне быстро раздуваются мощными направленными потоками воздуха, превращая локальное возгорание в неконтролируемое пламенное горение с выделением высокотоксичных продуктов сгорания.
2. Активное тушение: роль водяных завес и бесшовных стальных трубопроводов (СТ РК 8732)
Сердцевиной системы обеспечения безопасности любого горного предприятия в рамках нового СТ РК 72194-2025 становится Проект противопожарной защиты (ППЗ). Основополагающим элементом ППЗ является проектирование сети противопожарного водоснабжения. В документе обязательно формируются расчетные схемы пожарооросительных трубопроводов, которые геометрически накладываются на аксонометрические схемы вентиляции шахты, что необходимо для точного расчета гидравлических потерь напора, определения диаметров труб и указания расчетных значений расходов воды и давления в самых удаленных и критических узлах выработок.
Для реализации надежного водоснабжения в условиях агрессивной шахтной среды стандарт предписывает создание специализированной, резервированной сети трубопроводов. Особые требования предъявляются к применяемым материалам, исключающие использование легкоплавких или хрупких полимеров в критических зонах. Бесшовные горячедеформированные трубы (СТ РК 8732) применяются в магистральных линиях и водоотливных стволах, где гидростатическое давление может достигать десятков атмосфер, обеспечивая высокую надежность и устойчивость к внешним воздействиям.
Основная термодинамическая задача шахтного пожарооросительного трубопровода заключается в обеспечении гарантированной подачи огнетушащего вещества (как правило, воды со смачивателями) в любую точку горной выработки. Помимо непосредственного тушения, система спроектирована для формирования плотных водяных завес. Эти дисперсные завесы выполняют роль объемных фильтров, препятствуя распространению высокотемпературного пламени и осаждая токсичные продукты горения и взвешенную угольную пыль, что критически важно для предотвращения вторичных пылевых взрывов.
3. Инженерия пассивных преград: возведение изолирующих перемычек в наклонных и вертикальных гезенках
Для предотвращения распространения аэродинамического удара при взрывах и локализации пламени по сети горных выработок СТ РК 72194-2025 требует обязательного проектирования и применения противопожарных дверей, известных в горной терминологии как «ляды». Ляды представляют собой массивные, герметичные подвижные вентиляционные сооружения дверного типа. В случае развития чрезвычайной ситуации они дистанционно или автоматически перекрывают доступ свежего кислорода к вертикальным и наклонным выработкам, слепым стволам и гезенкам. Перекрытие вентиляционного канала искусственно создает условия недостатка окислителя, переводя активное пламенное горение в стадию контролируемого тления с последующим затуханием.
В сочетании с пассивными аэродинамическими преградами на шахтах повсеместно внедряются автоматические установки водяного пожаротушения (АУВП) и специализированные автоматические установки подавления пожаров (АУП), электроника которых адаптирована для работы во взрывоопасных газодисперсных средах.
4. Термодинамика изоляции: искусственное перекрытие канала тяги для перевода пламенного горения в стадию контролируемого затухающего тления
Принцип создания кислородного голодания за счет изоляции является одним из наиболее действенных методов борьбы с подземными пожарами. Перекрытие вентиляционного канала лядами или возведение глухих изолирующих перемычек в наклонных и вертикальных гезенках, слепых стволах и других неиспользуемых или временно неработающих выработках, позволяет целенаправленно нарушить приток свежего воздуха к очагу горения. Это ведет к быстрому снижению концентрации кислорода в зоне пожара. С термодинамической точки зрения, такой подход переводит пламенное горение, характеризующееся быстрым высвобождением энергии и полным окислением топлива, в стадию затухающего тления. При тлении скорость химических реакций значительно снижается, происходит неполное окисление веществ, а тепловыделение падает. В условиях ограниченного доступа кислорода тление постепенно затухает, поскольку невозможно поддерживать экзотермическую реакцию в достаточной мере для самоподдержания горения.
Вывод: В экстремальных условиях подземной добычи грамотное управление вентиляцией и быстрое возведение глухих перемычек является главным инструментом лишения огня окислителя.
В экстремальных условиях подземной добычи, где сложная вентиляционная топология и наличие горючих веществ создают высокий риск быстрого распространения пожаров, грамотное управление вентиляцией и быстрое возведение глухих перемычек (как пассивных аэродинамических барьеров, так и активных ляд) является критически важным инструментом. Эти меры позволяют эффективно лишить огонь окислителя, переводя активное пламенное горение в стадию контролируемого затухающего тления. Внедряемый СТ РК 72194-2025 и комплекс национальных норм обеспечивают не только проектирование и оснащение шахт системами активного тушения (водяные завесы, АУВП), но и подчеркивают первостепенное значение превентивных мер и быстрых действий по изоляции очагов пожара, что является основой для сохранения жизни людей и минимизации материального ущерба.