Обеспечение взрывобезопасности при ликвидации весеннего затора на реке

При разрушении заторов (особенно мощных) вниз по течению устремляется волна прорыва с большим содержанием взломанного потоком льда, что нередко приводит к затоплению ниже лежащих участков местности и разрушению дорог, мостов и других инженерных сооружений.

Кроме того, дополнительную опасность при заторах представляют навалы льда на берегах и в пойме высотой до 10…15 м. Большие массы льда давят на сооружения, ломают и сдвигают их; медленное таяние льда затрудняет проведение аварийно-восстановительных работ, сдерживает выполнение сельскохозяйственных работ.

Главными показателями, определяющими величину ущерба при заторах являются те же, что и при наводнениях: максимальный заторный уровень и интенсивность его подъема, длительность затора и затопления, площадь и глубина за топления, скорость нарастания расходов воды, правильность и своевременность прогноза и проведения предупредительных и аварийно-спасательных мероприятий, организованность спасательных служб и населения [1].

1.3 Взрывной метод, как наиболее универсальный по борьбе с заторообразованием

Борьба с заторами заключается в предотвращении их образования, снижении вероятных последствий или ликвидации уже образовавшихся заторов. Проблема борьбы с заторами решается тремя путями:

а)       путем заблаговременного прогнозирования места образования затора, его мощности и своевременного принятия мер;

б)      путем принятия предупредительных мер по управлению процессом образования льда и его стоком, т.е. по установлению или ослаблению причин и условий возникновения заторов (недопущению затора);

в)      путем непосредственной борьбы с уже образовавшимися заторами и с заторными подъемами уровня воды (разрушение затора) [1, 27].

При установлении на основе многолетних наблюдений характеристики типа затора появляется возможность правильного прогнозирования максимального заторного уровня воды, выбора наиболее эффективных предупредительных мероприятий и способов разрушения уже образовавшегося затора.

В случае формирования затора следует спустить воду в обход затора, для чего необходимо устройство обводного канала или канала в теле затора путем применения взрывов с предварительным освобождением русла ниже затора ото льда. B случае невозможности спуска воды необходимо принять меры по разрушению затора (взрывами, бомбометанием, аэрогидродинамическими установками) при условии освобождения ото льда участка реки ниже затора.

В настоящее время известны и применяются на практике несколько методов борьбы с заторными явлениями и ликвидации ЧС, вызванных ими (таблица 1.3).

Определение наиболее эффективного метода и способа воздействия на процесс заторообразования и средств защиты от заторов базируется на результатах анализа местных условий наводнения, а также на результатах сравнения ожидаемого ущерба со стоимостью мероприятия [27]. В таблице 1.2 представлены методы ликвидации заторообразований.

Таблица 1.2 – Методы борьбы с заторами

Борьба с заторами льда – дело весьма трудное как по условииям производства работ, так и потому, что река не может вскрыться без заторов, если они для нее характерны. В общем случае заторов нельзя избежать, их можно лишь несколько ослабить или переместить на другое место. Конечно, все сказанное относится не ко всем заторным участкам рек и не к каждому году. Главное, к чему необходимо стремиться при борьбе с заторами – это регулирование стока ледового материала, вот почему взрывной метод является наиболее рентабельным в таком случае.

Основные правила проведения взрывного метода: закладывание заряда в замок затора (иногда несколько зарядов) и взрывание наружными зарядами нагромождение торосистого льда вверх по течению.

Такой метод часто используют при ликвидации мощных скоплений льда весной на р. Белая у д.Сыртланово и с. Охлебинино, на р. Уфа у с. Верхний Суян, на р. Чермасан у д.Новоюмраново. В районе возможных формирований ледовых заторов находится 108 населенных пунктов на 24 реках [4].

1.4 Характеристика реки Белой в районе населенных пунктов Охлебинино, Муксиново и Бельский

Река Белая берёт своё начало в болотах к востоку от горы Иремель (Южный Урал). Протекая по обширной пойме, изобилующей старицами, река образует много излучин и разбивается на рукава. Правый берег на большей части протяжения более возвышен, чем левый. Питание— главным образом снеговое. Средний годовой расход воды— 858 м³/сек. Река замерзает, как правило, во второй декаде ноября, вскрывается — в середине апреля. Длина реки 1430 км. Площадь бассейна 142 тыс. м2. Течет с юга на север, насчитывает более 10 крупных притоков и множество мелких, имеет различные резкие и крутые повороты, сужения и расширения, многочисленные острова и уклоны от 10%. Такая структура благоприятно сказывается для весенних заторообразований [31]. Створ р. Белая – с. Охлебинино ежегодно подвергается весеннему паводочному затоплению, однако специфическое строение русла на крутом повороте в данном створе способствует образованию заторов, тем самым увеличивая вероятность поднятия уровня реки и затопления населённых пунктов, расположённых выше по течению. На рисунке 1.2 представлен космический снимок затороопасного участка реки Белая.

Рисунок 1.2 – Космический снимок створа р.Белая - с.Охлебинино

На рисунке 1.2 видно, что при поднятии заторного уровня возможно затопление сразу двух населённых пунктов – д. Муксиново и п. Бельский, причем с. Охлебинино находится на возвышенности, поэтому в зону подтопления не попадёт.

Во избежание заторного наводнения в данных населенных пунктах необходимо проведение взрывных работ по ликвидации образовавшегося затора.

1.5 Характеристика взрывчатого вещества Аммонит № 6ЖВ, используемого при ликвидации заторов

В современной практике ликвидации заторов наиболее распространенное применение нашло взрывчатое вещество Аммонит № 6 ЖВ - порошкообразное аммиачно-селитренное взрывчатое вещество, характерной особенностью которого является использование в его составе водоустойчивой селитры марки ЖВ. Допустимая влажность 0,5%, предельно-допустимая концентрация пыли при работе 1 мг/м3. Чувствительность к удару определяется высотой падения двухкилограммового заряда с высоты от 60 см. Температура вспышки 312°С. Тротиловый эквивалент 0,35. Скорость детонации 1,5 - 2,2 км/сек. При хранении большими массами при повышенной температуре может произойти самовозгорание с развитем теплового взрыва. Взрыв селитры может возникнуть при ее горении так как для реакции кислород воздуха не требуется. Поэтому на складах хранения Аммонита температура помещения не должна превышать 30°С.

Точные состав аммонита №6ЖВ: 79% аммиачной селитры и 21% тротила или 70% аммиачной селитры, 24%алюминиевой пудры и 6% дизельного топлива или машинного масла [12,14].

Предназначен для взрывания пород средней крепости в сухих и обводненных забоях, а также эффективен при борьбе с весенними заторообразованиями. Надежно детонирует от капсюль-детонатора и электродетонатора, заряжание только ручное. Засыпка взрывчатого вещества из мешков в скважины производится через металлическую воронку с сеткой, вставленную в устье скважины для отвода статического электричества. Ручное рыхление слежавшегося в мешках взрывчатого вещества выполняется деревянной кувалдой.

При перевозке и хранении необходимо оберегать от воздействия огня и нагревания, а также от атмосферных осадков и прямых солнечных лучей.

В случае загорания при ликвидации пожара в качестве средств тушения применять распыленную воду, пену, углекислотные огнетушители. Запрещается применять песок и кошму.

При хранении в бумажной упаковке гарантийный срок хранения 3 месяца.

1.6 Статистика аварийных ситуаций при хранении, транспортировке и использовании взрывчатого вещества Аммонит 6ЖВ

Для анализа основных причин развития взрыва Аммонита 6ЖВ и расчета вероятности аварийного взрыва при ликвидации затора необходимо отметить наиболее крупные аварии, связанные с обращением данного вещества.

Одна из крупнейших техногенных аварий произошла на руднике "Расвумчорр" ОАО "Апатит" 10 декабря 2008. Для производства массового взрыва было завезено 30 тонн гранулита АС-8 производства ОАО "Промсин-тез", 2424 кг патронов аммонита 6ЖВ диаметром 90 мм и детонирующий шнур ДШЭ-12 длиной 2500 м. Взрывчатые материалы были разгружены и складированы в транспортной сбойке (ТС) на специально подготовленные стеллажи.

Зарядная машина МЗКС-160 №1 находилась в вентиляционно-транспортном орте (ВТО-11) в районе сопряжения с буродоставочным штреком (БДШ-114), в котором располагалась резервная зарядная машина МЗКС-160 №4.

Загрузку взрывчатых веществ в бункер зарядной машины МЗКС-160 №1 осуществляли вручную: к зарядной машине подносили мешок с взрывчатыми веществами, вскрывали его и содержимое засыпали в бункер. До момента аварии было заряжено 13 480 кг гранулита АС, 8,270 кг аммонита 6ЖВ, 540 м ДШЭ-12.

По данным сейсмостанции, в половину девятого вечера произошел несанкционированный взрыв ВВ в бункере зарядной машины МЗКС-160 №1. По мощности он соответствовал взрыву примерно 9 кг ВВ в тротиловом эквиваленте. В результате взрыва ударной воздушной волной, кусками горной породы и осколками зарядного оборудования были смертельно травмированы 6 человек (трое работали на зарядной машине и трое разгружали взрывчатые вещества, находились в непосредственной близости от места взрыва) [30].

На момент взрыва в буровом штреке (БШ-18) и вентиляционно-транспортной сбойке (ВТС-11) находились два звена. Первое в составе 5 чел. с кабины самоходной установки "Мультимек 1000" №32 заряжало скважины и оказывало помощь при зарядке (оттаскивали зарядный шланг). Второе звено, состоящее из 3 чел., закончив заряжание, ожидало команду на продувку зарядного шланга. Один человек находился в кабине "Мультимек 1000" № 32. От воздействия ударной взрывной волны произошло падение рабочих с кабины самоходной установки "Мультимек 1000" №32. Горный мастер, убедившись в том, что все, работавшие на зарядке скважин, живы, дал указание взять самоспасатели и срочно двигаться за ним. Группа из 7 чел. начала перемещаться по ВТС-11 и далее по буровому орту (БО-15).

Вследствие взрыва произошло возгорание мешков с гранулитом АС-8 в транспортной сбойке. Горение распространялось вдоль штабеля в сторону вентиляционной обходной сбойки (ВСО-11) по исходящей струе.

Когда основная группа рабочих отошла от мешков с гранулитом АС-8 примерно на 40 м, горение достигло стеллажа с патронированным аммонитом 6ЖВ и тары с ДШ, которые, подвергаясь сильному тепловому воздействию, загорелись. Далее возгорание передалось на мешки с гранулитом АС-8, поэтому вероятно произошла его вспышка, которая распространилась в сторону идущих по ВСО-11 мастера и рабочих. Подобное возможно, так как температура вспышки гранулита АС-8 равна 260°С, что значительно ниже температуры в зоне пожара. В результате 6 человек получили баротравму легких, один из них — черепно-мозговую травму. Все они скончались.

На основании осмотра места аварии членами комиссии под председательством руководителя Управления по технологическому и экологическому надзору Ростехнадзора по Мурманской области, протокола регистрации сейсмических событий на Расвумчоррском руднике 11.12.08, проведенных экспериментов по взрыву детонационного шнура в подземных выработках рудника, установлено, что с 20 ч до 22 ч не могло быть более одного взрыва. Наиболее вероятный инициатор взрыва в бункере пневматической зарядной машины МЗКС — искра, которая вызвала вспышку образовавшейся при загрузке бункера воздушной смеси с тонкодисперсным алюминием.

Возможными причинами возникновения искры могли стать:

- механическое воздействие в случае принудительного открывания клапана при его заклинивании из-за налипания алюминиевой пудры на шток пневмоцилиндра привода клапана;

- попадание посторонних предметов при засыпке взрывчатого вещества в бункер;

- накопление статического электричества в массе взрывчатого вещества в процессе его засыпки в бункер зарядной машины.

При выполнении работ, предусмотренных проектом на массовый взрыв, установлен ряд отступлений от проектной документации. Так, места складирования взрывчатых веществ, завезенных на блок для заряжания, изменены без внесения соответствующих дополнений в проект массового взрыва [30].

Ознакомившись с проектно-технической документацией, заключениями экспертных комиссий, осмотрев место аварии, опросив очевидцев и должностных лиц, комиссия предполагает, что данная авария обусловлена следующими возможными техническими и организационными причинами. Искровой разряд, возникший вследствие накопления статического электричества в массе взрывчатого вещества внутри бункера пневматической зарядной машины МЗКС-160 № 1, вызвал вспышку воздушной смеси с алюминиевой пудрой, находившейся в гранулите АС-8, с переходом ее в детонацию. Подтверждение этого — сплошное налипание дисперсного алюминия на внутренней поверхности зарядного шланга, обнаруженное комиссией при осмотре места взрыва. На Расвумчоррском руднике ОАО "Апатит" выявлена низкая технологическая дисциплина, выразившаяся в ослаблении производственного контроля за организацией и производством массовых взрывов в подземных условиях и отступлениях от проектно-технической документации.

Причиной инициирования взрыва может также послужить механическое воздействие при транспортировке и тепловое воздействие пожара. Так, например, в 1960 г около г. Трасквуда (США) в результате крушения железнодорожного состава из-за повреждения вагонной буксы пострадали два вагона, груженных аммиачной селитрой, упакованной в мешки. Возник сильный пожар, в результате которого затем произошел взрыв.

Так же вследствие пожара в 1973 г. на складе аммиачной селитры в штате Оклахома (США), которая хранилась навалом, произошел взрыв. Погибло 5 человек. В следующем же году произошла похожая техногенная авария на складе фирмы "Атлас Паудер" (США), где возник пожар, который привел в последствии к взрыву селитры [29].

7 июня 1988 г. произошел взрыв трех металлических железнодорожных вагонов, груженных взрывчатыми веществами в районе ж.д. станции Арзамас – 1. В вагонах находился груз: гекфол – 30т, октоген – 27т, аммонал – 26т, аммонит – 5т, тротил – 30т. Искра от тепловоза попала в средний вагон, который был после ремонта и заново окрашен изнутри. Возник пожар, затем горение перешло во взрыв. Погибло 93 человека. Образовалась воронка 70×30×7 м. Произошло частичное разрушение зданий в радиусе 200…300 м. Разрушение остекления происходило на расстоянии до 2000 м.

В следствие неустановленной причины в районе г. Сасово (Рязанская область) 12 апреля 1989 г. произошел аварийный взрыв аммиачной селитры. Селитра массой около 100т, упакованная в бумажные мешки, складировалась навалом с автотранспорта на заливном торфяном лугу. Перед взрывом было отмечено появление сильного запаха аммиака, что могло свидетельствовать о реакции, происходящей в массе селитры. Кроме того, по метеоусловиям не отрицается возможность активизации атмосферного эликтричества. При взрыве никто не пострадал. Образовалась воронка диаметром 28 м и глубиной 4 м.

На складе ВМ "Эстонсланец" 25 апреля 1990 г. в процессе приготовления металлизированного взрывчатого вещества в смесительно-зарядной машине "Автосмеситель" возникло загорание, и через 10 секунд произошел взрыв. Четыре человека погибли и трое были ранены. В автосмесителе находилось 50 л дизельного топлива и 150 кг аммиачной селитры. При добавлении порошка АДМ-50 началось газовыделение и произошло возгорание смеси. В объединении до этой аварии было аналогичным способом произведено 425 т взрывчатого вещества. Причины взрыва окончательно не выявлены.

В 90-х годах на карьере комбината "Анипемза" в Армении при ликвидации пробки в скважине с помощью бурового станка произошел взрыв 200 кг аммонита 6ЖВ. Пробка возникла из-за недостаточного измельчения аммонита.

Другая авария произошла на одном из карьеров нерудных материалов Минстроя Узбекистана при разделке негабарита произошел аварийный взрыв в результате того, что один из рабочих наступил на пачку аммонита с электродетонатором.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5