Тони Уолтхэм - Катастрофы: неистовая Земля

Основную опасность при добыче угля таят газ и горные породы, на третьем месте после них стоит вода. Высокая водопроницаемость многих сопряженных с угольными пластами пород, особенно песчаников, делает присутствие воды в угольной шахте практически неизбежным. Приток воды даже из наиболее пористых песчаников вряд ли может угрожать жизни, однако он может нанести урон с экономической точки зрения, поскольку необходимо прерывать работы и постоянно откачивать воду. После того как шахта заброшена и откачка прекращена, водопроницаемость песчаников ведет к быстрому затоплению старых горных выработок до уровня местного водного зеркала. Поскольку с целью выемки максимального количества угля группы шахт располагают очень близко, существует опасность при проходке нового шт, река попасть в старые выработки-.

В 1973 г. вода прорвалась в угольный рудник Лофтхауз в Йоркшире и погибло семь шахтеров. Катастрофа произошла потому, что главные выработки уперлись в затопленные галереи заброшенных шахт. Это было допущено из-за плохого знания плана старых рудников; никто и не предполагал, какая угроза нависла над Лофтхаузом. Следует отметить, что в данном случае не было соблюдено одно из основных правил любого геологического исследования — предварительно изучать имеющиеся материалы. Ознакомление с планом заброшенной шахты во время расследования катастрофы показало, что при более детальном изучении старых документов жертв можно было бы избежать.

Гораздо более ужасная трагедия разыгралась в конце 1975 г. в угольном руднике Часнала в штате Бихар (Индия), когда при затоплении погибло 372 шахтера. Угольный пласт здесь круто наклонен, и вода из огромной затопленной открытой выработки прорвалась через штрек на глубине 150 м в подземные галереи. При таких масштабах затопления у шахтеров, трудившихся в главных выработках на глубине 300 м, никаких шансов на спасение не было. В данном случае о старой открытой выработке знали и была оставлена зона угля, игравшая роль барьера между водой и действующей шахтой. Но то ли барьер был недостаточно толстым для угля с такой степенью прочности, то ли уголь оказался более выветрелым и разрушенным, чем ожидалось, то ли глубина старой открытой выработки была больше, чем предполагалось, — во всяком случае затопление было допущено прежде всего из-за недостаточного знания геологической обстановки в районе шахты. Когда дело касается затапливаемых горных выработок, подобная неграмотность может обернуться катастрофой.

Возможно, спорным является вопрос, кто именно виноват в катастрофах, происшедших в шахтах Часнала и Лофтхауз. В подобных случаях трудно указать на кого-то определенного. Видимо, в этих катастрофах повинны и геологи, и горные инженеры, и управляющие шахт, и маркшейдеры.

В 1970 г. в угольный рудник Зелёнка в Польше прорвалась вода из расположенного на поверхности водоема и утонуло пять шахтеров. Было проведено расследование, в результате которого рудничный геолог, прораб, главный инженер и управляющий шахты были осуждены. В данном случае суд, очевидно, исходил из того, что трагедии в Зелёнке могло бы не быть, если бы эти лица должным образом выполняли свои обязанности. Несомненно, катастрофы такого рода можно было избежать.

В 1938 г. разведочная буровая скважина показала, что в неразрабатываемой части угленосного бассейна Нью-Камнок на северной оконечности Южных нагорий в Шотландии залегает мощный угольный пласт. Для его разработки в 1942 г. был открыт угольный рудник Нокшиннох-Касл. Два ствола шахты находились близко один к другому, от них отходили штреки, пройденные в пустой породе и игравшие роль подземных переходов. По ним можно было проникнуть в различные выработки, где велась выемка угля. Все угольные пласты падали на север, и в дальнейшем можно было бы вести выемку угля в этом направлении на гораздо большей глубине. К западу от этого участка находилась старая, заброшенная шахта, а на востоке новые выработки были ограничены зоной разломов.

До 1950 г. выемка угля в основном велась вверх по падению пород в южном и юго-восточном направлении. Месторождение разрабатывалось камерно-столбовым способом, при этом галереи шириной 5 м были пройдены в виде решетки, центры ячеек которой отстояли друг от друга на 30 м. Таким образом, извлекалась лишь одна треть угля, а две трети оставлялись для укрепления кровли. Высота штреков была около 2 м; в кровле тоже оставляли некоторое количество угля, которым поддерживался залегавший непосредственно на угле довольно рыхлый сланец. При нормальном использовании рудничных стоек никакой угрозы обрушения кровли не существовало.

В 1950 г. выемка угля велась в основном вокруг главного подходного пути штрека 5, следовавшего наклонно вверх по падению в направлении главного разлома на юге. Выбраться из этих выработок можно было, только вернувшись вниз на уровень транспортных галерей западной шахты, а оттуда — к основанию ствола. Так же как и в других угольных бассейнах этой части Шотландии, геология шахты была непростой. На геологических картах в непосредственной близости от шахты были отмечены обнажения валунной глины, аллювия, торфа, гравия. Однако о мощности приповерхностных отложений ничего не было известно.

Угольный пласт рассекали несколько небольших разломов; пласт падал на север, причем по направлению к югу падение его становилось все более крутым. Было известно, что на юге имеется крупный разлом со значительным (более 300 м) смещением, и ожидалось, что он ограничит в этом направлении угленосный бассейн. Однако можно было лишь высказывать предположения относительно детального геологического строения участка за пределами выработок, и работы в штреке 5 продолжались, отчасти для разведки участка на юге-востоке. Предполагалось, что главный пласт на руднике Нокшиннох заканчивается у зоны дробления, протягивающейся вдоль главного разлома. В апреле 1950 г. отдел планирования при Комитете по делам угольных шахт рассчитал на основании падения угольного пласта, что это произойдет примерно на глубине 30 м от поверхности земли. Однако к югу падение пласта становилось еще более крутым, и вскоре всем работавшим в шахте стало ясно, что штрек в угольном пласте дойдет до земной поверхности, еще не достигнув зоны разлома. Руководство шахты даже полагало, что это будет весьма полезно для доступа к руднику и для его вентиляции.

13 августа 1950 г. на забое штрека 5 был произведен взрыв; он вскрыл границу коренных пород и перекрывающих их рыхлых отложений, из которых в шахту начала сочиться вода. Особой тревоги это не вызвало; были установлены дополнительные стойки для укрепления кровли шахты и работы в штреке временно прекращены; в течение недели никаких изменений не произошло. Тем временем маркшейдеры определили, что кровля в точке прорыва находилась на 11 м ниже поверхности земли. Утром 7 сентября после проливного дождя, шедшего на протяжении всей ночи, было замечено, что приток воды в шахту усилился. Основания стоек, укреплявших кровлю, покоились на обломках рыхлых пород; эти породы были быстро вымыты водой. Некоторые стойки рухнули, а вечером того же дня в штреке обрушился большой участок кровли. Одновременно наверху, над месторождением, образовалась неглубокая впадина, было решено отгородить этот участок поверхности. Шахтеры же продолжали работу.