Безопасность ведения горных работ и горноспасательное дело

90-летию 
МГА-МГИ-МГГУ 
посвящается 

РЕДАКЦИОННЫЙ 

ИЗДАТЕЛЬСТВО 
МОСКОВСКОГО 

С
О
В
Е
Т 
ГОСУДАРСТВЕННОГО 
ГОРНОГО 
УНИВЕРСИТЕТА 

Председат 
ел ь 

Л.А. 
ПУЧКОВ 
президент 
МГГУ, 
чл. -корр. 
РАН 

Зам. 
председателя 

Л.Х. 
ГИТИС 
директор 
Издательства 
МГГУ 

Члены 
редсовета 

ИВ. 
ДЕМЕНТЬЕВ 
академик 
РАЕН 

А.П.ДМИТРИЕВ 
академик 
РАЕН 

Б.А. 
КАРТОЗИЯ 
академик 
РАЕН 

А.В. 
КОРЧАК 
академик 
МАН 
ВШ 

М.В. 
КУРЛЕНЯ 
академик 
РАН 

В.И. 
ОСИПОВ 
академик 
РАН 

В.Л. 
ПЕТРОВ 
академик 
МАН 
ВШ 

Э.М. 
СОКОЛОВ 
академик 
МАН 
ВШ 

КН. 
ТРУБЕЦКОЙ 
академик 
РАН 

В.А. 
ЧАНТУРИЯ 
академик 
РАН 

ЕЖ 
ШЕМЯКИН 
академик 
РАН 

К.З. Ушаков 
Н.О. Каледина 
Б.Ф. Кирин 
М.А Сребный 
Е.Я. Диколенко 
AM. Ильин 
А.П. Семенов 

БЕЗОПАСНОСТЬ 
ВЕДЕНИЯ 
ГОРНЫХ РАБОТ 
И ГОРНОСПАСАТЕЛЬНОЕ 
ДЕЛО 

Под общей редакцией доктора технических наук, 
профессора К.З. Ушакова 

Издание второе, стереотипное 

Рекомендовано 
Министерством 
образования 
и науки Российской 
Федерации в качестве 
учебника для студентов 
вузов, 
обучающихся 
по направлению 
«Горное 
дело» 

Горное 
образование 

Л

МОСКВА 
ИЗДАТЕЛЬСТВО МОСКОВСКОГО 

^ 
ГОСУДАРСТВЕННОГО ГОРНОГО УНИВЕРСИТЕТА 

2008 

УДК 622.8 
ББК 33 н 
У 93 

Книга соответствует 
«Гигиеническим требованиям 
к изданиям 
книжным для взрослых. 
СанПиН 1.2.1253—03», 
утвержденным 
Главным государственным 
санитарным врачом России 30 марта 
2003 г. (ОСТ 29.124—94). Санитарно-эпидемиологическое 
заключение Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей № 77.99.60.953Д. 008501.07.07 

Рецензенты: 

• кафедра Геоэкологии и безопасности жизнедеятельности (Российский государственный геологоразведочный университет); 
• проф. П.В. 
Бересневич 

У ш а к о в К.З., Каледина Н.О., К и р и н Б . Ф . , С р е б н ы й М.А., 
Д и к о л е н к о Е.Я., И л ь и н A . M . , Семенов А.П. 

У 93 
Безопасность ведения горных работ и горноспасательное 
дело: Учеб. для вузов; Под общей редакцией К.З. Ушакова. — 2-е 
изд., стер. — М.: Издательство Московского государственного 
горного университета, 2008. —487 с : ил. 

ISBN 978-5-7418-0545-9 (в пер.) 
Дан анализ негативных факторов, возникающих при разработке месторождений полезных ископаемых и представляющих угрозу здоровью и жизни человека. Большое внимание уделено мерам безопасности основных процессов 
горного производства как при строительстве, так и эксплуатации предприятий. 
Кратко изложены методы борьбы с шумом и вибрациями, пылью и радиоактивным излучением. Подробно рассмотрены аварии на горных предприятиях, методы и средства их профилактики и ликвидации. 

Для студентов вузов, обучающихся по направлению «Горное дело». 

УДК 622.8 
ББК 33 н 

ISBN 978-5-7418-0545-9 
© Коллектив авторов, 2008 
© Издательство МГГУ, 2008 
© Дизайн книги. Издательство 
МГГУ, 2008 

ПРЕДИСЛОВИЕ 

Посвящается 
70-летию 
кафедры 
'Аэрология 
и охрана труда" МГГУ 

Высшая горная школа России перешла на систему двухступенчатого образования. В связи с этим в цикле учебных дисциплин 
по безопасности 
горных 
вузов 
вместо 
дисциплины 
"Охрана 
труда" появились две новые дисциплины: "Безопасность жизнедеятельности" и "Безопасность ведения горных работ и горноспасательное дело". Произошло значительное увеличение объема материала, получаемого студентами в области 
безопасности, 
и перераспределение 
прежнего 
материала 
дисциплины 
"Охрана труда" между двумя новыми дисциплинами. В курс 
"Безопасность жизнедеятельности" вошли общие вопросы безопасности 
(правовые 
основы 
охраны 
труда, 
методы 
анализа 
травматизма, теория безопасности, некоторые другие), а дисциплина 
"Безопасность 
ведения 
горных работ и 
горноспасательное дело" при сохранении структурной общности с дисциплиной 
"Охрана 
труда" 
была 
сформирована 
как 
изучающая 
чисто горные проблемы безопасности. В ней существенно усилена горноспасательная часть, введен новый раздел "Организация и управление безопасностью труда". Заново написан ряд 
разделов (по безопасности при эксплуатации горных машин и 
оборудования, при взрывных работах, при работах на шахтной 
поверхности). 
Переработаны 
и остальные 
разделы. 
Удалось 
реализовать идею, заложенную еще в учебнике "Охрана труда" 
(1986), — изложению требований безопасности должно предшествовать рассмотрение физики соответствующих явлений. Выполнен ряд удачных обобщений, позволяющих студенту яснее 
понять основные принципы безопасности горного производства. 
В то же время сохранена преемственность дисциплины "Безо
3 

пасность ведения горных работ и горноспасательное дело" относительно дисциплины "Безопасность жизнедеятельности", читаемой в вузах на более ранних курсах. 

Настоящий учебник написан на кафедре аэрологии, и охраны труда Московского государственного горного университета 
с участием 
ведущих 
представителей 
производства. 
Введение 
и главы 1, 11, 20 и 21 написаны К З . Ушаковым; глава 18 
К.З. Ушаковым и О.В. Скопинцевой; глава 19 - 
К.З. Ушаковым и Е.Я. Диколенко; глава 2 - Б.Ф. Кириным и А.П. Семеновым; глава 3 — Б.Ф. Кириным; глава 4 - 
М.А. 
Сребным 
и A . M . Ильиным; глава 5 - 
Н.О. Калединой и С Ю . 
Ерохиным; глава 6 - В.И. Дремовым и И.И. Медведевым; глава 7 A.M. Ильиным и В.И. Дремовым; глава 8 - 
В.Д. Косаревым; 
глава 9 - И.А. Бабокиным; глава 10 - В.М. Карповым; главы 
12, 13, 14, 15, 16 и 17 - Н.В. Ножкиным и К.З. Ушаковым. 

Большая помощь в подготовке учебника к изданию 
была 
оказана 
В.М. Карповым, Д.А. Лысовым, А.В. Банниковой и 
Е.М. Левшиной, которым авторы искренне благодарны. 

Авторы будут благодарны за предложения, 
направленные 
на улучшение учебника. 

ВВЕДЕНИЕ 

Подземные горные работы всегда были одной из наиболее опасных сфер трудовой деятельности человека, требовавшей постоянного внимания к обеспечению безопасности горнорабочих. 

Первым из факторов, определяющих безопасность 
ведения 
подземных работ, с которым столкнулись горняки еще до начала нашей эры, была шахтная атмосфера. Из других факторов, 
влияющих на условия безопасности 
при подземных 
работах, 
постоянное беспокойство горнякам доставляли пожары (в XVI — 
X V I I вв. — вспышки и взрывы метана, а с начала XIX в. 
также и взрывы угольной пыли). 

Д л я предупреждения и ликвидации подземных пожаров и 
спасения находящихся при этом в шахте людей уже в 30-е годы 
XIX в. в России было обращено внимание на роль вентиляции, 
изучались причины самовозгорания угля. В то время для тушения пожаров горящие участки изолировали перемычками. 

Предупреждение воспламенения метана в шахтах осуществляли путем интенсификации вентиляции выработок, опасных 
по выделению этого газа, что потребовало развития 
средств 
вентиляции еще в середине X V I I I в. Кроме того, долгие годы 
применялось т а к ж е выжигание скоплений метана свечами на 
шестах или факелами, при котором выполнявший эту крайне 
опасную операцию рабочий был защищен лишь куском мешковины или овчиной. Неэффективность этих средств борьбы со 
взрывами метана часто приводила к трагическим 
последствиям. Первые сведения о значительных взрывах метана на угольных шахтах Великобритании и Бельгии относятся к X V I I в. В 
1724 г. в Ньюкасле (Великобритания) произошел взрыв метана, 
при котором погибли 31 человек и 19 лошадей. 

В 1891 г. произошел Первый большой взрыв метана в России 
на Рыковских копях, всколыхнувший всю прогрессивную общественность страны. Из 119 горняков, находившихся в шахте во 
время взрыва, погибли 54. 

5 

Первый из известных взрывов угольной пыли произошел на 
одной из шахт Ньюкасла в 1803 г., что дало толчок к изучению 
ее взрывчатых свойств. Несмотря на то, что взрывы угольной 
пыли в шахтах продолжались, каких-либо обязательных мер по 
борьбе с ними в России не принималось. 

Таким образом, развитие горной промышленности в России 
сопровождалось ухудшением безопасных условий труда в шахтах из-за увеличения загрязнения шахтной атмосферы, учащения возникновения 
подземных пожаров и взрывов метана 
и 
угольной пыли. К этому следует добавить повышение горного 
давления с углублением работ и, как следствие, высокий травматизм от обвалов и обрушений. 

В результате травматизм на шахтах в России был чрезвычайно высоким. Например, в начале XX в. на шахтах Донбасса 
ежегодно получал травму каждый третий рабочий. 

Тяжелые и опасные условия труда шахтеров в России усугублялись крайне тяжелыми 
бытовыми условиями. 
Шахтеры 
жили в холодных землянках или бараках, где приходилось и 
мыться после работы, и сушить свою спецодежду. Болезни среди рабочих были обычным явлением. 

Развитие событий настоятельно требовало разработки обязательных для всех горнопромышленников правил безопасного 
ведения работ в шахтах. 

Первый закон по горному делу в России был принят в 1722 г. 
("Регламент" Петра I). В нем и в ряде последующих законодательных документов X V I I I — XIX вв. регулировалось использование труда в шахтах (продолжительность рабочего дня, применение труда женщин и малолетних), а также устанавливался 
список вредных производств. Но лишь в 1872 г. была утверждена 
"Инструкция 
по надзору за 
горнозаводским 
промыслом", содержавшая 
требования 
по технике 
безопасности. 
В 
1880 
г. были 
приняты 
правила 
применения 
взрывчатых 
веществ (ВВ) в горных работах. Первые правила 
безопасности 
("Правила для ведения горных работ в видах их безопасности") 
были утверждены в России в 1882 г. В странах Западной Европы такие правила существовали с начала XIX в. 

В С С С Р первые Правила безопасности были утверждены в 
1924 г. Впоследствии они регулярно пересматривались с учетом 
развития науки и техники, а в 1939 г. единые до этого Правила 
безопасности были разделены по отраслям горной промышленности. 

Действующие в горных отраслях России Правила 
безопасности являются обобщением большого опыта, накопленного в 
горнодобывающей промышленности, а также последних достижений горной науки. Правила безопасности дополняются 
ря
6 

дом руководств и инструкций по вентиляции шахт* дегазации, 
борьбе с пылью, горноспасательному делу и другим вопросам 
охраны труда. Часть этих руководств и инструкций 
является 
приложениями к Правилам безопасности, другие — самостоятельными документами. 

Условия труда в шахтах постоянно привлекали 
внимание 
ученых. 

Способы вентиляции 
подземных выработок были 
описаны 
еще в сочинениях римского писателя Плиния Старшего (I в.н.э.), 
а также в сообщениях немецкого врача, металлурга и минералога Георга Агриколы (середина X V I в.). Последний, в частности, упоминает о встречающихся в шахтах горючих газах. 

В 1742 г. М.В. Ломоносов завершил свою известную работу 
"О вольном движении воздуха, в рудниках примеченном", в которой дал научное объяснение естественному движению воздуха в шахтах. Эта работа положила начало науке, называемой 
сейчас шахтной аэрологией. В ней автор указал также на присутствие в шахтах удушливых и горючих газов, на вредность 
породной пыли, вызывающей заболевания горнорабочих. 

В 1760 г. в России вышла первая книга по горному делу 
Ивана Шляттера "Обстоятельное наставление рудному делу", 
одна из глав которой была посвящена шахтному воздуху, способам и средствам вентиляции шахт. Четверть века спустя появилась работа Ф.Л. Панкрина 
"Первые основания 
искусства 
горных и соляных производств" (1785), в которой автор один 
раздел посвятил шахтной атмосфере. 

Благодаря работам ученых X V I I I в., несмотря на их описательный и во многом примитивный характер, внимание русской 
общественности было обращено на тяжелые и опасные условия 
труда в шахтах. Эти работы во многом способствовали тому, 
что в 30-х годах XIX в. на шахтах России появился первый механический вентилятор, изобретенный А.А. Саблуковым (1832). 

В 1835 г. в "Горном журнале" была опубликована одна из 
первых работ, посвященных рудничным пожарам, — статья К. Бутенева "О пожарах в Лисичанских копях", в которой автор рассматривает причины пожаров от самовозгорания угля, их признаки, способы тушения и роль вентиляции. 

В первой половине XIX в. в России появились работы, в которых на более высоком научном уровне был исследован состав 
шахтной 
атмосферы. 
Среди 
них 
следует 
отметить 
работу 
А.И. Узатиса "Курс горного искусства" (1843). В ней описаны 
свойства 
таких примесей 
шахтного воздуха, как 
углекислый 
газ, оксид углерода, сероводород, сернистый газ, пары ртути, 
мышьяковистые соединения, рассмотрено влияние 
недостатка 
кислорода на состояние человека, приведены пределы взрыво
7 

опасного содержания метана в воздухе. Автор дал оценку вентилятору А.А. Саблукова. 

В 1888 г. великий русский ученый Д.И. Менделеев произвел 
химический анализ выделявшегося на одной из шахт Донбасса 
газа, о чем им было сделано сообщение в Химическом обществе. Как известно, Д.И. Менделееву принадлежит идея подземной газификации угля (1888). Осуществление этой идеи в промышленных масштабах позволило бы вывести людей из шахты 
и тем самым коренным образом решить проблему безопасности 
труда шахтеров. 

В 80-х годах прошлого столетия появились работы профессоров Петербургского горного института Н.Д. Коцовского, И.А. Тиме, Г.Д. Романовского о безопасности работ в шахтах, в частности, о возможности взрывов газа и пыли. Особенно следует 
отметить работы Н.Д. Коцовского, крупного специалиста в области рудничной вентиляции. Они посвящены 
проветриванию 
шахт, предупреждению взрывов метана, а также шахтным пож а р а м . Совместно с профессором Н.С. Курнаковым он провел 
исследования газовыделения на шахтах Донбасса. 

В начале XX в. появились работы Д.Г. Левицкого и Н.Н. Черницына по вопросам безопасности в шахтах и горноспасательного дела. Н.Н. Черницын и Д.Г. Левицкий — основатели горноспасательного дела в России. В то время на отечественных 
шахтах оно было поставлено крайне неудовлетворительно. Ему 
начали уделять внимание лишь с 90-х годов прошлого столетия 
после упоминавшегося взрыва на Рыковских копях. Оборудование для горноспасательных работ было импортное и малочисленное. По свидетельству И.А. Тиме, в 1899 г. на всех шахтах Донбасса было всего 12 респираторов. Первая горноспасательная станция в России была создана в 1907 г. в Донбассе, 
спустя пять лет после того, как съезд 
горнопромышленников 
Юга России под давлением общественности принял решение о 
создании такой станции. 

Погибший при спасении горнорабочих в 1917 г. Н.Н. Черницын - 
автор ряда глубоких исследований, связанных с метаном, угольной пылью, по горноспасательному делу. 

Большой вклад в дело развития охраны труда в горной промышленности страны внес академик А.А. Скочинский. Его научная деятельность началась на рубеже XIX и XX в. исследованиями в области шахтной вентиляции и шахтной атмосферы. 
В 1904 г. он опубликовал монографию "Рудничный воздух и 
основной закон движения 
его по выработкам", 
в 1908 
г. — 
"Краткий обзор взрывов гремучего газа в русских рудниках". 
До 1917 г. А.А. Скочинский опубликовал также многочисленные 
статьи о взрывах в шахтах России, технике безопасности в них, 

8