Взрывы на шахтах могут провоцировать наночастицы угля

Причиной неожиданных катастрофических взрывов в шахтах могут быть не учтенные нормами безопасности и «невидимые» для датчиков наночастицы угля, которые провоцируют объемный взрыв метана при концентрациях значительно ниже запрещенной, сказал в интервью РИА Новости специалист по аэрозолям, профессор Антон Сыроешкин из Государственного океанографического института (ГОИН).
В ночь на 9 мая на шахте «Распадская» в Кузбассе произошли два взрыва, унесшие жизни более 60 человек.

«Для безопасности в шахтах делается очень много: устанавливаются приборы, контролирующие количество метана, уровень запыленности, существуют строгие нормы безопасности. Однако, даже при соблюдении всех норм, взрывы иногда происходят. Причиной, как нам кажется, служит не учтенная нано- и субмикронная компонента сажевой и угольной пыли, которая играет роль катализатора и может, в отдельных случаях, заставить метан взрываться в подпороговых концентрациях», — сказал Сыроешкин.

«Когда все ГОСТы, все строительные нормы и правила, все правила техники безопасности разрешают вести горные работы, эта появляющаяся нанокомпонента может привести к взрыву. А датчики метана и общей запыленности показывают, что можно работать», — добавил он.
По словам Сыроешкина, он и его коллеги с кафедры физики атмосферы МГУ, МФТИ и Геофизического центра РАН создали теорию объемного взрыва метана, который возникает в присутствии частиц размером менее 0,3 микрона. «Вблизи поверхности таких частиц значительно облегчается окислительно-восстановительный процесс, что делает возможным взаимодействие метана и кислорода в очень низких концентрациях», — сказал ученый.

При этом наночастицы играют роль катализаторов-самоубийц: после реакции метана и кислорода частицы сами вступают в реакцию и начинают гореть, что обеспечивает «вторую петлю» самоподдерживающегося процесса.

Профессор и его коллеги описали эти процессы в статьях, опубликованных, в частности, в научных журналах «Физика океана и атмосферы», «Химия и технология воды», «Кинетика и катализ». Кроме того, эта группа является исполнителем государственного контракта по созданию эталонной меры наночастиц.

ПРИБОРЫ ЕСТЬ, НЕТ НОРМ

Существующие датчики запыленности, которые используются в шахтах, не способны вычленить опасные наночастицы, они фиксируют лишь общую массу пыли, миллиграммы на кубический дециметр воздуха, никак не определяя размер частицы, сказал Сыроешкин.

Он отметил, что в настоящее время существует достаточно много приборов, способных определять опасную нанокомпоненту, но все они «для лабораторного, а не для шахтного использования». Вместе с тем, добавил собеседник агентства, в ГОИН уже создана лазерная установка, которая может работать в шахте. При этом, в отличие от зарубежных образцов, которые требуют замены через два месяца, она может работать без обслуживания до полугода.

Однако для начала работы необходимо разработать нормативную базу, стандарты безопасности по наночастицам.

«Губернатору Кузбасса Аману Тулееву это можно предложить, но он скажет: «А где нормативная база? А где на него сертификат?» Нормативной базы по контролю наночастиц в горнорудном деле на сегодняшний день не существует», — сказал профессор.

Сыроешкин отметил, что в настоящее время уже разработаны эталоны для наночастиц, существуют соответствующие приборы, остается лишь организовать промышленное производство датчиков и разработать нормы.