Поверхностное газодобывающее оборудование угольных шахт Кузбасса представляет реальную опасность взрывов и вспышек метана в летнее время при высокой грозовой активности. Подтверждением тому являются недавно произошедшие аварии в ЗАО «Шахта Октябрьская» (6 июня 2004 г.) и ЗАО «Шахта Распадская» (17 июня 2005 г.). При расследовании и анализе этих аварий возникли противоречивые мнения по поводу защиты от разрядов молнии.
Проблема заключается в том, что согласно основному общепромышленному нормативу [1] газоотсасывающая установка как объект, где при нормальных режимах имеются взрывоопасные концентрации газов, должна быть отнесена к объектам I категории. Основой защиты таких объектов является сооружение отдельно стоящих молниеотводов.
В связи с этим в проектах закладывались решения, направленные на электрическое разделение заземляющих устройств молниеприемников от заземленных металлоконструкций оборудования. Кроме того, в соответствии с дополнительными нормативными документами компаний [2, 3] было выполнено также изолирование обсадной трубы от металлоконструкций установки.
Таким образом, было стремление создать условия, при которых ток молнии уходил бы только в заземлитель молниеотвода, не оказывая никакого влияния на поверхностные и подземные металлоконструкции установки.
Однако достичь такого результата довольно сложно из-за ряда специфических проблем, которые, прежде всего, связаны с допустимыми расстояниями между элементами молниеотвода и защищаемым объектом.
В существующих газоотсасывающих установках, согласно Инструкции [1], наименьшие допустимые расстояния Sз в земле и Sв в воздухе между заземлителями молниезащиты и металлоконструкциями оборудования рекомендуются в пределах от 5 до 10 м (рис. 1). Такие расстояния вполне предотвращают прямые перекрытия с частей молниеотвода на защищаемый объект с учетом того, что максимальная допустимая напряженность в воздухе составляет Едв = 500 кВ/м, а в земле соответственно Едз = 300 кВ/м [4].