Управление вентиляционными режимами шахт при пожарах

Размещено на http://www.allbest.ru/

УПРАВЛЕНИЕ ВЕНТИЛЯЦИОННЫМИ РЕЖИМАМИ ШАХТ ПРИ ПОЖАРАХ

1. Особенности проветривания шахт при пожарах

Пожары оказывают влияние на состав шахтной атмосферы и создают большую опасность для работающих в шахте. Появление в воздухе продуктов горения ухудшает видимость, создает опасность отравления людей, способствует увеличению взрывоопасной концентрации горючих газов.

На шахтах со значительным выделением метана пожары могут быть причиной взрыва газа и пыли.

Высокая температура в очагах пожара приводит к нагреву воздуха, что нарушает вентиляцию шахты в целом и отдельных ее участков.

Поэтому правильное и своевременное управление воздухораспределением при пожарах имеет решающее значение, т.к. позволяет спасти людей, до минимума свести ущерб от возникновения пожара и предупредить или ограничить его распространение.

2. Выбор вентиляционного режима при пожаре

При возникновении пожара в шахте к вентиляции предъявляются следующие требования:

Защита людей от пожарных газов при выводе их из шахты и во время работ по ликвидации пожара;

Предупреждение распространения пожара по сети горных выработок и недопущение образования взрывоопасных газовоздушных смесей.

Выбор вентиляционного режима при пожаре зависит от следующих факторов:

1. Места возникновения пожара и скорости его распространения;

2. Интенсивности выделения метана и образования горючих газов в очаге пожара;

3. Схемы проветривания шахты и отдельных ее участков;

4. Путей вывода людей из подземных выработок и подходок месту пожара с целью его ликвидации;

5. Наличия средств регулирования воздушными струями.

Все указанные факторы необходимо учитывать при выборе вентиляционного режима при пожаре. При пожарах могут применяться следующие вентиляционные режимы:

Неизменный по дебиту и направлению;

Ослабленный или усиленный по дебиту и неизменный по напрввлнию;

Реверсивный в целом по шахте или на отдельных ее участках с изменением количества воздуха;

Нулевой, при котором прекращается доступ воздуха к очагу пожара путем выключения вентилятора или с помощью перемычек.

Сохранение неизменного вентиляционного режима рекомендуется при возникновении пожара на пластах с обильным выделением метана с целью предупреждения образования взрывчатой газовоздушной смеси.

Ослабленный вентиляционный режим используется в том случае, когда на участок поступает большее количество воздуха по сравнению с тем, которое требуется для разбавления взрывоопасных газов до безопасной концентрации. Этот режим позволяет уменьшить скорость распространения образовавшихся газов и снизить интенсивность пожара. Однако изменение режима проветривания нарушает газовую динамику выработанного пространства, что может вызвать увеличение потенциальной опасности взрыва (рис.1)

Исследованиями установлено, что уменьшать количество воздуха, поступающего на пожарный участок, необходимо путем закорачивания струй, а не установкой перемычки на поступающей к лаве струе. Установка перемычки приводит к уменьшению давления в зоне сопряжения лавы с вентиляционным штреком и усилению притока метана из выработанного пространства.

Рис.1 - Изменение концентрации метана в выработанном пространстве при уменьшении расхода воздуха поступающего на участок

Усиленный вентиляционный режим используется в том случае, когда количество воздуха, поступающего в выработки, не обеспечивает разбавление взрывоопасных газов, выделяющихся из обнаженного массива, а дополнительное поступление горючих газов от сухой перегонки увеличивает вероятность взрыва.

Реверсивный вентиляционный режим возможен в начальной стадии пожара, возникшего в главных воздухоподающих выработках, с целью обеспечения свежим воздухом людей при выводе их на дневную поверхность. Реверсирование струи, как правило, приводит к уменьшению количества воздуха, поступающего в шахту, что опасно в газовых шахтах. Поэтому после вывода людей восстанавливается нормальный режим проветривания, если это не противоречит принятым мерам по ликвидации и тушению пожара.

Реверсирование струи в пределах участка чаще всего применяется для обеспечения благоприятных условий работы горноспасателей при возведении перемычек, ограничивающих распространение пожара.

Нулевой вентиляционный режим применяется в негазовых шахтах. При этом режиме очаг пожара и образовавшиеся газы распространяются очень медленно и из-за недостатка кислорода активность пожара уменьшается. При выключении вентилятора главного проветривания движение воздуха в выработках происходит за счет естественной тяги. Это необходимо учитывать при выводе людей из шахты и определении путей подхода к очагу пожара, так как направление движения воздуха при выключенном вентиляторе может измениться на противоположное.

пожар шахта проветривание метан

3. Устойчивость и стабилизация вентиляции при пожаре

При возникновении пожара происходит нагрев воздушной струи, что вызывает появление тепловой депрессии. Если очаг пожара расположен в вертикальной или наклонной выработке, по которой идет восходящая струя, тепловая депрессия совпадает по направлению с депрессией вентилятора и усиливает тягу воздуха, создавая устойчивый вентиляционный режим. Если по выработке струя идет вниз, то тепловая депрессия будет противодействовать работе вентилятора, что может привести к опрокидыванию вентиляционной струи. Это может произойти и в том случае когда очаг пожара расположен в горизонтальной выработке, а нагретый воздух далее движется по наклонной выработке вниз.

Тепловая депрессия при развитии пожара может достигать значительных величин. Так, при средней температуре воздуха 300 0С и высоте нагретого столба 100 м тепловая депрессия составляет 60 даПа. Возникновение такой дополнительной депрессии даже в выработке с восходящей струей может привести к изменению направления движения воздуха в побочных прилегающих выработках. В выработках с нисходящей струей тепловая депрессия может привести не только к опрокидыванию струи, но и к рециркуляции, при которой происходит накопление взрывоопасных и ядовитых газов. Кроме того, может возникнуть явление пульсации расхода воздуха с изменением направления его движения.

Литература

1. К.З. Ушаков, А.С. Бурчаков «Аэрология горных предприятий» М. «Недра» 1987.

2. К.З. Ушаков, А.С. Бурчаков «Рудничная аэрология» М. «Недра» 1978.

3. Г.Л.Пигида, Е.А. Будзило, Н.И.Горбунов «Аэродинамические расчеты по рудничной аэрологии в примерах и задачах», Киев 1992.

4. Ф.А. Абрамов, В.А. Бойко «Лабораторный практикум по рудничной вентиляции» М. «Недра» 1966.

5. Руководство по проектированию вентиляции угольных шахт. Киев 1994.

6. Прогрессивные технологические схемы разработки пластов на угольных шахтах. Часть 1, М., 1979.

Размещено на Allbest.ru